挑战速度极限,他们带着“内八”小车跑出全国一等奖
2022-09-25 19:06:33

近日,在第十七届全国大学生智能汽车竞赛全国总决赛上,南京信息工程大学“ATG2022”团队荣获全国一等奖。本次竞赛全国共有200余所高校、515支队伍晋级总决赛。赛事以线上、线下相结合的方式开展,共设10个组别,分别为多车编队组、极速越野组、平衡单车组、平衡信标组、四轮电磁组、四轮摄像头组、完全模型组、无线充电组、智能视觉组、百度智慧交通组。南信大参赛队伍最终获得全国一等奖4项,二等奖1项的战绩。

编程高手挑战速度极限

“ATG2022”团队由三个来自不同专业的学生组成,他们分别是南信大19级机器人工程专业的孙昊阳、19级电气工程及其自动化专业的龚睿昊以及21级电子信息工程专业的刘轶。“ATG2022”团队参加的组别为四轮摄像头组,其比赛标准十分简单,就是速度。据了解,四轮摄像头组每届参加人数最多,覆盖学校最广。在他们看来,这里既是高手不断挑战速度极限的赛场,也是最能体现智能汽车竞赛魅力和初心的组别。

在华东赛区中,“ATG2022”队的第一把发车就在33支队伍中跑到了第一,但这还不是最好的成绩。团队成员根据比赛赛道元素以及小车情况,调整参数、不断优化,进行针对性的提速,继续发车前进,最快用时18.1秒,位列第一!在全国总决赛中,他们同样取得了优异的成绩,最终拿下了全国一等奖。

在此之前,孙昊阳和龚睿昊都参加过全国大学生智能汽车竞赛,可以说是现在智能车实验室“元老级”成员。而智能车实验室招新时,21级的刘轶被学长学姐们制作的车模深深吸引,钟情于视频中小车在赛道上奔跑的样子,选择加入实验室。就这样,不知不觉中三个人就凑到了一起。

“ATG2022”团队从去年12月就开始备赛,成员之间分工明确,孙昊阳主要负责图像处理算法,电机、舵机的控制算法软件;龚睿昊在团队中主要负责硬件、机械,包括电路设计、焊接、整车搭建和轮胎处理等;而新手刘轶则是最强辅助,涉猎全要素。大概4个月的时间,他们通过持续性学习、间歇性实验,制作出来的小车基本能达到完赛效果。

磨轮胎、调算法,这个小车有点“内八”

硬件、软件、机械一个都不能差,为了能够让小车速度更快,接下来的3个月,“ATG2022”团队一直在探索、调试。

磨轮胎,就是把新轮胎上的花纹抹掉,达到增强小车赛道适应性的效果,这是他们制作车模的一个必经环节。一开始,他们一直靠着原始方法,让小车在赛道上不断地奔跑,通过物理作用抹掉花纹,但耗时甚久。这个问题一直困扰着他们,后来通过和其他同学的交流,他们用类似搅磨机的工具绑上砂纸,让轮胎在上面转动,轮胎的小颗粒在与砂纸接触的过程不断磨损,仅仅3天就能得到一副轮胎,效率大大提高。

不同的算法,小车跑出来的效果差异很大;而同一个算法,设置不同的参数,达到的效果出入也很大。传统的PID自动控制技术应用广泛,但也有明显的不足。PID反应慢,需要等到误差发生后,才去补偿控制。团队就创新性地加入ADRC(自抗扰控制),它是借鉴经典的PID控制理论提出来的。刘轶抗起重任,翻阅文献、从零开始学习ADRC算法,一遍又一遍地尝试,替换后的算法反应敏捷,很好地补充了PID的不足。

他们根据过往经验将智能车设计成独特的“内八”造型,以追求更高的速度;对于一度困扰的复位问题,他们在车底部加锡纸,终于巧妙地解决了问题;经过苦心钻研、反复研究图像,他们改进算法后解决了小车每进入圆环前都会跳动一下的问题。日臻完善,他们在一路向前!

一天只睡两小时,他们赢了!

越是关键时刻,越不能掉链子,临近比赛,他们直接住在了实验室。团队成员每天睡眠不足5小时,有时候甚至早上6点睡觉,早上8点就起床,中途累了就躺在赛道边上的“泡沫床”上休息,一会就起来继续调整参数。长时期的准备和不眠不休的实验,换来了团队的高光时刻——斩获全国一等奖。

小车能够在赛道上奔跑,离不开舵机、电机、驱动电路等装置,比赛想要取得成绩同样离不开队员的配合。实验室前辈留下来的算法、周旺平老师时时陪伴、建议,学校和学院提供强大的硬件设施,也给了他们很多帮助。最终他们付出的努力,换来了值得的结果。

“既然目标是地平线,留给世界的只能是背影。”孙昊阳的心中所爱指引他做出转专业的决定,从此便踏上机器人工程专业的旅途。因为热爱,又踏上了智能车大赛的旅途。“寤寐思复,辗转反侧”是他与智能车的故事。

他是团队中的气氛担当,在枯燥无味的代码中展现有趣的灵魂。无数个与bug斗争的不眠不休的昼夜,无数个难熬的迷茫崩溃时刻,他与热爱一起,为胜利的曙光献祭。

龚睿昊认为,在团队中最重要的就是“做好自己的工作”。对于自己的工作,他重视精益求精。与其说大赛的结果是一份荣誉,倒不如说是“意料之中”,他的专业成绩也一直名列前茅,每份荣誉都是努力后收获的硕果。

作为新生的刘轶在大赛中收获了荣誉,更提高了责任感。对于下一年的智能车大赛,已经积累一些经验的他表示,“会少一份忧虑,多一份自信。”

通讯员  梁艳枝 杨一帆

扬子晚报/紫牛新闻记者 杨甜子

校对 李海慧

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