科技创未来
智能助发展
春晚舞台上机器人的惊艳亮相让人惊叹
广大也有这样一群
深耕机器人技术的师生团队
在第二十六届
中国机器人及人工智能大赛中
大放异彩
中国机器人及人工智能大赛由中国人工智能学会主办,是国内首个提出在机器人及人工智能领域将关键技术的研发与应用有机结合的比赛,是一项享有盛誉、历史悠久的全国性学科竞赛活动,我校在 2024 年第二十六届中国机器人及人工智能大赛国赛中取得了 3 项一等奖、4 项二等奖和 3 项优秀奖的历史最好成绩,同时邹涛、刘长红、曾衍瀚、王文龙等 4 名教师获优秀指导教师奖,我校获得优秀组织奖,彰显了我校智能机器人广东省示范性现代产业学院在创新型工程人才培养方面再结硕果。
这份成绩单不仅为学校争得荣誉,更是智能机器人广东省示范性现代产业学院培养创新型工程人才的有力见证。每一份荣誉背后,都有一支勇于探索、追求卓越的团队。接下来,让我们走近三支夺得国家一等奖的团队,感受他们的风采与智慧。
该团队由刘佳昆、王明钜、郭梓晴及指导老师邹涛、刘长红组成。项目旨在设计一种能适应多水域的全自动环卫机器人系统,能在多种水域中作为整顿水面的有效方案,助力我国机器人创新及节能减排。
" 这意味着我们在无数个寂静夜晚的拼搏与付出终于有了回报。" 回忆起获奖的那一刻,刘佳昆同学仍难掩激动之情。
心纳湖海之广,共赴绿色转型。在本次比赛中取得全国一等奖好成绩的复杂水域漂浮垃圾高效清理机器人团队,项目的灵感来源于日益严峻的水域漂浮垃圾问题。为了应对当前湖泊、海洋垃圾泛滥成灾,人工打捞不仅耗时费力,而且效率低下,水域污染愈发严重的困境,团队成员们决心研发一款全自动漂浮垃圾回收装置,彻底解决人工打捞的种种弊端,让湖海得以焕发新颜。团队的成员来自不同的专业,但共同的兴趣与梦想将他们聚集在了一起,一同踏上挑战自我、提升技术能力的征程。
瞄准目标不放松,他们从 " 新 " 出发。团队的目标是设计出一款能适应多水域的水面垃圾检测装备。在前人的基础上,成员们各司其职,从多个方面入手进行技术开发,共同推进二代装置改进。摆在团队成员面前的第一道难题,便是全新结构的设计。这是机器人能否高效运作的关键所在。刘佳昆同学坦言,目前其实没有比较好的漂浮垃圾收集结构,因此需要平时多在机械结构研究上下功夫,他们另辟蹊径地从螃蟹觅食的动作中获得灵感,设计出一种往返式结构,成功突破了结构设计的瓶颈。但结构的创新仅仅只是第一步。为了让机器人能够达到他们心目中的效果,团队成员抓住自动巡航路线的准确性、垃圾收集的效率和视觉识别的准确性这三个指标进行创新,提高设备性能,确保机器人能够在复杂水域如期运行。
追梦远途有明灯护航。在研发过程中,老师和学校给予的支持与帮助形成了强大的助力。刘佳昆同学对此深有感触," 老师的精心指导确保了我们走在正确的研发道路上。" 团队曾在视觉的目标检测方面遭遇困难。带队的刘长红老师也见证了一路走来同学们的不易,团队成员们从不言弃,牺牲原本闲暇的暑期默默留守,甚至熬夜进行科研试验的坚守,令刘老师难以忘怀。优异的成绩背后藏着同学与老师们无数个日夜的锤炼与打磨。
该团队由来自不同学院的优秀成员组成:谢泽文(物理与材料科学学院)、蔡伊佐(数学与信息科学学院)、罗子航(电子与通信工程学院)以及指导老师王文龙(机械与电气工程学院)。这支全校范围内跨学科组队的团队,通过 AI 技术打造创新性牙齿疾病检测系统,致力于推动公共口腔健康事业的发展。
这场比赛,不仅是一次技术展示的机会,更是一次自我突破的旅程。" 作为一个对人工智能和机器人技术充满兴趣的学生,我一直希望能挑战自我,提升自己的技术能力。" 谈及参赛契机,罗子航同学的话语铿锵有力,在偶然了解到比赛的规模和影响力后,他与几位志同道合的同学组队,投身这场技术竞技。
以智提质巧破困境。牙齿问题在日常生活中非常常见,但传统的检查方式依赖人工分析,易出现误诊或漏诊的情况。" 我们希望通过 AI 技术,打造一个自动化、快速且轻便的牙齿疾病检测系统,能够帮助医生更好地做出诊断。" 团队的 " 齿慧探微 " 项目结合了轻量级深度学习技术和显微成像技术,旨在实现实时、精准的牙齿疾病检测。相比传统的检测方法,该系统在准确度和实时性方面都有显著提升,同时大幅降低成本,并在算法设计上提出了一种全新的轻量化模型。在不牺牲准确性的情况下,减少了计算资源的消耗。
" 尽管每个人的专长不同,但大家总能互相补充,找到最好的解决办法。"在比赛准备过程中,团队分工明确,配合紧密。每个成员都在自己的领域深耕,共同寻找答案的 " 最优解 "。起初,复杂算法难以在嵌入式系统上运行,但在指导老师的宝贵建议下,团队转向轻量级模型优化的方向。经过无数次的实验和优化,最终成功设计出了一套高性能的检测系统。不仅解决了初始的技术瓶颈,也为项目的推进奠定了坚实的基础。
创新力量 " 无限大 ",改变世界不停歇。尽管在本次赛事中取得了成功,但团队并未止步。罗子航同学表示,未来将继续优化技术,特别是在系统性能和轻量化方面进行改进,同时计划进行实际场景的测试,以确保系统能在真实环境中稳定运行。此外,团队还设立了新的目标,期待在未来取得更大突破。" 我们希望我们的技术能够在牙科疾病检测领域中发挥作用,在公共口腔健康事业中做出属于我们广大人的微薄贡献,为社会带来属于我们青年人的积极影响。"
该团队由孙一潇、唐超英、罗至中以及指导老师曾衍瀚组成。团队研发的 AnalogAuto Flow 平台旨在针对现有 EDA 软件在模拟电路参数优化及自动化设计方面的不足,实现从电路设计到优化的全流程自动化。
高效是在有限的时间里奏出无限的乐章。平台以模拟芯片参数自动优化、拓扑自动生成、工艺智能适配为核心,采用自主设计的电路编码和网表转换技术,并结合强化学习、差分进化、多目标快速非支配、深度确定性策略梯度等先进算法,显著提升了电路自动化设计的速度和效率。
三个层次,四项优化,成就他们的设计优势。在创新点上,本项目从器件参数、电路拓扑和工艺迁移三个层次出发,提出了 " 层次化 - 结构化 - 集成化 " 的可重构模拟电路设计方法。具体包括:" 层次化 " 电路元件尺寸优化与映射," 结构化 " 电路拓扑模型自动设计与工艺迁移以及 " 集成化 " 可重构模拟芯片自动优化设计系统的实现。涵盖了器件参数、电路拓扑、工艺迁移等多个层次,确保了模拟集成电路设计的全面性和高效性。
目前,AnalogAuto Flow 平台已初步商业化,为企业提供授权及定制服务。未来,平台还将进一步支持模拟芯片版图优化,持续推动模拟电路设计的自动化和智能化发展。
此次比赛的项目" 产学研赛深度融合 " 的理念突出,团队们以国家和地方的实际需求为导向,设计课题并开展创新实践,取得了丰硕成果。作为此次赛事的带队老师,刘长红老师强调," 竞赛不仅是检验学生技术能力的舞台,更是锻炼随机应变能力和团队合作精神的‘演练场’,而以需求为导向则赋予了创新更深远的意义。"
作为学校学生创新创业的重要依托,机电创客空间、学生创客协会和机电工程创新创业实践教育中心三个组织协同发力,对于此次赛事的顺利进行发挥了重要的作用。
创客协会是学校重要的五星级科技型学生社团,依托创客空间开展活动。
创客空间以机电等专业为基础,逐步向其他学科领域拓展,提供跨专业、跨学科的创新场景。
机电工程创新创业实践教育中心作为学科交叉实践基地,为项目研发和教育传承工作提供了重要支持。
在多平台助力及特色的创新人才培养模式下,广大学子们取得了一系列丰硕成果。2024 年度,依托机械与电气工程学院建设的智能机器人产业学院在学科竞赛中取得了显著成果,包括将近 10 个全国一等奖和特等奖,如国际农业装备大赛全国特等奖(全省唯一)、机器人与人工智能大赛全国一等奖(首次获得三项)、机械创新设计大赛全国一等奖等,累计获奖人次达 160 余人次。
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