2018年8月19日,清华大学-西门子“2018JCAR杯共融机器人工业应用高校邀请赛”在清华大学李兆基科技大楼AD104举行。
部分参赛队员与评委嘉宾合影
本届比赛的主题是协作机器人智能抓取。比赛通知于2018年1月份发布,各支队伍报名后,主办方在4月份为各支队伍举办了培训会,培训的主要内容是:ROS系统的使用以及协作型机械臂的应用。8月19日,来自哈尔滨工业大学、华中科技大学、天津大学、西安交通大学和沈阳自动化研究所等高校和研究机构的十余支队伍在仿真模拟和实物抓取两个环节中展开了角逐。首先进行的是仿真模拟环节,比赛内容是基于开源ROS平台,在Gazebal物理引擎仿真环境下抓取物体,即在虚拟的环境中生成物体,通过相机定位,对物体进行抓取,重点考察各队员在虚拟环境物体建模、路径动态规划、机器人控制算法、图像识别的能力,而且,在仿真中需要考虑摩擦、阻尼、动态接触、惯量、质量等参数,设计鲁棒的控制器,实现仿真环境下的物体识别、夹爪抓取的姿态和力度、及路径规划和碰撞检测等等因素,实现友好的动态响应。之后进行的是实物抓取环节,内容是借助Kinova机械臂进行实物抓取,此环节对图像识别、运动控制、故障检测等方面有很高的要求。比赛团队需要很好的掌握深度学习、图像视觉、标定、轨迹规划等算法,需要精通C++,Python等语言。选手从给定的10个物体中抓取随机抽签指定的5个物体,裁判组成员北航的于靖军老师和浙江大学的李铁风老师对物体在现场进行了任意摆放,比赛中多抓、中途掉落、抓取姿态不合适都会对比赛结果产生影响。各参赛队伍在现场各显神通,出色地完成了任务。
各队伍培训期间照片
比赛现场照片
比赛共决出一等奖二名,二等奖三名和三等奖五名,最高奖金为一万元。来自清华大学和国防科技大学的两支队伍夺得了一等奖。来自华中科技大学、沈阳自动化研究所和西安交通大学的队伍获得了二等奖,另有五支队伍获得了三等奖。
刘辛军教授、王一凡博士与一等奖获奖队伍合影
来自国防科技大学的选手赵框在比赛结束后说:“通过这次比赛,加深了我对机械臂控制的理解,也认识到了团队协作的重要性,一个合理分工、积极交流的团队效率很高,和大家一起调试的日子很开心。”
在比赛结束后,清华大学机械系的叶彦雷选手在日志中写道,“研究的路途上很庆幸遇到这么多优秀的伙伴一起攻克难题,相互探讨和分享。时代催人奋进,我们青年更需加倍努力深钻问题的难点,探求问题的解决办法”。
本次比赛的评委和到场嘉宾有来自清华大学、西门子中国研究院、北京航空航天大学、浙江大学和国家康复辅具研究中心等机构的领域专家学者,他们全程观摩了比赛并进行了精彩的点评。
裁判组成员浙江大学机械系副教授李铁风点评全场比赛时说,能够看到通过比赛,队员之间建立了一个互帮互助的学习型社群,在这个社群中大家交流讨论,每个人能力都得到了快速的提升,从这个社群中受益很多。
西门子中国研究院机器人对外合作负责人王一凡在致辞时说,感谢各位参赛选手的付出,西门子公司一直重视智能抓取机器人解决实际问题的能力,通过比赛,大家探讨解决智能抓取的难点,非常有意义。
浙江大学副教授李铁风点评整场比赛
西门子中国研究院机器人对外合作负责人王一凡致辞
清华大学(机械系)-西门子先进工业机器人联合研究中心(JCAR)主任、清华大学教授刘辛军老师在总结中指出,本次比赛是全国第一次针对协作机器人在ROS平台下智能抓取能力的比赛,各个队伍准备的十分认真辛苦,甚至熬了几个通宵;在比赛中,各参赛队伍相关沟通、通力协作、相互学习,发挥得都非常出色,相信明年的比赛会更加精彩。
刘辛军教授总结比赛
比赛结束后,西门子公司邀请各位选手前往西门子中国研究院参观交流。首先展示了西门子强大的数字化工厂。在现场给选手们演示了一枚个性化印章的制作过程,从需求到模型生成、仿真优化、制作加工,仅仅花费了15分钟。随后参观了西门子人工智能和机器人实验室,其中涉及到智慧交通、智能监测、数据安全、实时控制、人机交互等领域。参赛队员无不感慨西门子数字化工厂的强大,在参观的最后环节,选手们和西门子的专家进行了座谈。
参观西门子中国研究院
清华大学-西门子“2018JCAR杯共融机器人工业应用高校邀请赛”是清华大学(机械系)-西门子先进工业机器人联合研究中心(JCAR)成立后首次举办的面向全国高校的机器人邀请赛。比赛由清华大学机械系主办,同时得到了西门子中国研究院和国家自然科学基金委共融机器人重大研究计划项目的大力支持。比赛举办的目的是推动智能协作机器人的研究和应用,宣传智能机器人应用,鼓励更多人接触、了解、使用、研究智能机器人。