我和机器人--本科四年总结

EggsyXu

我的本科的四年是嚣张跋扈却又失意的四年，我渴望阅览机器人最上层的风景，但时常会被现实的硬件平台和功利的科研风气打败；我曾经遇到过许多科研瓶颈，但所幸大部分时候都有贵人相助，论文是否可以发表暂且不论，我至少也算是成功把项目做成功了。所以我认为很多时候我的本科处处碰壁是因为贵人出现的太晚，导致信息差弥补的慢，一个人孤军奋战陷入死胡同，便是很难走出来。

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如今的机器人浪潮太过凶猛，单枪匹马的人是做不出令人眼前一亮的成果的，我们需要更多的新鲜血液去热爱并进入这个领域。所以我希望能通过这篇文章让更多的人看到我本科的轨迹，从中得到什么启发，在日后的机器人研究中可以不要走我的弯路，便是一件好事。

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我最开始接触机器人是在三年前的一个下午，和很多人一样，在经历一个无忧无虑的大一上后，我开始初次接触到比赛。那是一场校内的轮式机器人比赛，任务很简单，就是循迹到指定位置然后发射小球并返回。

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那个时候的我不了解社交的意义，也自然没有获得学长的传承。于是乎我一个人便在网上寻找着相关的资料，当时对于搜索引擎的运用还很差，对于寻迹小车的资料也找到的不多，于是我像着赶鸭子上架一样去用SolidWorks搭建了一辆CNC+3D打印的小车，那个时候我还不懂PID和编码器，只知道使用基础的PWM去调试小车。在比赛的前一天下午我才堪堪调通了循迹模块，对于倒车返回和停车发射仍然是一头雾水，但所幸当晚运气不错，调试地相当顺利，车辆可以完美的运行一个周期。可惜的是，不知道是什么原因，调试的时候无比稳定的系统在比赛的时候难堪大用。虽然比不上其他人的学长传承车，但最终我这辆车仍然有名次，这也标志着我人生第一次机器人比赛落下帷幕。

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下一次接触机器人是大二的大创项目，我当时联系到了一位年轻有为的AP做软体机械爪的控制。年幼无知的我对科研一窍不通，没有了解老师的细分方向，不知道怎么看论文，学长学姐也都什么也不会。这位老师是一位很好的老师，但是他是做的偏材料和传感器，我和曾经以为的基于模型的软体机器人规划和控制方向完全不一样。

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同时因为实验室是今年刚开的，我没有工位，也没有前人的硬件平台积淀。网上没有太多如何构建软体机械爪的资料，同时论文里对机械爪和传感器的制备也是遮遮掩掩，我的机械爪的鲁棒性和对称性一直很差，直到我认识了浙江工业大学的王文彪博士，他的工作使得他对软体的制备烂熟于心，并且毫不吝啬的给我分享文献并指导我模具的缺陷，经过他的一番点播，我顺利的制备出机械性能非常优异的软体机械爪，随后我用自制的温度和压力传感器对机械爪的阀门做控制，实现了一系列物体的闭环抓取。这段经历让我意识到要充分了解老师的细分方向、组内的硬件平台沉淀以及和同行交流的重要性。

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再一次接触到机器人是大二升大三的那个暑假，我在一家医疗机器人公司实习，我做的主要是机械臂正逆运动学的解算和轨迹规划，导师让我不借助任何库独立写出解算的函数接口，但是并没有告诉我一些明确的知识路线，比如运用ROS的MOVEIT做仿真（这一点在我大四接触ROS后才了解到）。

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于是我开始拾起大一学过的线性代数，开始了解一些基础的旋转表示法和李群，首尔大学Park教授的网课和西北大学的Lynch教授对此功不可没，我十分感谢他们。经过了三周的学习，我也是终于搭建出了自己的运动学接口，接下来便是运动轨迹的规划。非常遗憾的是因为我当时比较社恐，没有充分利用公司的硬件资产：UR5E和KUKA，去进行我的算法验证，我仅仅在最后的一些时光有机会用自己的接口去驱动它。这次经历仍然让我懂得了一些道理：去充分向上级诉说你的需求并利用你可以调动的资源。

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写到这里，我恍惚间以为自己在写硕士申请时候的文书，在写这篇文章的时候我已经拿到了佐治亚理工机器人的offer，从失学的焦虑到彩票校的肯定，一路走来真是恍若隔世、感慨万千。

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进入到大三，我理所当然的在RC和RM中选择一个加入，因为RC更具有挑战性，于是我加入了RC。这是我大学为数不多非常顺利的时光，RC是一个非常有爱的大家庭，每个人都各司其职做到了自己的工作，我们最后取得了相当不错的成果。唯一的遗憾是当时我们在四足机器人上并没有用到ROS系统，这导致我们要自己写赛道检测的算法并且在freeRTOS中运行我们的控制器，这让我们和很多开源的优秀算法失之交臂，对于比赛来说，这会让我们四足的鲁棒性下降许多。