“站着不要动，保持镇定！”

12月11日，天津，在2019Innovate FPGA创新大赛全球总决赛颁奖仪式现场，当得知团队拿到了大赛唯一金奖，获得全球总决赛冠军时，重庆大学微电子与通信工程学院研三学生刘永兵抑制住内心的狂喜，这样告诉吴佳怡、王移红两位队员。

夺金>

这个比赛属于”全球顶级大赛“

Innovate FPGA全球创新设计大赛是由Intel，Analog Devices，ISSI等业界龙头企业联合举办的FPGA应用研究领域全球性顶级大赛，至今已连续举办15年。今年大赛的全球总决赛与19th FPT国际学术会议（The International Conference on Field-Programmable Technology）合办，后者被公认为是亚太地区在可编程技术和可重构器件与计算机系统的顶级国际会议。

本次比赛全球共有来自四个赛区的846支队伍报名参赛，设置金奖1个，银奖1个，铜奖1个，铁奖3个。去年重庆大学参赛团队曾在Innovate FPGA全球创新大赛中获得大中华区一等奖、全球三等奖的好成绩。

大赛经过预赛、分区决赛等，层层选拔出12支队伍进入全球总决赛。在重庆大学微电子与通信工程学院何伟老师、林英撑老师指导下，该院的研三学生刘永兵、研二学生王移红、研一学生吴佳怡三人，结合SoC、FPGA、图像处理技术、数据融合技术及机电一体化技术制作的羽毛球智能捡球机器人，不仅快速捡球，还能使羽毛球的无损率保持在90%，从而获得评委一致好评，最终从众多作品中脱颖而出，获得2019 Innovate FPGA创新大赛全球总冠军！

初衷>

嫌捡球麻烦，他想让机器人代劳

这个新鲜出炉的全球总冠军，其作品竟然源于一个“小麻烦”。

原来，队员刘永兵是个羽毛球爱好者，在长时间的羽毛球训练中，他发现捡球是一件非常麻烦的事。2018年10月24日那天的周会上，他就提出能不能设计一个捡拾羽毛球的机器人。“我查资料、查专利，发现有网球、乒乓球捡球机器人，就是没有捡羽毛球的机器人。因为羽毛球不能单纯靠抓，一顿乱抓，就把羽毛球给损坏了，羽毛也很容易坏。”于是他和队友们就准备利用实验室的优势技术，再结合所学，设计一种能够自动捡拾羽毛球的机器人。

想法敲定，马上行动。团队在充分考虑了机器人的成本、体积、实用性、易用性和娱乐性以及后续固件升级对功能的拓展等问题后，在2018年“PickingRobot”立项了。

试验>

羽毛不能乱抓，靠风来“摆放”

立项后要解决的首要问题，就是”机器人怎么知道羽毛球在哪里“。“我们用激光雷达和单目摄像头来充当机器人的‘眼睛’。”而在刚开始的时候，因为速度太快，机器人根本就找不到羽毛球，“就在那里乱摆，就是不捡球。”刘永兵说，再检查代码，又去调试速度才发现，“原来是机器人的行驶速度快了，调慢一点，就不会乱摆了。”

那怎么把羽毛球捡起来呢？“如果用手抓，再轻都会损伤羽毛，羽毛一旦损伤，就是废球了。而且如果捡拾的角度不对，也会损伤羽毛球。”在一次周会上，刘永兵把问题抛了出来，想和师兄妹一起，找到解决的办法。最后还是指导老师林英撑说，可以用风，把球头转过来。

“当激光雷达和摄像头‘看到’羽毛球，并对羽毛球定位后，机器人走到羽毛球旁，捡球装置下降，风扇再把羽毛球吹顺，让球头对准机器人，捡球飞轮就可以把球投进去了。”队员吴佳怡说。

付出>

“9117”是常态 两月没出过校门

虽说听队员描述起来，整个过程很顺畅，但在实际的开发过程中，“经历了的人才知道。”

原来，在一年的开发过程中，三个队员一门心思都放在捡球机器人上。“9117（9点上班、晚上11点下班，一周7天都这样）是我的常态，项目最关键的时候，我甚至两个月没出过校门。”刘永兵说。“烧了不少东西，雷达、电机都烧坏过。”说起学生们的研发过程，何伟老师笑了起来。

“因为电压不稳定，确实烧坏过。”刘永兵还记得，在一次试验中，可能因为电的参数不对，“我当时就闻到一股焦味，凑近想看哪里出问题了时，电容炸了，还好那一次没炸飞。”

经过不断的试验、改进，终于，捡球装置在第五套方案验证成功，机械方案在第七个版本实现了全部动作，定位程序在四个大版本上趋于稳定，硬件设计在第三个版本上能够稳定工作。今年5月，羽毛球捡球机器人正式问世。

决赛>

赛场地毯太软 机器人差点“沦陷”

在平坦的硬质地面，机器人能够在0.2秒的时间锁定羽毛球，随机统计中，也能在一分钟捡20-30个羽毛球。因为这样，今年11月，团队在2019Innovate FPGA创新大赛区域决赛中拿了一等奖。

而正当大家兴致勃勃地冲击2019InnovateFPGA创新大赛全球总决赛时，现场环境给他们开了一个大玩笑。

12月10日，团队来到天津参加全球总决赛。比赛中，演讲环节一切正常，可到了展示环节，“我们傻眼了，地面是地毯，而且正式演示的地毯，比我们在演讲环节的地毯还要软，这样机器人的雷达、车轮、捡球飞轮就陷在了地毯厚厚的毛里。识别不准，有些球都不捡了。”虽然现场调试了一个多小时，但最终的演示结果“很不完美”，“当时就觉得获奖无望了。而且我还听到一位外国评委用英语说了‘糟糕’。”

领奖>

“站着不要动，保持镇定！”

直到第二天，他们在展示的时候，有参会的国内的博士来给他们说，他们的捡球机器人是最硬核的。”当时第一位来说，我心想大家都是中国人，他们应该是安慰我们的，后来给我们说这句话的人越来越多，我们这才重燃了希望。”

12月11日下午4点过，当听完6个优秀奖名单没有重庆大学时，“我们松了一口气，至少三等奖稳了，和去年师兄师姐的成绩一样。”刘永兵说。

随后主持叫响了重庆大学团队名字，“当时就想，多半是铜奖了。”

忽然，主持人又把其他两个团队招呼上台，公布了铜奖，“不是我们。”

再是银奖，“是巴西一个团队。“

”没想到，我们得了金奖！”团队中年龄最小的吴佳怡说。

“站着不要动，保持镇定！”

回想起当时为何要说这句话，刘永兵直言：“要谦虚一点。”

上游新闻·重庆晨报记者 罗薛梅

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