一提起智能車，很多人就會(huì)想起好萊塢大片中那種不需要人為操控就能自主識(shí)別道路前行，又能躲避各種障礙危險(xiǎn)、炫酷地穿行于大街小巷的智能汽車。其實(shí)，在我們身邊，也有同學(xué)造出了全方位智能車，在賽場(chǎng)上帶給我們震撼與激動(dòng)。近日，我們采訪了第十三屆全國(guó)大學(xué)生 “恩智浦”杯智能汽車競(jìng)賽山東賽區(qū)一等獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)———“匚溪D”隊(duì)，聆聽團(tuán)隊(duì)成員我校電氣工程學(xué)院2016級(jí)電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)本科4班學(xué)生黃睿、王立鑫與智能車的“獨(dú)家記憶”。

天道酬勤 載譽(yù)而歸

過彎，沖刺，漂亮的剎車……這些提前設(shè)定好程序的智能車上演著別樣的“速度與激情”。7月30日，第十三屆全國(guó)大學(xué)生“恩智浦”杯智能汽車競(jìng)賽山東賽區(qū)選拔賽在山東師范大學(xué)長(zhǎng)清校區(qū)拉開帷幕，全省57所高校的341支隊(duì)伍齊聚一堂，共同見證和挑戰(zhàn)大學(xué)生智能車“新速度”。一輛輛智能汽車在大家的屏息中奮勇向前，我校黃睿和王立鑫設(shè)計(jì)的智能車也不甘落后，如離弦之箭沖出起點(diǎn)，順利通過彎道、坡道、障礙，以第2名的成績(jī)圓滿完成了初賽賽程，成功進(jìn)入決賽。

就在比賽開始的前一刻，他們還在對(duì)智能車做著最后調(diào)試，力求讓車子達(dá)到最佳狀態(tài)。原來，在比賽前一天進(jìn)行場(chǎng)地適應(yīng)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常棘手的問題———比賽場(chǎng)地的燈光比智能車實(shí)驗(yàn)室的燈光暗了許多?！爸悄苘囋谛旭傔^程中，對(duì)于彎道和賽道上的各種障礙主要依靠作為‘眼睛’的攝像頭進(jìn)行識(shí)別，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析運(yùn)算決定如何前進(jìn)，而攝像頭所處環(huán)境的明暗程度影響著它的識(shí)別能力，進(jìn)而影響智能車的速度?！秉S睿解釋道。他們被這一發(fā)現(xiàn)驚出了一身冷汗，因?yàn)樗麄冊(cè)谠O(shè)計(jì)智能車時(shí)，攝像頭的信息捕獲是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室較為明亮的燈光設(shè)計(jì)的，這就導(dǎo)致智能車對(duì)較暗光線下的賽道信息識(shí)別非常不靈敏，好比由“在白天走路”變成了“在晚上走路”。心急如焚的兩人立刻投入到算法改進(jìn)過程中，但無論心中多么著急都只能小心對(duì)待手中的每一個(gè)零件，因?yàn)橹悄苘嚨母鞑糠汁h(huán)環(huán)相扣，可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身，一不小心就可能造成智能車癱瘓。比賽迫在眉睫，時(shí)間緊、任務(wù)重，他們迎難而上，以雷厲風(fēng)行的作風(fēng)和專業(yè)規(guī)范的行動(dòng)，對(duì)智能車進(jìn)行了一系列微調(diào)。很快，智能車攝像頭的識(shí)別問題有了很大改觀。這不，直到比賽前一刻，他們還放心不下臨時(shí)調(diào)整的智能車，生怕再出現(xiàn)紕漏，對(duì)包括攝像頭靈敏度、輪胎摩擦力、提示燈接觸情況等細(xì)節(jié)又認(rèn)真仔細(xì)檢查了一遍。

首戰(zhàn)告捷，極大地鼓舞了黃睿和王立鑫的信心，他們的斗志更加昂揚(yáng)了。但是，賽場(chǎng)上向來風(fēng)云突變，不到最后時(shí)刻，一切都是未知數(shù)。決賽中，他們抽到了難度系數(shù)相對(duì)較高的賽道，再加上新調(diào)試的智能車狀態(tài)不夠穩(wěn)定，未能繼續(xù)初賽時(shí)的輝煌，但也取得了前十名的好成績(jī)，喜獲一等獎(jiǎng)。對(duì)此，他們說：“由于大賽經(jīng)驗(yàn)不足，遺憾地與國(guó)賽失之交臂，但是我們也通過比賽積累了很多經(jīng)驗(yàn)，這是之前從未經(jīng)歷過的?！?/p>

勤業(yè)慎思 篤學(xué)前行

雖然汽車模型在賽道上展示的時(shí)間只有短短的幾十秒，但是在這背后，承載了指導(dǎo)老師、黃睿和王立鑫的無數(shù)汗水。沒有人能夠隨便成功，“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金”，用這句詩(shī)來形容他們?cè)俸线m不過。黃睿和王立鑫在加入智能車實(shí)驗(yàn)室之前是對(duì)智能車一無所知的 “菜鳥”，只是在一次講座中聽到老師提及智能車實(shí)驗(yàn)室?！爱?dāng)時(shí)覺得這個(gè)太神奇了，太不可思議了，從來沒有想過有一天，自己也可以制造出這樣的小車?！彼麄兗?dòng)地說。

智能汽車競(jìng)賽的智能汽車系統(tǒng)采用指定的車模套件為載體，能夠?qū)崿F(xiàn)迅速判斷路徑、控制舵機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以達(dá)到在指定賽道上自主高速平穩(wěn)前進(jìn)的目的。智能車要想跑得更快更穩(wěn)，必須有一個(gè)良好的機(jī)械結(jié)構(gòu)，要求輪胎抓地力要好、后輪差速要合適。這聽起來很簡(jiǎn)單，其中卻涉及到單片機(jī)、C語(yǔ)言編程、硬件電路設(shè)計(jì)、PID算法等諸多課堂上尚未學(xué)到的知識(shí)。于是，他們開始了夜以繼日的學(xué)習(xí)，一邊向老師了解智能車的大致情況，一邊認(rèn)真查閱實(shí)驗(yàn)室里學(xué)長(zhǎng)留下的資料，并虛心向他們請(qǐng)教。“智能車的設(shè)計(jì)需要大量的時(shí)間、深厚的知識(shí)積累、充足的精力和非凡的毅力，這些他們都做到了?！敝笇?dǎo)老師李思光評(píng)價(jià)道。電路板是他們首先要解決的第一個(gè)難題，他們先是自己手工焊接出一個(gè)普通的電路板，確定各個(gè)電子元件的特性后，再用電腦軟件繪制PCB（印制電路板），最后發(fā)給廠家制作成電路板成品。這一過程就耗費(fèi)了大量時(shí)間，而電路板不菲的價(jià)格更是給他們?cè)鎏砹嗽S多壓力。如何在一幅復(fù)雜的、同時(shí)存在多種障礙的圖像中，正確找出真實(shí)的賽道位置，是他們接下來需要解決的問題。處理一幅圖像中的大量元素信息，這對(duì)編程者的邏輯能力是個(gè)極大的考驗(yàn)，經(jīng)過努力，他們終于系統(tǒng)性地解決了這一系列核心技術(shù)難題?！霸谡麄€(gè)小車的結(jié)構(gòu)中，關(guān)鍵是利用更高效的控制算法同時(shí)不斷完善硬件結(jié)構(gòu)，采用更輕便、效率更好的電子元件優(yōu)化程序。”他們解釋道。在多次考察與試驗(yàn)后，他們大膽采用了微分先行增量式PID控制，小車的穩(wěn)定性和速度果然有了很大提高。小車的每一次提速對(duì)他們而言都是巨大的喜悅，激勵(lì)著他們不斷前行。

仰取俯拾  收獲累累

對(duì)于這次比賽，黃睿和王立鑫表示：“雖然留有遺憾，但也收獲頗多?！?/p>

也許，在外行看來，花費(fèi)將近一年的時(shí)間在現(xiàn)有車模上制作一輛小車應(yīng)該很容易。事實(shí)上，智能車每個(gè)部件的制作都可能會(huì)遇到這樣或那樣的困難，有時(shí)花費(fèi)了不少時(shí)間卻達(dá)不到預(yù)期的效果，有時(shí)明明沒有出錯(cuò)的地方但小車的速度就是不理想，一次次嘗試，付出的是時(shí)間與精力，考驗(yàn)的則是他們的精神底線?！盀榱苏{(diào)試車的速度和靈敏度，我們不得不反反復(fù)復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，這需要大量的時(shí)間?！蹦嵌螘r(shí)間，每天從早上八點(diǎn)到晚上十點(diǎn)，日復(fù)一日，他們把幾乎所有的業(yè)余時(shí)間都花在了實(shí)驗(yàn)室里，耐著性子一次次研究、制作、實(shí)踐，有過抱怨，有過氣餒，常常徘徊在掙扎和振作之間，經(jīng)歷過一次次失敗卻從未放棄。就在比賽前兩周，智能車突然罷工了，一開始他們以為車輛機(jī)械結(jié)構(gòu)或者主銷內(nèi)傾及連桿有問題，但是經(jīng)過拆解發(fā)現(xiàn)并沒有問題，他們只好耐著性子，前后花了將近三天的時(shí)間挨個(gè)檢查部件，最后撥動(dòng)舵機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)聲音不對(duì)，這才明白是舵機(jī)齒輪在高速碰撞下?lián)p壞了，更換齒輪后智能車就能正常行駛了?？梢哉f，這一路走來，他們收獲的不單單是知識(shí)的提升與擴(kuò)展，興趣的培養(yǎng)與發(fā)展，更重要的是學(xué)會(huì)了堅(jiān)持不懈地走下去。

“一定要學(xué)會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)，不要只是局限于老師上課時(shí)所講的內(nèi)容，自己平時(shí)要主動(dòng)學(xué)習(xí)積累。也許一開始會(huì)很困難，但是，只要堅(jiān)持了就一定會(huì)有回報(bào)。”由于比其他人更早接觸智能車，他們?cè)诖笠缓贂r(shí)就自主學(xué)習(xí)了有關(guān)電路的知識(shí)，這讓他們比很多同學(xué)早行動(dòng)了一步，也就是這關(guān)鍵性的一步，決定了他們更早走向成功。

每一個(gè)成功故事的背后，都有一種頑強(qiáng)拼搏的精神，而正是這種不斷追求、不斷探索的精神，讓他們創(chuàng)造出了屬于自己的最強(qiáng)智能車大腦。兢兢業(yè)業(yè)、孜孜不倦是黃睿和王立鑫對(duì)夢(mèng)想的態(tài)度，鍥而不舍的精神和腳踏實(shí)地的努力是他們對(duì)夢(mèng)想的堅(jiān)持。讓我們期待他們創(chuàng)造出更強(qiáng)的汽車大腦，取得更加優(yōu)異的成績(jī)。