为科技强国建设播撒希望火种——二○二三年全国大学生机器人科技创新交流营暨机器人大赛侧记

在南京航空航天大学的展位前，博士生翟晶晶自信闪耀。接下来的十分钟，她将和两个机器人伙伴面对评委专家团的严格审查。这两个机器人，名为“面向航空航天大部件装配运载的多移动机器人系统”，长宽高均为80厘米，已在我国航空航天军工领域得到了应用。

在翟晶晶和团队成员的默契协作下，两个机器人缓缓移动，成功模拟了大型舱段的孔轴模型精准对接。在实际应用中，即使操作对象是重达数十吨的大型部件，他们也能将对接精度控制在0.5毫米以内。

这一幕发生在2023年全国大学生机器人科技创新交流营暨机器人大赛的终审决赛现场，比赛地点位于山东省日照市。此次大赛共有1017件参赛作品，覆盖全国30个省、区、市及新疆生产建设兵团，其中221件作品脱颖而出进入终审决赛。最终，决出了特等奖、一等奖、二等奖和三等奖若干。

赛事虽已结束，但科技强国的希望火种已在年轻一代心中生根发芽。心怀“国之大者”，手铸“国之重器”，这是新一代科技青年的信念。

与以往相比，本届大赛有一个显著的特点：鼓励参赛者将国家发展和时代需求作为项目设计的核心。赛事引导青年学子紧密围绕“四个面向”，聚焦以科技创新推动产业创新这一关键命题。团中央青年发展部副部长阚宝奎表示，通过主动对接国家战略需求和行业现实需要，不断提升赛事的大局贡献度，推动大学生优秀创新成果与社会、市场、资本、产业的对接融合，转化为现实生产力。

在赛事中，可以看到许多创新项目瞄准了机器人发展的前沿科技领域，如新一代光伏玻璃面板智能清洁机器人、海底设施自主巡检“济海号”机器海鳗等。它们不仅反映了机器人技术的发展趋势，也迎合了机器人产业的现实需求，激励着广大学子树立科创报国的志向。

翟晶晶和她的团队付出了6年的努力，他们的项目是唯一一个应用于航空航天国之重器的机器人项目。这支由两名博士、6名硕士组成的科创团队，来自南京航空航天大学和同济大学，涵盖了机械工程、控制工程、计算机科学与技术三个专业。他们的努力，展现了中国年轻一代科技人才的实力和决心。在航空航天领域，由于其大部件制造的多品种、变批量特性，一项由专业团队研发的多移动机器人系统正在解决前所未有的挑战。这一系统成功解决了协作对接运载过程中的多重难题，如任务耦合多、决策调度难、环境变化多以及定位导航难等。其应用范围广泛，可应对航空航天领域中的数百种对象搬运工作，单台机器人的工作载荷从1吨至10余吨不等，协作运载的工作载荷更是高达数十吨。

关于这个项目的进展，团队成员已经完成了28篇研究论文和15项发明专利。他们的技术成果已经被成功应用于多项国家重点型号项目。在某大型复材机翼喷涂产线中，这一系统实现了跨车间的灵活转运以及作业工位的精确定位。

对于获得本届大赛特等奖的翟晶晶及其团队来说，他们参赛的目的远超过获奖本身。他们希望让更多人了解他们所做的工作，并期待将机器人技术应用到更多的民用领域。

立足于产业发展的实际需求，让实际成果说话。在本届大赛中，实践性导向极为鲜明。像西安交通大学这样的高校，注重检验参赛作品的实际应用价值。在备赛过程中，他们组织参赛选手深入工厂、医院、企业一线，深刻认识生产实际中的痛点，并与相关单位开展交流座谈，确保设计的机器人能够解决实际问题。

该手术机器人展现出卓越的高精度、高稳定性与高安全性，完美完成了内界膜撕除手术任务，成功填补了国内相关领域的空白。通过与西安市第一医院眼科紧密合作的多例动物实验，该机器人在医生手术操作精度上显著提升，充分达到了预期的设计要求。

回想起初次参赛的日子，团队骨干成员、博士生刘洪成表示，虽然预想到会有诸多挑战，但团队凭借在机器人设计、控制算法以及力传感等方面的技术积累，满怀信心地迎接了这场挑战。研发过程中，团队针对控制算法这一技术难点不断尝试、优化方案，历经了一年多的时间。

翟晶晶团队的指导老师武星具体解释了理论方法研究与工程实践应用之间的差距。实验室环境虽然理想，但工业现场常常会遇到地面不平导致的打滑、传感器测量误差以及载荷重心偏移等问题，这些问题都会影响多机器人系统的对接精度。要想开发出更加稳定可靠的工程化多机器人系统，需要巧妙地融合多种方法技术与工程经验，这将对学生的创新性思维、科研探索能力以及工程实践能力等带来极大的挑战。

从0到1的突破不仅体现在技术的创新，更在于激发更多学子投身其中。本届大赛鼓励多种类机器人项目作品参赛，设计多元赛道、划分多个领域，满足不同学科背景、不同学历层次学生的参赛需求。大赛还打破了原有赛制壁垒，降低了比赛门槛，扩大了省份和地域的覆盖范围，吸引了来自102所西部地区高校和90所高职院校的学生积极参与。

在新疆大学首次参加国家级大学生机器人大赛的队伍中，鲁炎昆和另外7名本科生组成的跨专业团队带来了一个创新的植被修复机器人项目。该项目结合生物修复和化学修复的方法，一次性完成植被修复环节的各项工作，针对恶性土壤进行生态修复。除了机械结构的创新，这款机器人还配备了GPS定位系统，可以通过遥控控制机器人的速度和方向。鲁炎昆介绍，这个项目的初衷是为了解决我国北方部分地区，特别是西北部的生态系统恶化问题，如干旱、土壤酸碱度失衡、营养过度流失等。令人欣喜的是，该项目已经与内地农业科技公司达成了初步合作意向，并在本届比赛中荣获特等奖。机器人的梦想舞台，西部大学生崭露头角

对西部的大学生来说，这次比赛不仅是一场技术的较量，更是一次自我价值的展现。站在全国性的机器人大赛舞台上，与其他高校学子同场竞技，本身就是对他们能力和潜力的肯定。正如李建军老师所言，这样的比赛不仅有助于学校深化学科建设，增强专业实力，更能够拓宽学生的视野，激发他们的创新热情，促使他们将理论知识更好地应用于实际操作中。

对于日照职业技术学院的师生而言，首次参赛便闯入决赛并荣获二等奖，这不仅是一次从0到1的跨越，更是一次信心的重塑。团队指导老师张国玉表示，能够与本科尤其是985高校的学生同台竞技，对团队成员来说是一种极大的鼓舞。

该校的参赛项目聚焦于高精度数据采集及模型一体化修饰领域，紧密围绕国家测绘领域的战略需求，助力国家实景三维中国建设。团队创新性地提出了空地一体联合建模技术，通过自主研制的采集设备配合无人机采集技术，再经由内业处理系统，实现了测绘数据的高效融合。经实地应用验证，其作业效率提升了50%以上，展现了科技在测绘领域的巨大潜力。

更令人欣慰的是，团队成员的成长与蜕变。两年前，杨梦媛还是一名专业“小白”，但凭借不懈的努力和团队的支持，她已成长为项目的主要负责人，带领着学弟学妹们共同探索科研的奥秘。这种技能与知识的传承，正是机器人大赛给予这群年轻人的最好礼物。