近日，“2023中国机器人大赛暨RoboCup机器人世界杯中国赛”线下赛成绩揭晓，吉利学院选拔“Flex代表队”与“先锋队”两支参赛队伍参赛，分别荣获创新创意赛-人工智能与机器人创意设计项目国赛一等奖、二等奖，实现了吉利学院学子在此类国家级机器人赛事成绩历史性突破。

《基于人体姿态识别的骨折康复训练系统》

参赛项目简介

该项目是一款和智慧医疗相关的机器人项目，是一套辅助骨折患者正确并有效康复的集成方案。本产品聚焦骨折治疗的重要阶段，即功能训练恢复阶段，通过手机或平板的摄像头捕捉病患的康复训练动作，结合装有红外传感器、压力传感器等部件的硬件，采集病患进行康复训练的综合数据，经过人工神经网络的推断，分析病患的动作规范性，辅助病患在功能锻炼期按照医生的医嘱，进行定制定量的训练和数据收集，通过智能分析优化训练计划，并通过软件的社交功能，与全国的相似相近病患进行交流和互助。

轻舟已过万重山

“起初，项目灵感是针对驾驶司机疲劳驾驶后可能产生瞌睡等危险行为的检查判断；其后，项目组结合国家的智慧医疗政策和当前人工智能技术的发展，对项目进行改造，演变为骨折患者的康复训练辅助系统。”指导老师施一飞在谈及项目应用时表示，希望该项目在帮助骨折病患或运动损伤的患者时贡献一份吉利力量。

▷参赛现场合影

项目开发过程中遇到的棘手问题接踵而至，在技术上，团队对姿势识别的神经网络做了多次的迭代，从初期的OpenPose到中期的PostNET，再到MoveNET以及最后团队自己根据MoveNET的改造模型，都花费了很大的精力来进行学习再改造。“面对大量专业的骨折以及康复训练的知识，团队必须花费更长的时间进行调研，因为不懂业务就编不出真正符合需求的程序。”对于“Flex”代表队成员来说，凌晨的线上会议早已是司空见惯，施一飞老师陪着学生梳理程序到凌晨一两点更是家常便饭。

团队中杨帅负责项目整体管理、李鹏飞负责项目后端开发、杨力负责项目前端开发、范玉鑫负责项目算法设计与数据库设计。四位小伙伴因为“挖牛互联网+”专业社团走到一起，形成了项目开发团队。他们不仅共同面临众多技术和合作上的挑战，也互相支持与克服这场心理战。“当站在答辩舞台上时，我回想起为比赛努力付出的汗水和与队友相处的珍贵时光，这些经历给予我了无限力量，让我们充满自信，我们势在必得！”队员范玉鑫说道。

项目的发展获得诸多专家支持。2022年，美国西北大学交互设计专家罗素-彭赛尔教授在项目交流时，称赞作为本科层次的学生能够将人工智能和康复医疗进行结合，很有社会现实意义；2021年，马来西亚汽车工程大学副校长王锐锋博士在与团队进行项目交流时，称赞团队项目很有实用价值，所使用的技术有一定的超前性；百度无人车开发工程师邢继元作为项目人工智能技术的专家顾问，对项目团队和项目的应用价值，提出了肯定，并希望团队能够将程序运行的数据进行开源脱敏，为骨折病患造福。

▷参赛现场合影

“从4年前有一个萌芽，到现在具体落地，是一个不断破和立的过程。”队长杨帅表示，团队荣获“2023中国机器人大赛暨RoboCup机器人世界杯中国赛”的国家一等奖，这是非常让人自豪和荣幸的结果。虽然比赛过程中充满了挑战，但团队的努力和付出最终得到了肯定。“比赛不仅对技术要求颇高，还对我们的体力和心理进行了考验。每一天都是充实而紧张的，时间紧迫且任务繁重。重要的是我们没有退缩，坚持努力，勇敢面对各种挑战。每次失败都让我们更坚定地迈向成功。”

《基于视觉的二手商品分拣系统》

参赛项目简介

利用IMU九轴集成的惯性测量单元和带方向编码器共同采集数据，再通过互补融合滤波算法解算融合出系统的实时角度，最后用PID算法使系统整体稳定运行。在PC端上选用MobileNetV2网络进行模型训练及预测，接着在精确性、快速性达标的情况下，将该模型网络部署到OpenART内，进而实现实时二手商品分类，OpenART进行物体检测、对机器人进行姿态矫正、机械臂进行二手商品的抓取。

是巧合也是必然

“我们选择这个项目的初衷是想降低贫困地区志愿者分拣物资工作量，但是其应用场景其实本身是可以扩大至各项商品的分拣。”王艳老师表示，此次比赛对于团队来说既是巧合也是必然。”今年7月，在申报四川省创新创业训练项目的第二个月，王艳老师获取“2023中国机器人大赛暨RoboCup机器人世界杯中国赛”专项赛比赛信息，发现该项目符合机器人人工智能与机器人创意设计赛道，于是组织学生队伍攻关。

▷团队备赛日常

该赛项的专项赛与电子设计大赛省赛时间重合，这意味着两项赛事需要同时备赛。团队决定暑假全时段留校，且所有成员都是第一次参加，前期硬件电路制作对于一群人工智能专业的同学来说更是举步维艰，炸电容、烧主板也是不足为奇。在成员们对组装车模、熟悉芯片、绘制PCB、焊接板子、机器学习的一次次不断尝试与改进中，终于以专项赛“二等奖”的名次挺进国赛。但是他们清楚，这个阶段的视觉识别准确率不高是无法自动匹配分拣区标识的。“如果在国赛中如果无法迭代的话，很难取得成绩。”于是在获得国赛资格后，“先锋队”迅速敲定了迭代方案，决定增加一名新成员——电子信息工程专业学生温林大。这时团队分工主要由温林大主攻硬件电路设计与制作，队长张慧超主攻模型训练，彭向宁主攻车体控制，范芷毓主攻论文撰写。

▷团队通宵备赛

队长张慧超在采访中表示，直至比赛前一天晚上，团队依然在对论文与答辩PPT进行微调与路演。“就我而言，从一开始采集数据，到后面的训练模型，直到部署，发现模型存在着精度低、抗干扰性差、鲁棒性不高的情况。之后反复地对模型进行优化、改良以及向我们的专业老师请教、查阅相关论文，一遍又一遍地尝试，终于训练出了一个满意的模型。”

“该赛项是预算外的竞赛项目，本身是没有经费支持的。但是在参赛过程中学校各级领导在经费上给予了我们大力的支持，电子信息工程学院的领导、老师们在技术、生活上都给了学生团队大力支持，正是因为有这些默默的付出，团队成员才能安心做好比赛这一件事情。”王艳老师坦言道。

▷参赛现场合影

“令我记忆最深刻的是我和队友在实验室住的每一个难熬的夜晚、解决每一个难题之后的喜悦和兴奋，很荣幸，我能和队伍里这些志同道合的队友为着同一个目标而努力。”谈及此处，张慧超同学会心一笑。

从四川出发，到北京参加预赛，再到福建连续两次作战半决赛和决赛，他们经历了层层比拼，不畏艰难，全力以赴，在与西安交通大学、西北工业大学、北京工业大学等200多所知名高校，2500余名师生同台竞技中，吉利学子充分展示了较强的综合技能及实践创新能力，彰显了学校长期以来坚持创新应用型人才培养的阶段性成果，也是学校聚焦学科基础和工程前沿，落实“以赛促教、以赛促创、以赛促学，以赛促改”理念，大力推进赛教研创一体、不断深入探索和实践新工科创新应用型人才培养的重要体现。

据悉，RoboCup机器人世界杯中国赛（RoboCup China Open）是RoboCup机器人世界杯的正式地区性赛事，1999年中国自动化学会举办首届RoboCup机器人世界杯中国赛，并于2006年发展为RoboCup国际联合会认定的最有影响力的五大国际区域赛之一。同年开始，该项赛事每年与“中国机器人大赛”合并举办，冠名为“中国机器人大赛暨RoboCup机器人世界杯中国赛”，赛制为每年举办一次，至今已成功举办23届。

来源：吉利学院

作者：杨佳丽