原標題：他們研發的智慧機器人會撿羽毛球，又快又準而且不傷球 重慶大學3個學生斬獲創新大賽全球金獎

吳佳怡調試機器人。

劉永兵調試機器人

劉永兵、王移紅、吳佳怡（左一、左二、左三）在比賽現場。

　　“站著不要動，保持鎮定。”近日，2019Innovate FPGA創新大賽全球總決賽舉行頒獎儀式，當得知團隊拿到了大賽唯一金獎時，重慶大學微電子與通信工程學院研三學生劉永兵忍住激動，提醒小夥伴吳佳怡、王移紅保持鎮定。

　　嫌撿球麻煩

　　他想發明撿拾羽毛球機器人

　　Innovate FPGA全球創新設計大賽是由Intel、Analog Devices、ISSI等業界龍頭企業聯合舉辦的FPGA應用研究領域全球性頂級大賽，至今已經連續舉辦15年。今年大賽的全球總決賽與19th FPT國際學術會議合辦，後者被公認為是亞太地區在可編程技術和可重構器件與計算機系統的頂級國際會議。

　　本次比賽，全球共有來自四個賽區的846支隊伍報名參賽，設置金獎1個、銀獎1個、銅獎1個、鐵獎3個。去年重慶大學參賽團隊曾在Innovate FPGA全球創新大賽中獲得大中華區一等獎、全球三等獎的好成績。

　　大賽經預賽、分區決賽等層層選拔出12支隊伍進入全球總決賽。在重慶大學微電子與通信工程學院老師何偉和林英撐指導下，該院研三學生劉永兵、研二學生王移紅、研一學生吳佳怡三人，結合SoC、FPGA、圖像處理技術、數據融合技術及機電一體化技術製作的羽毛球智慧撿球機器人，不僅快速撿球，還能使羽毛球的無損率保持在90%，從而獲得評委一致好評，最終獲得2019 Innovate FPGA創新大賽全球總冠軍。

　　然而，讓人意想不到的是，這個獲得總冠軍的作品竟誕生於一個“小麻煩”。劉永兵是個羽毛球愛好者，在長時間的羽毛球訓練中，他發現撿羽毛球是一件非常麻煩的事。2018年10月，他提出設計一個撿拾羽毛球的機器人。“我查資料、查專利，發現網球、乒乓球都有撿球機器人，就是羽毛球沒有撿球機器人。羽毛球不能單純靠抓，一頓亂抓就把羽毛球給損壞了。”於是，他和隊友們就準備利用實驗室的優勢技術，再結合所學，設計一種能夠自動撿拾羽毛球的機器人。

　　想法敲定了，他們馬上行動起來。在充分考慮了機器人的成本、體積、實用性、易用性和娛樂性，以及後續固件升級對功能的拓展等問題後，他們的“PickingRobot”2018年立項了。

　　“最關鍵的時候，

　　我兩個月沒出過校門”

　　立項後，“機器人怎麼知道羽毛球在哪”成了他們要解決的首要問題。“我們用鐳射雷達和單目攝像頭來充當機器人的‘眼睛’。”在剛開始的時候，因為速度太快，機器人根本找不到羽毛球，“就在那裏亂擺，就是不撿球。後來才發現，原來是機器人的行駛速度快了，調慢一點，就不會亂擺了。”

　　找到羽毛球，怎麼把羽毛球撿起來？“如果用爪子抓，再輕都會損傷羽毛，羽毛損傷，就是廢球了。而且如果撿拾的角度不對，也會損傷羽毛球。”在一次周會上，劉永兵把問題拋了出來。最後，指導老師林英撐出主意，“可以用風，把球頭轉過來。”

　　“當鐳射雷達和攝像頭‘看到’羽毛球，並對羽毛球定位後，機器人走到羽毛球旁邊，撿球裝置下降，風扇再把羽毛球吹順，讓球頭對準機器人，撿球飛輪就可以把球投進去了。”吳佳怡説。

　　雖説聽隊員描述起來，整個過程很順暢，但在實際開發過程中卻不是那麼簡單。在一年的開發過程中，三個隊員一門心思都放在撿球機器人上。“項目最關鍵的時候，我甚至兩個月沒出過校門。”劉永兵説。“燒了不少東西，雷達、電機都燒壞過。”説起學生們的研發過程，何偉老師笑了起來。

　　經過不斷的試驗、改進，撿球裝置終於在第五套方案上驗證成功，機械方案在第七個版本實現了全部的動作，定位程式在四個大版本上趨於穩定，硬體設計在第三個版本上能夠穩定工作。今年5月，羽毛球撿球機器人正式問世。

　　總決賽地毯太軟

　　機器人差點“淪陷”

　　在平坦的硬質地面，機器人能夠在0.2秒的時間鎖定羽毛球，隨機統計中，也能在一分鐘撿20-30個羽毛球。今年11月，他們在2019Innovate FPGA創新大賽區域決賽中拿了一等獎。

　　而正當大家興致勃勃準備在2019Innovate FPGA創新大賽全球總決賽拿大獎時，現場環境給大家開了一個大玩笑。

　　12月10日，他們來到天津參加在2019Innovate FPGA創新大賽全球總決賽。演講環節一切正常，可到了展示環節，“我們傻眼了，地面是地毯，而且正式演示的地毯，比我們在演講環節的地毯還要軟，這樣機器人的雷達、車輪、撿球飛輪就陷在了地毯厚厚的毛裏。識別不準，有些球都不撿了。雖然現場調試了一個多小時，但最終的演示結果很不完美，我還聽到一位外國評委用英語説了‘糟糕’，當時覺得獲獎無望了。”

　　“第二天，我們展示的時候，一位國內的博士來給我們説，我們的撿球機器人是最硬核的。我當時想，他應該是安慰我們的，後來説這話的人越來越多，我們又重燃了希望。”（重慶晨報·上游新聞記者 羅薛梅）