RobotHistory

完成人：张孟琛，戴文思，郑姗，刘启玄

指导教师：王宁

获奖情况：2021年中国大学生工程实践与创新能力大赛，全国金奖，北京市特等奖

项目简介：

《RobotHistory》是一款以机器人发展历史为科普主题的2D动作冒险游戏。玩家将扮演一名从未来穿越到过去的机器人，肩负搜寻遗留历史的重大任务，克服旅途中一个个敌人，最终修补史籍让世界重回正轨的故事。

游戏基于Unity引擎开发，结合多对象池、UniRX反射式编程等设计思路实现MVVM框架。通过shader与postProcessing后处理特效实现了精美画面表现。项目中的美术与音乐资源均为同学原创，采用搭载IK反向动力学的骨骼动作动画实现了诸多栩栩如生的角色动画观感。

游戏项目封面

在开发过程中，团队采用了Trello看板进行项目进度的把控与跟进，通过plasticSCM进行团队程序成员的协同开发与创作，采用先有后精、迭代设计的敏捷开发思路较快地完成了游戏创作。

创新点：本作开创性地量化了历史修补的过程。在游戏的背景设定中，反派角色为了掩人耳目，伪装成了历史真实机器人的形象。因此主角每击败一种新敌人就会拾起史籍的书页，不仅能了解到该种机器人的基本信息，还能利用其特性作为技能去应对以后的敌人。

如20世纪的LazyBird瓢虫机器人具有趋光性，主角在填补史籍后可通过发射光源来引开该种敌人的注意力，使玩家的学习科普过程身临其境，寓教于乐。

指导教师与团队成员合影

无碳势能车

项目名称：势能车

完成人：谭泷砚，陈弈书，陈元海，陈乾

指导教师：刘雅静，王卫林

获奖情况：2021年中国大学生工程实践与创新能力大赛，全国银奖，北京市特等奖

项目简介：

一种通过滑轮机构将重物下落的重力势能转化为前进的动能以实现小车行走，并采用凸轮机构，来实现行走过程中正确转向并绕过障碍的无碳小车。小车为三轮结构，为了实现小车行走并具有连续转向功能，后轮设置驱动功能，前轮设置转向功能。小车采用齿轮机构作为传动机构保证传动比稳定、结构紧凑，采用双轮差速驱动避免因同步驱动出现的问题；应用matlab、UG 等软件规划轨迹和设计凸轮；通过微调机构实现对小车误差的修正。小车设计注重能量利用的有效性，车体结构的合理性，行走的稳定性、匀速性，调试的可靠性。

高精度全方位红外循迹物流搬运机器人

完成人：骆傲文，王云鹏，李智博，王士颖

指导教师：王娜

获奖情况：2021年中国大学生工程实践与创新能力大赛，北京市特等奖

项目简介：

本项目设计使用的物流搬运机器人是一款采用具有高精度红外循迹功能，能实现特定物流搬运任务的智能机器人。相较于普通红外循迹搬运机器人，本项目设计的机器人采用自设计的240路红外模块，具有定位能力强，移动速度快和抗干扰能力强等多个优点，，为物流搬运机器人的产品化设计提供了工程实践基础。

项目设计的机器人基于STM32芯片完成完成物流搬运机器人红外模块采集后归一化处理及路径规划，同时将实时位置速度信息结果显示在显示屏上，易于后期调试。为完成大学生工程实践与创新能力大赛物料搬运功能的要求，智能物流机器人使用树莓派实现二维码/条形码识别、颜色识别和调用舵机实现物料抓取摆放的功能。同时，通过树莓派与STM32的通信，实现搬运任务的路径流程规划和协作能力。为了满足更加复杂的搬运需求，本项目机器人同时具有Wifi网络通信的功能，能通过网络给机器人发送搬运任务信息。

高精度全方位红外循迹物流搬运机器人外观图

在机器人设计开发的过程中，团队成员在指导教师的协助下分工协作，完成了高精度全方位红外循迹物流搬运机器人从硬件设计选型组装，到软件功能实现和各模块之间协同工作功能。最后，团队荣获2021年中国大学生工程实践与创新能力大赛北京市特等奖

创新点： 目前智能运输平台循迹方式多采用摄像头、CCD 模块和陀螺仪和红外模块。前两种方法受实际场地和光源分布影响大，不适应于各种光源情况，且图像刷新率较低。而陀螺仪由于其算法缺陷存在积分误差，无法用于长时间定位。目前市面常见红外模块大多为 4-8 路红外信号集成，难以实现 300mm 中心距方格循迹功能。另一方面红外模块受光线灵敏度限制，要求离地1-3mm，无法完成机器人爬坡要求。针对以上问题，本项目将红外数量提高至240 路，提出基于归一化算法的高精度全方位红外循迹物流搬运机器人。该方法具有位置闭环控制、高精度全方位循迹、刷新率可控等优点。实际运行结果验证了方案的可行性，可实现机器人的精确循迹定位，为物流搬运机器人的产品化设计提供了工程实践基础。

团队成员合影