“2024年中国机器人大赛暨RoboCup机器人世界杯中国赛”在福建晋江国际会展中心落下帷幕。公司刘袁缘老师、罗忠文老师指导两支学生团队参加先进视觉赛项。经过激烈角逐,由汪润东、刘轩豪、彭胤伦、龚仕元、袁雨晨组成的CUG2.4G队获先进视觉赛3D识别项目一等奖,由王宇程、王阳、李宏宇、闫云涵、袁雨晨组成的怎么识别都能队获得先进视觉赛工业测量项目二等奖,这是公司连续在该赛事斩金夺银。两支团队回忆比赛历程,将奋斗故事与成长收获分享给大家。
先进视觉赛获奖证书
一、赛事全记录
赛前准备、熟悉平台
我们的机器人先进视觉赛之旅始于今年的四月份。满怀对机器人大赛的热情和好奇,我们报名参加了校赛,并取得较好成绩,有幸获得参加国赛的机会。在第一次的会上,刘老师和袁雨晨学长向我们详细讲解了比赛的规则以及注意事项,并且向我们展示了Jetson nano开发板以及其他设备的使用。在老师和学长的指导下,我们逐渐熟悉了比赛设备,并通过学习已有的代码框架,了解了项目的原理以及改进的方向。
Jetson nano开发板
开发板可视化界面与程序运行界面
李宏宇同学:在校赛结束后,我们团队决定挑战更高难度的工业测量赛项。通过几次集中的讨论和会议,我们明确了该赛项的具体任务要求和技术难点。为了更好地应对这些挑战,我们深入研读了前辈们留下的技术文档,详细了解他们的工作成果和经验。在研读过程中,我们不仅熟悉了现有的代码结构和具体的操作流程,还对其中的一些关键算法和实现细节进行了深入分析。
王宇程同学:工业测量项目是通过使用深度相机去提取螺栓和垫片的信息,然后编写算法来实现对物品的测量。在老师和学长的指导下,我们很快熟悉了整个比赛的流程和具体的操作,理解了代码的基本框架,之后,就开始了对算法的改进和测试。
刘轩豪同学:让我印象深刻的是在清明节假期,面临现有模型对衣架拟合效果不佳以及数据集种类覆盖不足的双重挑战,我和队友们自发地聚集起来,共同克服困难。我们一起拍摄了大量新的数据,确保了模型训练的全面性和有效性。这次团队协作经历让我深深感受到了精益求精的团队精神。通过这一阶段的紧张准备,我们的团队技术能力得到了显著增强,解决实际问题的经验也大幅提升,这些宝贵的经验为我们即将到来的国赛打下了坚实的基础。
算法改进、开展实验
五月初是我们赛前最紧张的时期,nano开发板的环境配置问题迟迟无法解决,算法改进效果不显著。面临两大困难,我们在老师的指导下合理安排任务,有的同学负责nano的环境配置,其他同学负责完善改进算法,并在本地端完成测试;每天进行工作汇报,汇报小组的进展和待解决问题,不断改进优化。
团队成员聚在一起,共同攻克难关
汪润东同学:五一假期的时候板子系统突然被我们弄崩溃了,接下来的十天里,我就一直再恢复板子环境。因为算法今年改动比较大,环境的适配也需要从头配置,摸石头过河,踩了很多坑,因为必须要板子的环境配置好了才能进行完成的流程测试,所以我们队伍比赛前半个月经常在学院楼里加班,经常熬夜到凌晨回宿舍,期间还通宵了几个晚上,第二天早上太阳出来后才回到宿舍。
王阳同学回忆到:刚开始,面对算法改进的问题,我们感到非常有压力。之前的算法在精度和鲁棒性上都存在一定的问题,经过多次尝试,我们逐渐认识到,单纯依赖现有的模型和算法已经无法显著提升效果。在老师和学长的建议下,我们先对数据进行了重新处理,增加了数据清洗和扩展的步骤,这一步极大地丰富了训练数据集的多样性。最后我们对算法进行了多次测试和调优让它的精度有所上升并增强了鲁棒性。
闫云涵同学:在临近比赛的这一段时间里,我们的日子像被按下了加速键。大家一边平衡着各自接踵而至的结课和考试,一边又紧锣密鼓地试图提高比赛得分。在五月初我们发现了现有模型的局限性后,我们从数据到算法对模型做了较大的改动尝试,在袁雨晨学长和黄玙璇学姐的指导下不断改进算法并进行模拟试错,攻克了部分桌子识别和分割的遗留难题,最后几天终于将得分稳定在了一个比较满意的数字上。
比赛进行,分析局面
5月17日至19日,中国机器人大赛在福建泉州晋江拉开帷幕,吸引了包括西安交通大学、中南大学、武汉理工大学等在内的116支高校团队参赛。各支参赛队伍经过数月的精心准备和不断调试,展示了他们在计算机编程、机器人设计及创新应用方面的高超技艺和卓越成果。比赛现场气氛热烈,各队伍激烈角逐,纷纷亮出了各自的看家本领。
现场参赛同学合影(左1袁雨晨 左2彭胤伦 左3龚仕元 左4王宇程 左5刘轩豪)
龚仕元同学:比赛前一天,我们抵达了比赛现场,按照流程等待物品的公布。我们兵分两路,一路在比赛现场拍摄公布的物品,另一路前往当地超市采购这些物品。我们深知,高质量的数据集对模型训练的影响至关重要,因此我们与机电专业的同学密切合作,一起拍照并完成标注工作。当晚,我们收集了大约三千张照片。完成标注任务时,已是凌晨一点,但我们立即开始对数据进行训练,并在凌晨五点进行测试。接下来的两天里,我们也几乎通宵达旦地工作,为了取得一个优异的成绩而努力奋斗。
王宇程同学:由于第一次遇到金色的螺栓和垫片,这对算法的鲁棒性提出了新的挑战。团队成员们不辞辛苦,持续进行代码的鲁棒性测试,并不断增添新的数据集,以应对这一变化。当工业测量项目的比赛开始时,我担任现场程序运行的负责人,面对赛场可能出现的各种临时状况,我沉着应对,确保了机器人在比赛中的每一步都能准确无误地执行。最终,经过全体成员的不懈努力,我们团队在工业测量项目中表现出色,荣获二等奖。
彭胤伦同学回忆到:第二天比赛的前夜,比赛总进程过半,但是由于突发状况始终无法使用新获得的数据训练模型,第一天使用从学校带来的旧模型并没有得到理想的结果,所有人都面临着巨大的压力,连续两天的通宵奋战也为我们的身心状态带来了极大挑战。在凌晨夜深时,我另辟蹊径,选择对模型进行了自适应优化,一阵紧锣密鼓的编码和测试后,模型效果得到了巨大提升,虽然问题还没有彻底解决,但整个人已经松了口气。临场大幅度修改代码是一件非常危险的事情,需要很多的勇气去面对未知的风险,索性最终的结果是好的,索性我们有这样的勇气。
赛后反思、总结经验
这次比赛时间紧张,准备时间仅有不到一个月,全体参赛队员争分夺秒备战比赛,除了上课时间基本都在实验室进行算法改进和测试。这一次两支队伍取得了出色的成绩,但我们也在比赛的过程中发现了自身的不足之处。回来之后刘老师和罗老师组织我们开了大赛总结会,团队成员一起分析了自身算法的不足之处,以及未来可以改进提升的地方。他们一起期待着在未来可以取得更加辉煌的成绩。
二、参赛深感悟
王宇程:参加中国机器人大赛的工业测量项目是一次充满挑战且难忘的经历。从刚开始接触yolo,配置环境到后面对检测的算法不断改进完善,我们团队一直也都在不断学习和提升。本次大赛我负责团队比赛现场的程序运行,在现场通过观看一些强队的程序运行,我也发现了我们的不足和很多可以改进的地方。为了提高算法的精度,之后我们需要将3D点云的技术运用在工业测量上。但总的来说,这次比赛我们收获颇丰,不仅锻炼了我们的编程能力,激发了我们对智能视觉测量的兴趣,更加磨练了我们的毅力和恒心。最后,我要特别感谢老师和学长给我们提供的悉心指导,感谢队友们的付出和支持。大家一起努力取得了一个满意的成绩!
王阳:此次参赛是一次趣味与挑战共存的经历,非常荣幸。在这个过程中,我们团队在老师和学长的指导下紧密合作,稳中求进。我主要负责的是算法改进的部分,虽然起初无从下手,但是通过老师、学长的讲解和阅读接口文档还是明白了自己的改进发现,也是成功地增强了算法的鲁棒性和精度。总的来说,通过这次比赛,我不仅提升了自己的算法能力,也很好地培养了团队协作能力,激发了我对后面深入学习的兴趣。
李宏宇:作为团队的一员,这段经历让我深刻认识到理论与实践相结合的重要性。通过比赛,我不仅巩固了自己的专业知识,还提升了实际操作能力和团队协作精神。在比赛的实践过程中,我学到了许多课堂上无法获得的知识。每次遇到技术难题时,团队成员们总能集思广益,提出新的解决方案。这种合作精神不仅提升了我们的算法和代码质量,也增强了我们的团队凝聚力。通过不断的调试和优化,我们逐步对算法进行优化,最终取得了令人满意的成绩。让我印象最深刻的是在算法改进阶段,我们在测试过程中不断地发现问题、解决问题。每次的失败都是一次学习的机会,让我们能够更好地改进和完善自己的策略。
闫云涵:参加本次中国机器人大赛的旅程充满了机遇和挑战,这对我来说是一次珍贵且收获颇丰的经历。在筹备比赛的这一段时光中,时间紧迫、bug频出等问题化作实质性的压力不断地推动着我们前进,团队成员们都发挥着自己的特长,为比赛共同奋斗和努力,密切合作,相互协作,最终克服了一系列的挑战和困难,取得了不俗的成绩,这让我深刻地意识到了团队的重要性。通过本次参赛,我学到了更多先进视觉相关的知识和技能,提高了自己的思维能力和解决问题的能力,更意识到了自身技术的不足和经验的缺失,未来要倍加努力去提升自己。在此特别感谢指导我们的老师和学长学姐,感谢他们的支持;感谢我的队友们,感谢他们的陪伴与付出,经过大家的不懈努力,最终斩获佳绩!
汪润东:这是我接触机器人竞赛的第十个年头,从初一就开始参加这个比赛了,因为喜欢机器人这类竞赛,初中就每天晚上晚自习时间去训练,然后凌晨一点回宿舍,每天都是最晚回宿舍楼的人,中学的几年备赛期间都是每学期长达两三个月,都是当初的热爱驱使着自己,今年也是我第一次进入国赛获得一等奖,取得了更高的名次,完成了中学没有完成的遗憾,也感谢老师的指导和学长学姐的陪伴,感谢一起熬夜奋战的队友,没有他们,我的遗憾终归为遗憾。
龚仕元:这是我大学生涯中参与的第一个大型竞赛项目,我们团队在校赛阶段投入了极大的热情和专注。从精心准备数据集到对训练模型进行严格的测试,我们努力在每一个环节减少错误,追求完美。当然,错误总是难以完全避免,有些甚至需要我们投入大量的时间和精力去解决。但正是这些挑战,让我们更加团结,共同面对困难,甚至在深夜里一起奋战到天亮,见证了黎明的到来。我深感荣幸能够参与这次竞赛,并在激烈的角逐中取得优异的成绩。同时,我也非常高兴能遇到这样一群志同道合的伙伴。愿我们所有人继续携手前进,共同创造更加辉煌的未来。让我们以这次经历为起点,不断激励彼此,勇往直前。
彭胤伦:从最开始的兴趣使然,到之后的状况频出,中间有过挣扎和犹豫,也有过想要放弃的时候,但是在与同伴们团结一心,竭诚奋斗的过程中,我们最终克服了遇到的种种困难,苦尽甘来。回望过去月余时光,只记得那灯火通明的会议室,星夜下结伴的剪影,那在眼前升起的晨曦。
刘轩豪:这次中国机器人大赛的过程是一段充满挑战与收获的经历。从四月份开始,我们便投入到国赛的准备中,面对一连串的技术挑战:nano开发板的环境配置出错,代码需要重构、模型训练的拟合效果不佳,数据集的泛化性不足,我们每解决一个问题,新的挑战便迅速浮现,在这个过程中,我们的团队愈发团结,面对种种技术问题和挑战,我们没有选择放弃,而是选择了一次次的通宵达旦,相互鼓励,共同攻克难关。我们将每一次的失败都转化为团队学习和进步的动力,使得团队在技术上不断突破。最终,在国赛的舞台上,我们所付出的努力得到了回报,尽管过程中充满了苦涩,但胜利的喜悦让所有的艰难变得值得。特别感谢一起奋战的队友,让一切化为可能。
袁雨晨:今年我们重新组建了参赛团队,每位成员都表现出色,团队分工明确,互相支持,密切配合,充分展现了合作的力量。尽管在比赛中遇到了不少困难,但通过不断的推陈出新、攻坚克难,我们最终取得了令人满意的成绩。机器人比赛为我们提供了一个绝佳的平台,让我们能够与全国各地高校的同学同台竞技,互相交流。感谢我的团队伙伴们,感谢所有支持我们的人。
三、老师有话说
刘袁缘老师:本次比赛取得了优异的成绩,作为团队的指导老师,我感到无比骄傲,这份成绩是对同学们才智和努力的证明。备赛期间,面对时间紧迫和过程艰涩的挑战,同学们不惜牺牲宝贵的休息时间,甚至通宵达旦地投入到比赛的准备中。这种毅力和对卓越的不懈追求值得我们每个人称赞与学习。在这个过程中,同学们不仅技术知识得到了提升,更重要的是学会了团队合作,提高了解决困难的能力,不断挑战自我。这些宝贵的经历,远比任何奖杯更加珍贵,它们成为了未来面对一切挑战时的信心和力量源泉。
罗忠文老师:机器人比赛是非常激烈的,现场比赛时的紧张与焦灼更是让人压力倍增。然而,同学们不畏艰难,披荆斩棘,攀越高峰,最终取得了令人瞩目的成绩。这份成就,远不仅属于个人,更是学校和团队共同的荣耀。他们的付出与成功,成为了激励众人追求卓越、探索科技未知领域的明灯。衷心希望同学们能够保持对知识的不懈追求与对未来的美好憧憬,继续勇往直前,在机器人科技的探索之路上,留下独一无二、意义深远的足迹。
图片:汪润东
文字:王宇程、王阳、李宏宇、闫云涵、汪润东、龚仕元、彭胤伦、刘轩豪、袁雨晨