能识别路径、能灵活转向、能避开障碍

“理工游中国”机器人真牛

一辆“小车”在白色的道路上疾驶，道路纵横交错，在岔路口，它能快速准确选择道路；找到固定景点，它能马上敏捷地掉头；道路无论方形还是环形，它都能毫无偏差行走……这是近日“读者杯”2011年中国机器人大赛暨ROBOCUP公开赛比赛现场的场景，这辆“小车”其实是个机器人，它是由南京理工大学自动化学院陈浩、谭苗、赵超同学制作的“理工游中国”机器人。

这项比赛拼的是机器人游景点的速度，要求机器人在60秒时间内尽量多地游历景点并能成功回到起始区，然后根据机器人游历景点得到的累加分数排名。“理工游中国”机器人的表现赢得现场观众阵阵喝彩，夺得“轻量级车形机器人旅游”项目的一等奖。

这个重量不超过两千克的方形机器人就像个玩具车，塑料车身里面插着许多电线和电路板。“正是这些具备不同功能的电路板，机器人才能识别道路，轻松自如地转弯、掉头。”谭苗说。

机器人怎么识别路途、灵活转向呢？各种传感器功不可没，它们就好比人的眼睛。队员陈浩介绍，一个小机器人共装了20多个传感器。机器人前后端的地面循迹电路板里装有8个灰度传感器，排成一排，灰度传感器发出白光照射到地面上，再接收从地面反射回来的光，由于绿色的地毯和白色的道路反射的光强度不同，传感器得到的信号就不同，再将这些信号传送到“大脑”——控制电路板，控制电路板根据事先设置的区别绿色和白色的参考数值就能辨别出白色道路的位置，再发出信号控制电机转速，机器人就沿白线前行。

机器人转向最困难，常常因外界环境影响而出错。指导老师吴益飞说，为解决这一难题，他们给机器人前后端各安装了一个数字指南针传感器，当灰度传感器受到干扰而不能准确判断时，数字指南针传感器能判断出是否需要转角或转多大角度。此外，机器人具备的全局路径优化功能使它能主动避开有障碍物的道路，节省了时间。这些技术在这次参赛的同类作品中都处于领先水平。