2023年中國(guó)國(guó)際海洋水下機(jī)器人大賽在煙臺(tái)落下帷幕。經(jīng)過(guò)激烈角逐，由煙臺(tái)大學(xué)機(jī)電汽車(chē)工程學(xué)院2022級(jí)本科生董宸、張慧晴和2022級(jí)研究生張旭組成的“Sucker UFO”隊(duì)在郭亭亭老師的指導(dǎo)下榮獲創(chuàng)意概念賽道特等獎(jiǎng)。
本次大賽由中國(guó)海洋發(fā)展基金會(huì)、中國(guó)海洋發(fā)展研究會(huì)、中國(guó)海油海洋環(huán)境與生態(tài)保護(hù)公益基金會(huì)、煙臺(tái)市人民政府主辦，旨在為海洋水下機(jī)器人研發(fā)最新成果搭建展示平臺(tái)，推動(dòng)海洋水下機(jī)器人事業(yè)蓬勃發(fā)展。大賽共分為AUV、ROV、創(chuàng)意概念和水產(chǎn)捕撈機(jī)器人4個(gè)賽道。來(lái)自北京大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)等13所高校的24支參賽隊(duì)的水下機(jī)器人，在海洋水底目標(biāo)撞擊、目標(biāo)抓取與放置、海洋水下結(jié)構(gòu)物檢修、海洋落物采集、海洋精準(zhǔn)作業(yè)等多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了競(jìng)技。比賽過(guò)程中，Sucker UFO隊(duì)的三位同學(xué)沉著應(yīng)戰(zhàn)，最終脫穎而出，奪得特等獎(jiǎng)。
“首次報(bào)名參賽，一切從頭摸索”
“從一入學(xué)開(kāi)始，學(xué)院的老師就經(jīng)常告訴我們一定要將書(shū)本知識(shí)與實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)。”談及為什么要參加這次比賽，隊(duì)長(zhǎng)董宸說(shuō)道。彼時(shí)，他仍是一名大一“萌新”，而與他并肩作戰(zhàn)的隊(duì)員張慧晴，是他的同級(jí)同學(xué)。
或許，很多的枝繁葉茂正來(lái)自于辛勤不斷的播撒。一年的學(xué)習(xí)期間，董宸和張慧晴參加了學(xué)院組織的機(jī)電科技節(jié)、競(jìng)賽宣講會(huì)等各式各樣的活動(dòng)，還見(jiàn)證了獲得國(guó)家級(jí)、省級(jí)獎(jiǎng)學(xué)金的優(yōu)秀學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐事跡，這給他們的內(nèi)心留下了深深的烙印?！拔乙蚕Ｍ约耗軌蜷_(kāi)拓自己的視野，見(jiàn)識(shí)到更多前沿的專(zhuān)業(yè)知識(shí)?！睆埢矍缯f(shuō)。正因于此，他們加入了郭亭亭老師的實(shí)驗(yàn)室。
在郭亭亭老師的鼓勵(lì)和指導(dǎo)下，他們報(bào)名參加了2023年中國(guó)國(guó)際海洋水下機(jī)器人大賽。以大一新生的身份首次參賽，這對(duì)他們來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的董宸和機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)的張慧晴擅長(zhǎng)側(cè)重點(diǎn)各有不同，一個(gè)偏向建模，一個(gè)偏向編程。然而，本次水下機(jī)器人大賽的建模工作量和難度很大，僅靠二位難以完成。“郭老師幫助我們聯(lián)系到了建模能力很強(qiáng)的研究生學(xué)長(zhǎng)張旭?！本瓦@樣，一支各有所長(zhǎng)，兼具研究生與本科生的隊(duì)伍組建了起來(lái)，正式踏上了比賽征途。
“通力合作，打下一場(chǎng)場(chǎng)硬仗”
“既然決定要做，那就要盡力沖到最前！”團(tuán)隊(duì)在郭亭亭老師的建議以及彼此商討下，最終決定制作一款新型的水下負(fù)壓吸附機(jī)器人——水下輕量碟形仿生機(jī)器人，擁有著輕量靈活、能抓取復(fù)雜物體、抓取效果好等諸多優(yōu)點(diǎn)。目標(biāo)確定后，困難也隨之而至。
“我們選擇制作的柔性機(jī)械臂比傳統(tǒng)機(jī)械臂更加靈活，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的輕量化?！标?duì)員張慧晴介紹道。然而，柔性機(jī)械手的復(fù)雜表面對(duì)三維建模提出了相當(dāng)高的要求。隊(duì)員三人深諳團(tuán)隊(duì)合作的重要性，迅速根據(jù)每個(gè)人的特長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分工。張旭負(fù)責(zé)機(jī)器人柔性機(jī)械臂的建模；董宸負(fù)責(zé)一種柔性負(fù)壓吸附機(jī)械手的建模；張慧晴則負(fù)責(zé)資料匯總以及PPT的制作和部分制圖。經(jīng)過(guò)反復(fù)的模型修改，最終確定了機(jī)器人的主體結(jié)構(gòu)。
然而，賽場(chǎng)答辯也是一場(chǎng)硬仗。由于比賽時(shí)間限制，想要通過(guò)短短的五分鐘介紹出一個(gè)新型機(jī)器人的亮點(diǎn)有著很大的難度。為了打磨比賽的答辯稿，隊(duì)長(zhǎng)董宸時(shí)常在工作空余拿出筆記本進(jìn)行撰寫(xiě)，夜晚還會(huì)對(duì)墻一遍遍演練。經(jīng)過(guò)十多天的反復(fù)練習(xí)，時(shí)間終于完美控制在了5分鐘內(nèi)；隊(duì)員張慧晴在答辯PPT制作前不斷觀(guān)察比較已獲獎(jiǎng)隊(duì)伍PPT的優(yōu)劣，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)方法，不斷調(diào)整潤(rùn)色，最終制作出了精美的答辯PPT。就是靠著這樣的互相扶持，通力合作，高山不再是高山，而是成為了見(jiàn)證團(tuán)隊(duì)翻山越嶺到達(dá)彼岸的功勛章。
“精益求精，每次努力都有方向”
“這次比賽能夠獲獎(jiǎng)，離不開(kāi)郭老師的細(xì)致認(rèn)真和嚴(yán)格要求！”談及獲獎(jiǎng)感受，張旭迫不及待地說(shuō)道。作為指導(dǎo)教師，郭亭亭首先對(duì)競(jìng)賽規(guī)則進(jìn)行深入剖析，從頂層設(shè)計(jì)上對(duì)機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了架構(gòu)設(shè)計(jì)。尤其在功能和作業(yè)模態(tài)的底層分解上，將新型機(jī)器人按照不同模塊化單獨(dú)設(shè)計(jì)，充分利用思維導(dǎo)圖，將任務(wù)拆解后分配到每一名參賽隊(duì)員?！斑@樣讓我們每個(gè)人都可以有的放矢，備賽過(guò)程中瞬間有了努力的方向。”張慧晴說(shuō)道。
在對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)挖掘方面，郭亭亭采用頭腦風(fēng)暴法，基于組委會(huì)的競(jìng)賽規(guī)則，鼓勵(lì)每位參賽隊(duì)員提出天馬行空的想法，充分發(fā)散思維，提出多元化的解決方案，進(jìn)而做到思維收斂，確定合理的機(jī)構(gòu)和方案，達(dá)到創(chuàng)新和解決問(wèn)題的目的。最后，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)答辯PPT材料，郭亭亭帶領(lǐng)參賽隊(duì)員進(jìn)行了打磨和優(yōu)化，開(kāi)展模擬答辯，并鼓勵(lì)隊(duì)員自己做評(píng)委。“郭老師的模擬訓(xùn)練對(duì)我的幫助是巨大的。賽場(chǎng)上評(píng)委所提出的問(wèn)題大部分都跟郭老師練習(xí)過(guò)，這讓我一下子自信了起來(lái)，狀態(tài)也自如了很多?！痹瓉?lái)，在每次模擬訓(xùn)練后，郭亭亭都會(huì)針對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)判提問(wèn)，盡可能涵蓋了大部分可能會(huì)遇到的問(wèn)題，并給出簡(jiǎn)潔凝練的答案，為參賽隊(duì)員的穩(wěn)定發(fā)揮奠定了基礎(chǔ)。
平日里，郭亭亭作為一名年輕教師與學(xué)生相處得十分融洽，面對(duì)學(xué)生的困惑總是能細(xì)致耐心地講解。講解完之后他總是會(huì)問(wèn)“我說(shuō)明白了么”而不是“你懂了么”。在隊(duì)員取得進(jìn)步時(shí)，郭亭亭總說(shuō)，“你看，是不是特別簡(jiǎn)單，再整理一下，加把勁?！痹谄綍r(shí)的學(xué)生指導(dǎo)過(guò)程中，郭亭亭始終對(duì)學(xué)生踐行他的“V”字型理念，即將研究從問(wèn)題的提出到解決方案的敲定過(guò)程比喻為大寫(xiě)字母“V”，首先，遇到或提出一個(gè)生產(chǎn)實(shí)踐難題后，他并不是讓學(xué)生直接尋找解決方案。而是首先分析問(wèn)題，剖析這其中的影響因素及相互耦合關(guān)系，進(jìn)而抓住其背后的相互作用和影響機(jī)制，在此基礎(chǔ)上提出可能的解決方案?！斑@次的比賽過(guò)程，郭老師就是這樣一步一步引導(dǎo)我們完成了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和制作，幫助我們樹(shù)立了科學(xué)的研究思維?！睆埿癖硎?。正是這樣，郭亭亭不斷用耐心緩解學(xué)生焦慮，用專(zhuān)業(yè)解答學(xué)生困惑，用一朵云推動(dòng)另一朵云，指導(dǎo)著團(tuán)隊(duì)取得了不凡成績(jī)。
從資格賽到?jīng)Q賽，他們一路過(guò)關(guān)斬將；從“專(zhuān)業(yè)小白”到“科創(chuàng)達(dá)人”，他們一直初心不改。當(dāng)懷揣堅(jiān)定信念，當(dāng)夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，一路走來(lái)的泥濘與坎坷都化做春泥滋潤(rùn)心田，一路的荊棘與挫折都化作成功的見(jiàn)證。對(duì)于“Sucker UFO”隊(duì)來(lái)說(shuō)，獲獎(jiǎng)的背后是一遍遍模擬、一遍遍糾錯(cuò)、一遍遍提升、一遍遍超越，酸甜苦辣銘刻于心、不負(fù)艱辛與夢(mèng)同行，他們將在這條路上繼續(xù)走下去，繼續(xù)劈波斬浪，取得更加優(yōu)異的成績(jī)。
