2018中国机器人大赛服务机器人专项赛赛后总结

服务机器人专项赛可以称为家庭服务机器人团队的嘉年华，参赛团队和竞赛项目的主体都是家庭服务，赛项涉及GPSR、WhoIsWho、Shopping等经典赛项，也包括人的辨识、物体辨识、路径规划、Follow等子赛项，家庭服务实体项目共13个，另有仿真项目4个。此次比赛我报名5个项目，4个项目的报名顺序位于第一，1个项目报名顺序在前三之外。报名顺序位于第一意味着我是项目的第一负责人，在比赛筹备的过程中，第一负责人需要控制好项目的进度和质量。

比赛过程中，有值得称赞的闪光点，也有亟待改进的不足。

通过对四月份RoboCup中国赛的总结，我在这次专项赛的准备和进行过程中做了针对性的改善。

• 认识到了实验室实体和仿真环境与赛场真实环境的差异。这种差异是确实存在的，无法改变，只能接受与做出适应性调整。在之前的比赛中，我有种错误的认识，那就是实验室调试好仿真、上机没有出现问题，那么在赛场上也应该正常。然而事实却是，赛场的地板、灯光、噪音、场外观众、裁判等等都会成为干扰项，都会对程序的运行产生干扰，会出现异常。此次比赛在准备项目时，就已经在考虑赛场的真实情况，一方面做好了心理准备，另一方面尽可能排除干扰因素的影响。从而提高了对赛场环境的适应性。
• 规则意识。比赛的一切依据是规则，这是我在近两次比赛中深切的感受。4月份RoboCup的南开队，作为参加过国际赛的队伍，我从他们身上学到了这一点。首先是理解规则，明确项目评分细节与得分点，这是得分的保障。更重要的是根据规则做出宏观的、统筹的安排，这是冲刺冠军的秘诀。南开队的参赛队员是一两个月训练的本科低年级学生，用一台改装的小Tur打出了令我印象深刻的成绩。他们的“表情控制技术”是为了最终的Final准备的，这是因为他们知道Final的成绩在总成绩中占50%权重，而我们对于Final项目的理解从一开始就偏差了。虽然我们进入了Final而南开没进，但我们只是Final的最后一名，总分排名季军。如果我们也能精心准备Final项目，那我们完全有机会拿到总分冠军！这次比赛，我们的寻找物品项目仅凭借跑点就拿到了季军，人的辨识要是没有对规则的深入理解，可能就拿不到冠军了。
• 备份优势。备份的优势是不用过分强调的，这次我们所做的备份大概如下：同一个项目有两台笔记本装配项目代码；同一个项目由多名同学分工操作；易损零件提前更换与备份（比如提前更换轮圈，准备了两块驱动板）；小Tur作为Dan某的备份。然而存在一个问题，那就是没有充分重视机器人备份，因此在寻找物品项目中Dan某爆炸以后，只用小Tur拿了跑点分，如果能够提前做好硬件、软件配置的规划，那么也许寻找物品不仅仅只是季军了。
• 手册可以确保鲁棒性。我所负责的WhoISWho、人的辨识都有详细的操作手册，这要感谢过铭泽和徐慧两位同学天天被我催着改手册。徐梓洲同学对此应该还印象深刻。操作手册有软件装配、使用的装配手册，还有比赛项目硬件软件操作的项目手册。如果没有装备手册，以后的队员需要装配或者出现问题时，将会重蹈覆辙，事倍功半；如果没有项目手册，那么在赛前几分钟的准备时间遗漏任何一个小细节都会导致项目零分。此次专项赛中，某大学在寻找物品项目中的表现就是一个最佳案例，由于没有开启摄像头，项目直接报废。

与每次比赛一样，此次专项赛同样暴露了很多问题，我也对自强队的未来做了一些展望，尤其是关于视觉组的发展方向的思考。

• 新技术需要追踪跟进。在近两次比赛中，有不少高校已经引入了神经网络、深度学习方法，物体检测领域尤为明显。我们团队的视觉方法仍处于快捷、稳定的传统方法阶段，对于复杂的问题的解决能力明显不足。除了视觉的技术，某些底层实施还是需要有人去探索，例如路径规划是如何做到的，再如急停的原理究竟为何，这些问题看似没什么大影响，但是事实上有的时候在我们不经意间他们也会产生影响。因此技术的跟进需要重视。
• 软件、硬件设备急需更新换代。此次比赛，Daniel已经明显力不从心，虽然小机器人看似不错，但是在其稳定的底盘之上，仍需要健全、高配的硬件才能完成复杂的、综合的任务。例如机械臂、视觉设备（包括视觉采集设备和处理设备），机械臂如何使用起来是个重点难点，视觉设备不能始终使用Kinect v1，需要转到配置更高的Kinect v2上，同时深度学习对于GPU的要求也更高，同时算法的配置和使用也会成为一个阻碍。

虽然此次比赛成绩优异，充分展现了“自强不息”的校训精神和团队精神，同时我们更应该清醒的看到，在强大的精神基础之上，我们的软硬件设备和技术水平显得相对薄弱，这是客观事实，我们不可回避。因此，我们老队员以及下一届的小朋友都应该注意到这些问题，共同创造一个更强大的自强队，争取引领国内高校机器人赛事，在不久的将来打进国际赛！这是我们的愿望，更是我们需要为之付出的目标！

致谢：本文原创，作于2018年5月17日，感谢团队所有老师和同学的共同努力！特别感谢我的亲爱的摄影师林老板！