技术不够时间来凑，梦圆国一永不放弃

Posted 2021-09-14 卓晴

简 介： 开篇先向卓大致歉，因为最近工作太忙，答应给卓大的供稿晚了几天，实在是人在江湖，不得不向工作低头啊。抱歉啦，亲爱的卓大。

关键词： 智能车竞赛，北华航天工业学院，第十六届

 

§01 我们学校

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  我们是来自华北赛区的北华航天工业学院（原华北航天工业学院）参赛队。我们美丽的学校坐落在传说中的北京七环——河北省廊坊市市区，始建于1978年，先后隶属于第八机械工业总局、第七机械工业部、航天工业部、航空航天工业部、航天工业总公司。1999年划转到河北省，实行“中央与地方共建、以地方管理为主”的管理体制。“两弹一星”功勋、著名运载火箭与卫星技术专家、国家最高科学技术奖和“共和国勋章”获得者孙家栋院士是我们学校的名誉校长。

▲ 图1.1 第十六届智能车竞赛参赛车模全家福

  看到这里，你应该明白了，在我们祖国的大地上，除了著名的北航，南航，还有一个航天类院校—华航，以后请不要叫我们“北华”，我们的简称是“华航”（感谢智能车大赛和卓大，让我们有机会怒刷一波存在感！哈哈哈哈）。我们在这里学习，生活，成长，航天人特有的 “特别能吃苦，特别能战斗”的精神是支持着我们在智能车赛场上开拓进取，勇往直前的动力。

 

§02 赛点准备

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  今年的全国总决赛原定于8月16日在哈尔滨工程大学举办，从华北赛区顺利晋级以后，非常期待着去逛一逛中央大街，吃一吃哈尔滨红肠。然而，由于疫情，大赛最终采取了云端线上参赛的形式，甚为遗憾。但幸运的是，学院和学校领导知道我们的情况后，高度重视，大力支持，在学校的统筹协调下，由创新创业中心牵头，其他各部门密切配合，帮我们在全校范围内选择合适的场地，协调了直播团队，保证比赛的顺利进行，甚至还贴心的为我们喷制了国赛现场用的大赛背景板，尽力给我们创造一个美好的国赛环境。

▲ 图1.1 在线上比赛高校赛点准备了大型比赛背景板 这排场简直就是要搞分赛区比赛的节奏

  唯一遗憾的就是因为北京疫情防控政策，卓老师没有来我们学校观赛，没有跟卓大一起合影，非常伤心，希望卓老师以后有时间一定来我们实验室看看。

▲ 图1.2 室内节能信标组比赛场地

  有了学校的充分支持，我们就可以放开手脚充分备赛啦！这次晋级国赛的三支队伍都来自我们学校机电工程学院智能车创新实验室。我们是一个团结奋进激（基）情满满的团队，清一色的暖（直）男。在我们美女带队老师和实验室学长们温柔耐心（简单粗暴）的指导下，我们迅速成长为了有颜值有担当有能力的实验室扛把子（比菜鸡强一丢丢）的新一代，欢迎各位广大智能车发烧友（妹子发烧友）加我们好友，一起交流、学习，进步！

 

§03 备赛历程

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  下面汇报我们三个组别（节能信标，电磁越野，单车拉力）的备赛心历路程。

一、节能信标组

  大家好，我们是节能信标极光队，由两个19级小菜鸡和18级大佬学长组成，18级大佬学长日常考研兼职指导（怒骂）我们两个菜鸡。我们组负责软件的同学是程序猿前身，热爱编程和算法，大一就在实验室搞了小四轮，速度飙到了2米以上。当其他组的程序猿还在等着硬件同学的板子时，他已经在自己的电脑上模拟跑车了。因为略有点小天赋（懒惰），跟其他两个组比，华北赛区前我们较早的进入了半封车状态，不再进行大量的改动，赛前一周的时候，我们的程序猿队友因为睡懒觉不来实验室还得到了大佬学长的闯宿舍问候…….

  后来的事实证明，出来混有些东西是迟早要还的。

  带着这种状态，我们来到了华北赛区赛场，虽然极光发挥的还不错（决赛成绩排名第三）晋级国赛也没有悬念，但是跟太原工业学院和北科这两支强队相比，我们差的还是有点多。他们车模的极速充电时间，灵巧轻便惊呆了我们，再回顾我们赛前的状态，深感惭愧。

  华北赛区赛结束后，再加上观战其他赛区，节能信标队伍的出色发挥让我们开始担忧在国赛的舞台上我们的“极光”能否继续发光。因为节能信标车模没有任何的局限，受到其他队伍车模的启发，我们决定在更改机械结构以提升车模的上限，深层次突破充电功率的局限，优化车模的路径、电机控制算法，更换电机这几个大方面进行调整。

▲ 图3.1.0 发车前正在充电状态下的节能信标车模

  一个同学负责画新车模，一个同学负责选电机，优化电机控制算法和车模路径，开启了每天熬夜肝车的日子。一周后新车出炉，在我们尽量调整机械结构，去除不必要的元素的情况下，车重仅仅减少了不到200克，充电效率和节能性都没有提升，甚至还不如老车。

  第一次尝试以失败告终，我们不敢崩溃，又抓紧时间各种选电机，换电机，调整机械结构，又经过大概十天的时间，依然没有大的突破，意味着半个月的日夜付出付之东流，我们两个队友彻底崩溃，一度想弃赛保国二。现在想起那段日子还心有余悸，所经受的打击比之前一年都要多。幸亏我们的学长和老师的鼓励安慰，让我们迅速调整了心态，一起静下心来，分析新的国赛规则和自身的优势劣势，确定了新的竞赛策略。

▲ 图3.1 新旧极光节能车对比 你猜猜，哪一个是旧车模，哪一个是新车模？

  我们最终采用的还是参加华北赛区赛的车模，重新调试，在算法上进行优化，提升车模的节能性，慢慢赶超省赛的成绩，通过多次尝试最终确定了充电一次+中途不停车进行偷电补电的模式跑完三分钟的策略，车模也逐渐接近稳定状态。但是组委会比赛通知来的确实有些突然，再加上我们的抽签顺序很靠前，心里有些慌。

  在比赛前两天的调试过程中，由于连续调车，直接炸毁一个信标灯，车模选用的唯一的一组超级电容也出现了损坏，备用电容还在路上已经没办法赶到了，手里只有一个新的电容，更换上之后性能也没有明显的恢复，在这双重打击下，依靠老师的鼓励，强行稳定了心态，最终在第二天的国赛中跑出了两次3分钟58个信标灯的成绩，虽然没有发挥出最好的成绩，但能在十六届比赛中荣获国一奖项也使得我们感到万般幸运。

▲ 图3.2 节能信标车模比赛过程

  回顾整个备赛过程，我想起了华为的一句广告词 “相比于高光时刻，黑暗中的微光更值得铭记”，不管大家最后的结果如何，我们努力过，就不会后悔！

  比赛中的跑车视频见附件节能信标。

二、电磁越野组

  我们小组的心路历程不像上面的队员那么才华横溢（~~又臭又长~~），我们小组由3个19级大二菜鸡组成，从认识智能车到完成智能车任务，走了不少的弯路，软件和硬件同学都为此耗费了许多的精力。

  硬件的同学，为了画出最优的板子，重版了几次硬件模块化布置，除了上课就是泡在实验室，导致他一直单身（其实是魅力不够），焊接电路板忙到凌晨3点，为的就是方便软件同学提前调试。

  因为软件需要用到AI方面的知识，我们的软件同学一头扎进这个不熟悉的领域，最后做笔记做的自己都魔怔了，整天对着电脑看loss值，用正确率分类onehot，同时又在不断研究算法，熬到发量减少（其实是自己发质不太好）。

▲ 图3.2.1 曾经征服过越野的学长在耐心指导即将要征服越野的小学弟

  华北赛区比赛过程中，我们队伍出场的时候，天降大雨，直接浇在了我们的越野车上，调参用的电脑都被浇到无法开机，真是慌到极致。关键时刻，感谢带队老师和其他参赛队员对我们的安慰，帮我们稳住了心态，感谢北科天院的裁判和志愿者们的理解，感谢组委会清华大学任艳频老师的帮助，进行简单的调整后，继续比赛，最终取得了晋级国赛的好成绩。

  在国赛备赛期间，因为经历了华北赛区被大雨浇车模的惊魂一刻，我们首先对车身结构进行了更全面的防雨处理，这为我们接下来一个月梅雨季节的顺利调车立下了汗马功劳。由于国赛规则的更改，我们组的队员互相鼓励，克服线上比赛的条件限制不断地设计并重版赛道图纸，为我们取得最佳成绩奠定基础。

▲ 图3.2.2 电磁越野车与车上面的帅气的驾驶员

  软件的同学抓紧调试新的方案，不断地完善方案稳定程序，在比赛前还在熬夜调试新的方案，赛前三天我们的队长突然发烧，连夜看了急诊，所幸并无大碍，也没有太影响我们的比赛心态。虽然最后在比赛中由于种种原因没有实现我们的最好成绩，但是还是依靠稳定发挥幸运的挤进了国一的名额中。

▲ 图3.2.3 电磁越野车莫线上比赛过程

  比赛结束后我们队员一致认为参加智能车竞赛虽然辛苦，耗费我们一年的时间，但是他带给我们的快乐是真真切切的，这个无关奖项，重要的是让我们有了一段难忘的大学经历。感谢老师的辛勤付出，没有指导老师的支持我们也走不到现在，也取得不了现在的成绩，希望在今后的大学中我们继续保持不断奋进的精神，收获充实的大学生活。

▲ 图3.2.3 越野组之 思考ing 的程序猿

三、单车拉力组

  我们组给自己的心历路程起的名字叫“早期人类驯服单车记录”。因为，单车备赛的这一年真的是崩溃多于喜悦。从去年十一月份进入实验室，就开始了将近一年的隔三差五通两宿的生活，记忆非常清晰的是寒假时和前辈们一起视频会议汇报进度时学长痛心疾首的呐喊：“你们可把我愁的呀，天天睡不着觉，好几周都处理不好一个问题！”经历了一个寒假的崩溃，当驱动和运放在示波器上显示出了最完美的波形时，所有的煎熬都不值一提了，心中的喜悦也随着春天一起到来。

▲ 图3.3.0 电单车追着过程

  感谢电单车，让我俩重新回到了儿时刚学骑车的阶段，除了上课，每天的动作就是弯腰发车然后弯腰捡车。车真正可以直立起来的时间是今年四月十日中午一点二十四分（原谅我记得如此的清晰，因为经历了太多的崩溃和努力），在教学楼道里做的试验，当它以笔直的直线一直行驶时，整座教学楼充满了两个疯子的尖叫。

▲ 图3.3.1 史上最随意的搭车

  于是满怀喜悦的我俩进入了下一个崩溃阶段，虽然直立没有问题了，但是历经一个月还是只能寻迹一个简单的圆，内心非常焦灼。

  有天晚上调车到凌晨1点半，依然没能突破，睡觉前反思了许久，突然反应过来，是直立的问题。当时的直立，用的是上届学长直立车的程序，但因芯片性能不同，在定义了较多无用的变量后对于单车组指定的芯片很是不友好。意识到这个问题后，第二天早七点我就来到实验室将所有的程序重新写了一遍，能简化，就简化，在我能力范围内中做到了最简。

▲ 图3.3.2 第N次搭车

  接下来，用了一天完成了直立，两天就回到了校赛的水平，再两天就已经将四川省省赛完赛了（但不稳定），能完赛的那个晚上，我和队友两人在楼道里欢呼。过了一周半，我们已经能稳定的完赛了，而且当时的速度到了1.2m/s。每一次解决问题后，两人就像是疯了一样手舞足蹈地欢呼。

▲ 图3.3.3 逐渐步入正轨的搭车

  接下来的两个月时间就是在教学楼楼道里疯狂的铺拆赛道。最最兴奋的是期末考试结束，感觉整个学校都属于了我们。因为不知道华北赛区的场地情况，为了保证我们的单车能适应各种环境，我们将赛道铺的到处都是：篮球场的橡胶地、操场的跑道和绿茵、停车场的水泥地、教学楼门口的大理石地、实验室里的瓷砖地、校长门前的木地板（在此特别感谢我们可爱可敬的校领导们，没有斥责我们，允许我们占用了他们门前的空地）…

▲ 图3.3.2.1 不同地点测试车模

  每天的三万步数，每天早八点的互相叫醒，每天深夜各自回宿舍的互道晚安，然后一起向老天祈祷明天千万不要下雨…我们两个队友加上单车活生生的处成了一家三口！

  华北赛区前的两周，我们开始到室外的篮球场上调试，这次的崩溃更是绝望——处理直角。当时的我们已经连续熬了三个多星期，平均一两点睡，当时有好几次蹲那里调车都差点睡着，然后进展依然不大，在我们就要崩溃的时候，我们的老学长来了，像是一个救星，跟我们一起解决了直角的问题，进度一下子就又赶上来了。

▲ 图3.3.4.1 电单车快车道比赛过程

  最终我们以华北赛区第二名的成绩晋级国赛。因为国赛大佬很多，我们的国赛成绩并不亮眼，但依然很幸运拿到了国一的奖项。而且值得骄傲的是，我们的快车道单赛道成绩达到了26.9秒，我们的小单车在平时练习的时候都没跑出过这样的速度，居然将最好的成绩直接奉献在了国赛赛场上，所以我们坚信，这绝对是一台通人性的小单车！

  这就是单车拉力组的一年。技术不够，那就时间来凑。每一次崩溃都成为了喜悦的前提。指导老师和老学长们传给我们的不光是每一届实验室总结的精华，还有实验室独有的团结奋进，无私奉献的精神，同时我们也会把这精神传递给下一届。

▲ 图3.3.5 帅气的电单车

▲ 图3.3.5 阳光下单车比赛进行时

 

§04 写在最后

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  以上的长篇大论是我和我的学生们一起完成的，鉴于我们工科生文字功底薄弱，文章写的不甚美丽，但确实我们的真情实感。

  我从2015年开始接触智能车比赛，到现在都记得那年是在北京工业大学举行的华北赛区比赛。我们参加的是摄像头组，因为室内光线太强，我们的摄像头无法适应场地，视野内直接一片白茫茫，那年比赛我们没有完赛，最后以补赛的优秀奖告终。

▲ 图4.1 美丽的指导教师“缓缓”

  2016年我怀孕生娃，没有亲自带队去在我的母校燕山大学举办的华北赛区竞赛。甚为遗憾，那年也是参加了三个组别，拿了两个二等奖，一个三等奖。

  再后来，在学院领导的支持，正式组建了智能车创新实验室。至此，我们学院正式将此项赛事作为促进专业学习、优化学风建设的重要平台，我本人也成为了智能车实验室的主要负责老师。

  自实验室成立以来，制定了成员遴选、培训、考核制度，形成了以老代新的阶梯式培养模式，不再以单纯的热情和竞赛去培养学生，而是站在了人才培养的高度统筹规划。不只培养学生的技术，更多是培养学生们团结奋进，迎难而上，面对挑战，永不放弃的精神和综合素质。

▲ 图4.2 总决赛比赛之后合影

  通过几年的积累，传承，智能车创新实验室的成员们理论扎实，技术过硬，心理素质强大，终于在今年的国赛中圆梦国一。回顾这一路，最大的体会就是，永远不要放弃，要学会从失败中积累宝贵的经验，不仅要学会技术，更要做好每一个细节。

  我的这些学生不仅活跃在智能车赛场上，还在全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛等诸多高水平竞赛中勇挑大梁，真正实现了学以致用。

  在此，再次感谢学院领导的理解和支持，感谢一届又一届学生的传承和积累，感谢同事们的帮助，感谢自己的坚持。我们一定不忘初心，继续努力，争取在智能车赛场上取得更多的优异成绩。同时也祝愿我们的智能车竞赛越办越好，培养更多的优秀人才，肩负起为国育人的重任！

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● 相关图表链接:

• 图1.1 第十六届智能车竞赛参赛车模全家福
• 图1.1 在线上比赛高校赛点准备了大型比赛背景板
  这排场简直就是要搞分赛区比赛的节奏
• 图1.2 室内节能信标组比赛场地
• 图3.1.0 发车前正在充电状态下的节能信标车模
• 图3.1 新旧极光节能车对比
  你猜猜，哪一个是旧车模，哪一个是新车模？
• 图3.2 节能信标车模比赛过程
• 图3.2.1 曾经征服过越野的学长在耐心指导即将要征服越野的小学弟
• 图3.2.2 电磁越野车与车上面的帅气的驾驶员
• 图3.2.3 电磁越野车莫线上比赛过程
• 图3.2.3 越野组之 思考ing 的程序猿
• 图3.3.0 电单车追着过程
• 图3.3.1 史上最随意的搭车
• 图3.3.2 第N次搭车
• 图3.3.3 逐渐步入正轨的搭车
• 图3.3.2.1 不同地点测试车模
• 图3.3.4.1 电单车快车道比赛过程
• 图3.3.5 帅气的电单车
• 图3.3.5 阳光下单车比赛进行时
• 图4.1 美丽的指导教师“缓缓”
• 图4.2 总决赛比赛之后合影

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• 董 ：学校这么支持
• . ：太爱了 学校这么支持
• 理智 ：让我猜一下右边第二个应该是室外越野的大佬
• 龄龙 ：好啊
• 王希 ：航天类，哈工大和西工大吃了没有航天校名的亏了
• Forest ：好厉害啊，智能车其实挺吃传承的，华航几年功夫就能做到好几支队伍进国赛还能拿国一属实厉害
• 纯白 ：点赞🏿
• 柠檬不萌 ：大大，十七届英飞凌会不会还会作为智能车主要芯片
• 陈少昌 ：这是一篇我见过的全面翔实认真负责的大赛赛后总结文稿。为这个团队点赞。事情应该是这样做的，筹划——实施——比赛——总结，学校——老师——团队，系统——单元——细节，希望——表现——结果，思维——技术——成长，国家——民族——责任……，一场比赛，全面成长。
• 玉壶冰心 ：逐梦蓝天，怎么能不知道西北工业大学？！
• LLSLL ：羡慕这样的校领导
• ZhangA ：太羡慕了，学校如此支持，真想@一下我们学校的领导给他们看看
• Daydreamer🏃 ：太棒了!
  单车追逐视觉效果拉满!
  这就是我们对智能车的热爱吧!
• 白衣红🎀 ：我是来看美女的
• 烤鸡翅 ：所以直角怎么处理…想学
• 莫离 ：卓大大在封面上是越来越懂我们了
• 厚德载物，尽职尽责 ：卓大大，蹲18届赛规
  • 作者： 咱们明年是第十七届。
  • 厚德载物，尽职尽责 ：哈哈哈，真尴尬
• GG-HuangZL ：单车加减速 yyds 我五月份才开始写程序 采用加减速 六月中旬解决所有问题
• 缓缓 ：感谢智能车竞赛给了我们交流，学习，进步的舞台，感谢卓大，组委会，哈工程志愿者们的辛勤付出，给我们呈现了一个精彩的十六届全国赛。北华航天工业学院热情好客，欢迎各位老师，同学前来参观，交流！
  • 作者： 有同学想联系你呢：“卓大大，想要缓缓老师的联系方式”，微信后台给个联系方式呗。
  • 作者： 我问你一个问题：明年（第十七届）智能车竞赛华北赛区的比赛，可否在你们学校举行？学校内的场馆，操场等是否能够满足比赛的要求？
  • 缓缓 ：卓老师，我刚下课，看到了您的留言，真是激动，我尽快跟领导汇报您的提议，尽快给您答复！我们是无比乐意啊！
  • 缓缓 ：我微信号angelaxiaohuitu
• supernormal ：卓大大，还是想继续感慨，对于这三组队伍全部都是机械系的学生来讲，能获得这些奖项真的好难啊。软件硬件全靠B站
• tangmao ：现在办比赛举步维艰，还是得提前部署明年的比赛。