惠州学院、智能车和我

惠州学院,坐落在广东革命老城–惠州郊区的一所普通二本高校。惠州学院智能车,十年前起源于惠州学院三号楼(简称化工楼)D座201一间十多平米的小房间里,起初整个车队只有五人。我,惠州学院电子与电气工程学院2015级学生,参加了两届智能车竞赛,第13届竞赛惠州学院智能车车队队长。

01不经一番寒彻骨,怎闻梅香扑鼻来


十年前,在学校化工楼的一个无人知晓的小角落里,四五位同学和迟老师在筹划着怎么去参加第五届智能车竞赛。那时,没有经费,没有实验室,没有经验,没有基础,似乎去比赛像是一场梦,没有人敢想象这几人到赛场的样子。

就这样,如出发时预期的一般,在华南赛区诸神之战中,没有人注意到惠州学院的名字,更没有人知道它参加了这次比赛。但是似乎有一种力量在推动着接下来几届的同学们朝着这个方向去努力,参加的同学一年比一年多,原来只有**"if-else**"的代码渐渐的复杂了起来,电路板从原来的洞洞板变成了PCB板,车子走起来也不在歪歪斜斜。

慢慢的,学校也看到了这群人的努力,给予了经费和场地的支持,虽然不多,但足以鼓舞人心。就这样,大家坚持到了第九届。

这一届的直立组似乎不太一样,稳定的姿态,流畅的循迹,不俗的速度,大家都感觉有了敲开国赛大门的希望。正如预期,这支队伍在预赛就锋芒毕露,以前十名的绝对优势杀进决赛。

当大家都觉得这么多年努力将要有所收获的时候,这辆直立车却开了个玩笑,三次在决赛赛道中间停了下来。原因,程序设定车模超时运行马上停车,这本是在平时调试时做的一个保护机制,却在决赛时给了这颗茁壮成长的独苗雷霆一击。

最后和赛组委反映后还是决定颁发了赛区一等奖,但是不能去国赛。这也是惠州学院在这个比赛中第一次获得了赛区一等奖。

不过,命运的安排总是公平的,多年积累的软硬件开发经验在接下来的第十届终于爆发,这次电磁追逐组和光电组双双夺得国赛一等奖。有高校议论,“怎么以前没听说过这所学校,怎么一来就国一!”。这是学校智能车队伍第一次走向国赛,和各路高手们打了个招呼,并表示以后我们以后的每一年都会来,而且一年比一年更厉害。

第十一届,三组国赛一等奖(摄像头竞速组全国第三名),两组赛区一等奖;第十二届:两组国家一等奖(电磁竞速组全国第四名),两组赛区一等奖;第十三届:四组晋级国赛,两组国赛一等奖(双车汇车组第四名、四轮竞速组第五名)两组国赛二等奖,两组华南赛区一等奖;第十四届:两组国家一等奖;

十年后,在现在的惠州学院五号楼208东江车队实验室里,数十位同学和电气工程系的老师们在讨论着各种技术方案,筹备参加今年的比赛。这时,有雄厚专项资金,有专业的实验室,有完善的队员培养体系,有优秀的指导教师团队,去比赛已经成为家常便饭,大家都珍惜着去国赛赛场与各高校同学交流切磋的机会。

02脚踏实地,追求卓越


在电子学院的同学团体中,如果你说你是惠州学院东江车队的成员,同学们都会夸赞你"真厉害!"。这个团队一直以来以选拔要求高、技术层次高、训练强度高,"三高"而著名。

欲求木之长者,必固其根本。在一串串获奖名单的后面,是每一位参赛队员一年来的辛勤付出,每一辆赛车的背后,都有着他们独一无二的故事。

在这个实验室中曾经有过这样一支队伍,他们这支队伍起初只有两位大二的同学,一开始大家并不看好他们,连老师们也觉得基础不行,或许下一届参加比赛有希望。就这样,他们成了这么多年以来唯一的预备队,其实,预备队的概念大家都清楚。他们也不知道自己该从何处入手,直到18年的寒假前夕,在与我商量一番后他们决定寒假留在实验室和同学们一起钻研程序和学习硬件知识。

从师兄手里东拼西凑拿到了一套电路板和一辆旧车模,期末考试结束的第二天我和他们就开始地狱般的寒假。他们俩均来自广东潮州,很淳朴的潮汕小伙,组队一开始就有了明确的分工,一位去学习基础程序和调试方法,一位则攻关智能车硬件。

为了尽快用上自己的硬件,学习PCB设计的工作紧紧张张的开始了。安装了实验室标准的元件库和参考师兄的电路设计资料后,我和这位小伙开始长达一周的通宵模式。一般PCB设计需要经过以下几个步骤,建立元件库、结构设计、元件布局、PCBlayout、送样打板、焊接调试,最后上机使用。这些按照我的规划,应该是一个月完成的任务。

一周后,经历了虚焊、元件反接、驱动炸机等名场面。他们的硬件正式上线运行了,虽然有不少瑕疵,但是对于这一位新手来说也已经是不错了。软件也稍有起色,从开始的一头雾水到简单的扫线,再到PD控制。车子虽然跑的很慢,但也是他们用四个超级大的黑眼圈和一箱子红牛空瓶子换来的。

转眼间就到了第二学期,在各方协调下,一位编程界扛把子学长加入了他们的团队。很巧的是这位与我同级的队员,也是来自潮州。新鲜血液的注入,让这只队伍以惊人的速度成长,车子很快就稳定起来,软硬件经过几次换代和磨合已经稳如磐石,而且取了一个很有寓意的名字"鹤猛"(潮汕话音译很快)。

一个多月的时间里,他们和双车组终于突破了环岛算法,预备队转正了。暑假,在湖北工程学院的体育馆里,华南区赛如期举行,随着各高校的成绩慢慢刷新,他们成绩并不像大家想象的那样排在那么后面,始终保持在第一页。最终以华南赛区第三名的成绩晋级了国赛。在国赛现场,在赛前调试的前一天,就可以感觉到全国各高校的强劲实力。


在国赛的内部赛前会议上,大家都觉得,太刺激了,见到了一直在卓老师推文上的神仙队伍,北科大佬、晋豹车队、紫丁香等等。在与各高校的角逐中,他们还是四轮竞速组第五名的成绩完成了比赛,为智能车生涯画上了完整的句号。

没有特别的幸运,没有多么励志,其实这就是智能车队员大学生活的缩影,食堂、课室和实验室三点一线。脚踏实地学好每一部分知识,做好每一部分细节工作,最后理所应当拿回大奖。这也是惠州学院东江车队一直以来践行的原则–脚踏实地,追求卓越。

03总结经验,砥砺前行


在参加智能车竞赛组织工作中的两年时间里,走了许许多的弯路,也总结了许多经验。从大二开始第一届校内赛的筹备,到208实验室的体系建立完善,历经两年,和老师们克服重重阻力才有今天的严密的从校内赛到国家赛组织体系。


回顾过往,我们的的确确走了很多的弯路,也认识到规范的管理体系对于竞赛组织工作的重要性。我始终认为,放羊式的管理模式只能让一部分原本厉害的同学变得更加厉害,造成队员技术层次差距过大,非常不利于队伍的团结和总体成绩的提高。良好的纪律能够造就一个团队的优良的素质,这是迟老师一直以来推行的管理理念。只有建立完整的技术培训方案和实验室管理制度,才能够在新时代的竞赛中占有一席之地。

正所谓工欲善其事,必先利其器。对于做智能车来说硬件上的要求并不会太高,首先,相关的仪器工具必不可少,示波器、万用表、焊台等基本的工具需要配置齐全。再是场地的选择,智能车实验室需要满足几个基本条件,一间足够放下一条预赛的赛道面积的实验室,平整的地面,均匀分布的LED光源,良好的遮光条件。良好的硬件环境可以减少研发工作带来不必要的问题,为队伍争取更多的时间来学习调试。

欲治兵者,必先选将。第二步就是人员选拔工作,首先需要选择一名有竞赛组织经验的老师和一名能胜任组织工作的学生,一般来说这名学生在学院学生组织当中的大三学生中寻找。领队确定以后,通过学生会组织向各班下发报名通知,再进行面试筛选,根据实际情况进行分组。选拔最重要的标准不是基础技术水平的高低,而是学生对科学研究的热衷精神和团队合作精神。

组建学生自主管理团队,建立实验室管理规范,将实验室各项管理工作分发下去,包括行政工作、考勤管理、设备管理、卫生轮值。在起步时,会遇到许许多多意想不到的困难和阻力,需要负责老师和同学们共同努力克服遇到的硬件上的困难,共同建立这个竞赛平台。

既然是学科竞赛,知识技术储备自然就是重中之重。在自身基础薄弱的情况下,请求外援协助搭建技术体系,应该是性价比最高的方式。我个人认为,请曾经参加过智能车竞赛并在企业从事研发工作的往届队员的参与学科竞赛的体系建设是最合适不过的方法了。

企业人员不的参与具体的研发工作,只提供实验室技术标准建立工作,凭借自身经验,协助老师组织竞赛。首先就是建立标准的硬件开发体系,一般来说设计软件使用AD与PADS是最合适,操作简单易于同学们学习,再寻找一套合适的教学资源供同学们参考使用,给第一批队员进行直接教学授课,帮助他们制定开发技术标准和规范,建立属于队伍自身的元件库和元器件管理办法。

在软件方面,虽然竞赛官方每年会对控制器的型号做一些调整,但是万变不离其踪,针对各个组别建立基础的元素处理方案和循迹算法。例如,十字、直道、大S、小S等每年必然会出现的元素务必建立好各类传感器的处理方法供后来的同学参考。同样的,软件的编写也需要建立好编写标准,便于队员直接相互学习交流,查漏补缺。创新是建立在原来良好的技术基础上的,不对基础知识做好梳理和储备工作,每一年的队伍都会面临同样的技术难题,严重阻碍研发进度。

**严格的管理培训制度造就的是一群人优秀,并不是一部分人的拔尖,这也是这个平台应该起到的作用。**让学习相关专业的学生们将理论知识应用到实践当中来。在一次次的失误中不断总结经验,汲取教训,再砥砺前行,相信胜利的曙光迟早属于自己。


毕业已经两载,仍然对母校的智能车事业挂念有加,虽然不能直接参与相关的竞赛工作,但是也在二线提供力所能及的支持。相信在学校老师领导的大力支持下,惠州学院东江智能车队能够乘风破浪,更上一层楼

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