6月15日,在浙大宁波理工学院机器人竞赛实验室里,记者与小宁超市机器人碰面。在前不久举办的第十届浙江省大学生机器人竞赛活动中,该校派出16支代表队参赛,斩获12个奖项。
让人工智能从“会算”走向“会干”
超市机器人是三等奖的作品,超市机器人3队队长、信息科学与工程学院自动化专业大二学生徐钞俊说:“团队3个人,分别负责造小车、驱动小车以及视觉识别,经过3个月左右研发参赛。”超市机器人既能识别语音,也能利用文字识别技术将订单转成文字模式并提取其中关键词,随后完成一系列超市购买过程。

图为超市机器人从货架上取货。
如今,在浙大宁波理工学院,一群年轻人跟随老师正用行动让人工智能从“会算”走向“会干”,让实验室里的创新成果加速落地转化。
每天清晨,东阳市吴宁第五小学门前,安保人形机器人“安安”准时“上岗”。 它一边和小朋友打招呼,一边灵活地在人流中平稳移动。
信息科学与工程学院智能自动化研究所团队研发的这台类脑安保人形机器人,不仅具备人脸和车牌识别功能,还能实时识别身份信息,一旦发现危险人员,系统可在第一时间联网报警。目前,机器人已在全省10余所中小学推广应用。

图为爬壁机器人爬上集装箱检查。
师生们研发的机器人也逐渐进入生产应用场景:北仑集装箱码头,一台爬壁机器人经过抽真空后,4只“脚”牵牵吸附在集装箱表面,通过远程遥控,机器人开始检查集装箱上的裂纹、铁锈、斑点,并通过“头上”的摄影头传回实时信息;鄞州一家工厂,一台焊接机器人的机械臂末端连接的一支微型焊枪,在一块集合管凸缘周边仅四五毫米处的范围内摆动作业,旁边一台电脑屏幕上实时滚动着作业进度,工作效率较人工提高60%左右……
从大赛中“打磨”出的机器人
在浙大宁理,越来越多的大学生团队锚定机器人自主研发,他们在课堂之外展示了自己的才华。电信专业大二学生李科瀚是省赛小型足球机器人队队长,仅这个项目就拿下7个奖项。
“备受关注的6对6机器人团体赛我们拿到了二等奖,和真人比赛场景几乎无差,机器人要踢球、传球、射门,现场还有电脑裁判出示红黄牌。”

图为小型足球机器人赛前训练中。
李科瀚说,6个圆柱体形机器人上场参赛,它们装有外向轮,可以灵活旋转,但这个比赛的难度在于算法,全程无人为干预,“参赛代码我们写了一年,其间,要对战术有全面判断,考虑到各种可能性及应对措施。”赛前,团队在仿真平台完成上千次攻防演练,针对不同对手技术特点设计10余套战术预案,实现机器人跑位、传切、射门等动作的毫秒级响应。
比如,每个机器人踢球力度不一样,大学生要把数据记录下来输入电脑、建模训练,再让机器人达到要求的力度;有些机器人跑得太快,容易碰撞、翻车或刹不住车,比赛中会因违规被罚牌,团队就要调整算法。“哪怕机器人脚部的海绵增减1毫米,都可能改变效果。” 李科瀚说。

图为大学生在比赛中调试机器人。
超市机器人的成功经历了一场场“头脑风暴”。“我们团队每周都会进行内部对抗赛,在一次次的实战推演中,各队技术短板逐一暴露。”徐钞俊说,我们发现机器人有时候接收指令反应慢、不准确,于是就不让它同时做多件事了,而改成一件一件做,这样机器人在接收指令后能立刻处理图像,反应就快多了。
研发期间,争分夺秒。“如果不是热爱与责任感驱动我,我可能坚持不下去。”徐钞俊和团队成员除了上课、考试,几乎天天待在实验室里。“做机器人的团队熬到深夜一两点是常事,遇上比赛前的测试甚至熬通宵。”他说。

图为人形机器人在校园上岗。
运输机器人对抗赛赛道,各队技术路线百花齐放。电子信息工程专业大三学生、队长牟宣威第二次征战省赛,摒弃传统亚克力结构,采用全数控精密加工技术打造机器人本体。这一颠覆性设计让机器人结构强度提升3倍以上,运动控制精度达到0.1毫米级,机械故障率大幅降低。全数控精密加工技术的探索,为学校后续机器人研发积累了宝贵的技术储备。
目前,浙大宁理全数控精密加工机器人本体技术、高精度运动控制技术以及多机器人协同自主决策算法、精细化参数建模与校准等技术已经被企业采用。
构建产教融合新生态
机器人研发涉及非常多学科专业知识,小型足球机器人团队有14名大学生组成,他们来自电信、自动化、电气工程和计算机等专业,其中还有4名女生,这也打破了这一领域全是“技术控”男生的传统印象。
机器人竞赛指导老师裘君坦言,女生心细,她们能承担精密组装、细节调试、测试验证等工作,参与研发并站上比赛场,就是一次成功经历。“这个过程锻炼了学生的工科素养,特别是学生以后走向社会的竞争力。”

图为大学生参赛中。
裘君认为,机器人研发彻底打破了传统课堂“重理论、轻实践”的桎梏,将学习主动权真正交还学生。从超市机器人团队的协同创新,到运输对抗组的底层技术突破,再到足球机器人团队的战术体系打磨,学生们不再是被动的知识接收器,而是成为从需求分析、方案设计、技术攻关到赛场实战的全流程主导者。在解决一个个真实工程问题的过程中,学生们的创新思维、动手能力与团队协作能力得到全方位淬炼,实现了从“会做题”到“能做事”的根本转变。
“学科竞赛与专业教育的深度融合,倒逼课堂教学内容与模式的持续迭代。教师们将竞赛中提炼的前沿技术、真实工程案例融入课堂,将单向知识灌输转变为项目式、探究式教学。”信息科学与工程学院党委书记郑毅认为,指导教师不再只是知识的传授者,更成为学生创新路上的引路人与护航者。

图为浙大宁理师生团队研发的生产线工作机器人。
更关键的是,这一模式构建起“学校-校友企业-学生”三方共赢的产教融合新生态。杭州裕达自动化科技有限公司是一家校友企业。企业负责人褚如元说,大学生在校就可接触行业前沿技术与真实工程场景,企业提前锁定优质人才,获得持续创新动能。近3年,企业共吸纳学校8名优秀电子信息类人才到企业就业,他们分别胜任硬件开发、项目实施等岗位。