蒙特利尔队在SAE“走路机”比赛中赢得了习惯

F1999年，由魁北克大学高等技术学院(ETS)的学生设计的机器人赢得了汽车工程师协会的步行机器十项全能比赛。

“我们很幸运，我们的团队在机械工程、电气工程、计算机科学和自动化生产工程方面拥有大量的专业知识，”今年的团队负责人、机械工程三年级学生米歇尔·根德隆(Michel Gendron)说。“这让我们在竞争中有了一个起跑线。”

尽管如此，这个团队在每年的比赛前一年就开始合作了。在开发周期的早期，团队成员可能会在专门的车间中停止工作，每周为项目工作一到两次。到了春天，一些人每周花80个小时在“步行机”上。这是真正的团队合作，也是课堂教学的宝贵补充。

步行机Decathlon是汽车工程师协会（SAE）每年赞助的八个学生设计比赛之一。来自加拿大的15个不同大学的团队，墨西哥和美国在最近的三天活动中竞争。ETS机器人，Hydraumas III，使用液压系统推动本身并完成各种任务。它在各种预定义活动中表现出14个其他机器人，包括短划线，负载检索，盛大旅游，对象检索，对象避免，对象，爬山和障碍课程。ETS机器人赢得了10个迪卡侬事件中的八个。

hydrumas III是ETS团队在1997年首创的基础液压设计的第三次迭代。但在2000年的比赛中，ETS团队将采用一种新的方法从零开始。名字叫海姆利克氏急救法，取自动画片里的毛虫虫虫特工队在美国，这种新型步行机的运动方式完全不同。它的特点是一些小型的，有腿的拖拉机由一个铰接的脊柱连接。这一设计的电脑动画展示了它为什么以毛毛虫命名;当一台拖拉机向前移动时，脊柱就会伸展;然后下一个牵引器向前移动，那部分脊柱就会收缩。

团队成员说，过去的比赛告诉他们，小型机器人可以移动得更快，但较大的机器人有更大的力量和灵活性。海姆利克海姆利克结合了这两个世界的优点。

为了加快设计进程，ETS团队被分成了几个子团队，专门研究设计的不同方面:拖拉机组、骨干组和控制组。根德隆解释说，每个人都有不同的背景，通过这种方式，我们可以利用每个人的优势。

为了他的部分，吉伦先生使用Cocreate Software Inc.的新工具 - SolidDesigner固体建模软件领导了机械设计努力。该团队招募了RCS CAD系统的赞助（蒙特利尔，魁北克和多伦多，安大略省，加拿大），CoCreate软件，和Hewlett-Packard提供软件和HP可视化C3000 UNIX工作站的机械设计。使用较旧的二维CAD工具机械起草水加工。但是，Heimlich正在从地上设计在一个坚实的建模包中，这是一个巨大的差异。

根德隆说，“我们可能已经节省了多年的设计时间。”在2d中工作意味着必须创建三个独立的视图。然后，每次团队改变机器人设计时，每个视图都必须重新绘制。另一方面，实体建模器允许团队开发单个模型，然后可以在任何轴上旋转，以实现即时三维视图。

但任何3d程序都存在这种差异。根德隆之所以专门寻找SolidDesigner软件，是因为他在实习期间使用了它。其他程序使用参数化建模，它在设计过程的一开始就将约束构建到模型中。你不能以违反约束的方式改变设计。所以一个重大的设计改变通常意味着从头开始。

SolidDesigner采用动态建模。它不会对模型施加约束。因此，设计师无需从头开始，就可以“跳出线”思考。他只是改变了设计，尝试了一种新的方法来解决设计挑战。设计师总是可以选择添加约束来定义设计的特征和表面之间的关系。但它们不是由软件强加在设计上的。

对于其他实体建模程序，你必须从一开始就确切地知道你要画什么，以及如何画。如果你想移动某样东西，有时将整幅画报废并重新制作会更快。在参数化的世界里，一半时间是编程，另一半时间是设计。”“使用SolidDesigner，我的工作速度至少可以提高一倍。”

“步行机”竞赛奖励参赛者的各种东西:速度、敏捷性、健壮性，也许最重要的是自主性。自主性是指机器人在不需要团队成员(通过远程控制设备)手动控制的情况下自行完成任务。在许多十项全能项目中，很少有团队能够获得自主权。在ETS，这已经成为一个首要目标。

根德隆说，自主完成两项比赛可能会让团队获得第一或第二名。该竞赛为最佳机械设计奖励1000分，自动操作奖励2500分。在去年的比赛中，ETS赢得了第一名，不是因为它的机器人速度最快，而是因为它能自主操纵过程。

今年，该团队希望实现第二个自主项目。一些队员已经在为2001年的比赛做准备了。今年的模型将使用粗糙的声纳来定位物体(包括必须拾取的球)。明年，该团队计划改进声纳，并可能增加一个摄像机和一个受gps启发的定位系统。其目标是使海姆利克氏仅使用摄像机、声纳和定位系统就能自动定位、捡起和返回球。这将给团队一个额外的五倍的事件。

格兰龙先生和他的几位队友将成为ETS的校友，明年就脱颖而出。年轻的学生将占据自己的位置。这指出了SolidDesigner软件的另一个优势，用于今年设计Heimlich。它不会生成历史树。所以明年，搬入德区鞋先生的机械工程学生可以打开固体模型，并立即开始融入2001年升级 - 而不是之前看过CAD模型。

“这是一个人们在一个月或多年的设计和改善的设计中是一个重要的优势，RCS CAD系统的校长解释说，丹尼斯雷蒙德，他对团队的成功带来了个人兴趣。“第二个设计师可以在不知道项目的历史记录的情况下介入 - 即如何创建模型。他可以根据他所看到的内容进行改变和改进。其他实体建模计划不提供那种自由。

海姆利克能否在他的首次比赛中继续ETS队的获胜传统?只有时间才能证明。长时间的开发、生产和测试摆在团队面前。很多不眠之夜也是如此。但无论输赢，ETS的每一位队员都将从这次经历中获得不可估量的收获。

根德隆说:“这个项目迫使我们整合并应用在课程和设计练习中所学到的一切。”这也给了我们项目管理的经验。我们在学校学习工程学，但我们不会管理它。这就是我们应用所有理论的地方。”

注释？ 电子邮件gmintchell@cahners.com