近日，第十二屆Altera亞洲創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽在漢舉行，來自中國大陸、臺灣、香港等地高校的近500支團(tuán)隊(duì)參加了比賽。經(jīng)過激烈角逐，最終21支團(tuán)隊(duì)挺進(jìn)決賽。由我校大三學(xué)生組成的四支代表隊(duì)與全國高校的眾多研究生、博士生隊(duì)伍同臺競技，表現(xiàn)突出，共捧回一個“兩岸總冠軍”，1項(xiàng)一等獎、2項(xiàng)三等獎，以及一個“卓越導(dǎo)師獎”。
　　已連續(xù)創(chuàng)辦 12.年的亞洲創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，不僅是亞太區(qū)的 FPGA.（現(xiàn)場可編程門陣列）設(shè)計(jì)競賽，更被相關(guān)專業(yè)學(xué)生視為最高榮譽(yù)的競技場。每年大賽皆吸引了兩岸數(shù)百支優(yōu)秀隊(duì)伍參賽切磋，今年更邀請了國外名校共同參賽，是提升選手國際視野的最佳機(jī)會。
　　今年的比賽中，我校計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院2014級電子信息工程專業(yè)的李宣成、楊天、史曉彤憑借制作的《Magic.Magnetofluid.Show》（磁性介質(zhì)顯示系統(tǒng)）榮獲“兩岸總冠軍”稱號，并與來自清華大學(xué)、臺灣國立虎尾科技大學(xué)的團(tuán)隊(duì)一同獲得“特等獎”，該院的帶隊(duì)老師劉文超還榮獲了“卓越導(dǎo)師獎”。此外，物理與電子科學(xué)學(xué)院老師盧仕指導(dǎo)的該院的三支團(tuán)隊(duì)也斬獲佳績，2014級學(xué)生歐陽程喆、魏磊、潘山制作的《Robot.Kylin》(麒麟機(jī)器人)榮獲一等獎；2014級學(xué)生朱元杰、艾康、王鑫健制作的《舞蹈機(jī)器人》以及2014級劉炎欣、鮑磊、祝雙羽制作的《即時復(fù)寫平臺》均獲得三等獎。
　　炫酷 他們能讓字畫“立”起來一個磁流體容器，一個電腦控制端，李宣成團(tuán)隊(duì)這件冠軍作品的構(gòu)件外觀上并不復(fù)雜，但它可以實(shí)現(xiàn)的功能卻讓人稱奇。
　　在日常生活中，人們使用的LED屏都是平面成像，表現(xiàn)形式單一，容易讓人產(chǎn)生視覺疲勞?；诟倪M(jìn)顯示裝置的目的，團(tuán)隊(duì)成員從國外設(shè)計(jì)師流體時鐘中得到靈感，設(shè)計(jì)出磁流體介質(zhì)顯示系統(tǒng)。
　　李宣成介紹，此前的流體時鐘，主要運(yùn)用推感式。就是在顯示裝置中安裝許多可以自行移動的磁性針，每一次輸入信號的變化，就會控制磁性針的移動，移動后的磁性針就能吸引裝置中的磁性流體介質(zhì)，從而顯示出相應(yīng)的數(shù)字或形狀?！澳欠N方式速度太慢，而且不適宜大型顯示裝置，成本也太高?！崩钚烧f，他們將顯示裝置換成一個密閉容器，容器底部裝上電磁矩陣，容器中裝上特別研發(fā)的磁性介質(zhì)，電腦傳輸?shù)闹噶钔ㄟ^控制電磁矩陣中電流的大小來控制電磁力的大小，從而流體磁性介質(zhì)的分布，實(shí)現(xiàn)特定字體。
　　“由于電磁的控制效果更加精確，能夠使磁流體如流水一般有流動感，最后在懸載液中呈現(xiàn)出書法繪畫撇捺鉤挑的成形過程，讓書法繪畫作品變得立體。”團(tuán)隊(duì)成員史曉彤介紹，這種可以顯示事物真實(shí)凹凸立體感的全新顯示技術(shù)不僅可以緩解視覺疲勞，效果也更生動形象。她認(rèn)為，該成果控制精確、成本比較低廉，有著很強(qiáng)的應(yīng)用前景。
　　智能 他們讓機(jī)器人擅長模仿還能飛檐走壁同樣吸睛的，還有朱元杰團(tuán)隊(duì)和歐陽程喆團(tuán)隊(duì)，這兩個同班隊(duì)伍，都將目光聚焦到了智能機(jī)器人身上。
　　據(jù)了解，目前市面上舞蹈機(jī)器人已經(jīng)不少見，在2016年春晚上甚至都有500多個智能機(jī)器人同臺共舞，但是這些機(jī)器人往往都是先由設(shè)計(jì)者為機(jī)器人設(shè)計(jì)動作，再將指令寫入機(jī)器人，操控過程繁瑣、機(jī)器人很難與人互動。
　　面對這樣的問題，朱元杰、艾康、王鑫健3人將動作設(shè)計(jì)和指令傳輸兩個過程由原來的人工行為變成機(jī)器人的自主行為。朱元杰介紹，他們在機(jī)器人身上裝置了具備體感采集功能的攝像頭、無線模塊和舵機(jī)控制模塊。機(jī)器人先通過攝像頭對人的動作進(jìn)行采集，經(jīng)過分析和編碼后的指令通過無線模塊傳輸和接收，最后由舵機(jī)控制模塊協(xié)調(diào)完成指令動作。實(shí)時模仿的能力大大增強(qiáng)，這樣機(jī)器人的舞臺適應(yīng)性就更強(qiáng)。此外，他還能保存舞蹈，未來機(jī)器人成為舞蹈老師也將變成一種可能。
　　與他們不同，歐陽程喆、魏磊、潘山的3人組制作機(jī)器人，特長是飛檐走壁。團(tuán)隊(duì)成員為機(jī)器人設(shè)計(jì)了一個數(shù)據(jù)采集手套，它采集由人的手指運(yùn)動引起的數(shù)據(jù)變化，進(jìn)而控制機(jī)械手臂以及機(jī)械手指的旋轉(zhuǎn)彎曲，3D打印的機(jī)械手也能如真人手臂一般靈活，加上底盤上安裝的仿生結(jié)構(gòu)六足蜘蛛攀爬系統(tǒng)，足以讓機(jī)器人飛檐走壁。在一些高危工作環(huán)境中，機(jī)器人能夠遠(yuǎn)程模仿操作人員的手臂和手指的動作來實(shí)現(xiàn)作業(yè)，并能夠代替研究人員前往一些人類無法到達(dá)的地方。
　　劉炎欣團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的即時復(fù)寫平臺，則是通過復(fù)寫平臺的外接攝像頭，將字畫等拍攝，再通過指令操控書寫臂來進(jìn)行即時復(fù)寫。
　　艱辛 他們用數(shù)百次實(shí)驗(yàn)讓獲獎成為習(xí)慣榮譽(yù)背后，是每個成員夜以繼日的鉆研。史曉彤坦言，背后的艱辛，只有他們自己知道。
　　從理論知識的背景研究、到程序指令的生成、再到硬件配置、實(shí)驗(yàn)調(diào)配完善等，所有團(tuán)隊(duì)都經(jīng)歷了持續(xù)半年的高強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。暑假的兩個月里，他們每天早上八點(diǎn)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，晚上近十一點(diǎn)回去，通宵寫代碼、凌晨做實(shí)驗(yàn)，一天在實(shí)驗(yàn)室里泡上十幾個小時也是家常便飯。在計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院506實(shí)驗(yàn)室，除了電腦桌上擺的各種電路板等實(shí)驗(yàn)物件外，角落里還放著一些簡易床墊和氣墊床。一般男生們晚上做實(shí)驗(yàn)太晚，就會留在實(shí)驗(yàn)室里湊合一晚。
　　因?yàn)橛布K和軟件設(shè)計(jì)都是自主開發(fā)，團(tuán)隊(duì)成員自己動手畫電路圖、焊電路板都是常事。為了學(xué)寫嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，他們找遍許多圖書館都檢索不到，最終只在武漢另一高校找到一本珍藏本，團(tuán)隊(duì)成員帶著相機(jī)去拍了兩百多張圖片，打印下來慢慢研究。為了找到不會粘黏在顯示容器壁的流體介質(zhì)，他們實(shí)驗(yàn)了100多次，更換各種不同材料，才最終得以完成。
　　“多虧了老師們的指導(dǎo)”。史曉彤說，老師們每天都會對我們進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，在遇到瓶頸時，老師們經(jīng)常安慰鼓勵他們說‘天塌下來有我頂著’。對于劉文超、盧仕、曾張帆幾位指導(dǎo)老師的栽培，獲獎歸來的史曉彤和其他團(tuán)隊(duì)成員們滿是感激。
　　朱元杰也對此深有感觸。他說，從對一些知識一無所知到初步入門，再到能夠獨(dú)立完成各個模塊設(shè)計(jì)，老師都提供了很多指導(dǎo)思路，生活上也很關(guān)心。很多時候，為了調(diào)配一組數(shù)據(jù)，大家忙的忘了吃飯，誰也不愿離開。直到老師來催促，用拉閘斷電作“威脅”，他們才去吃飯。
　　朱元杰說，過程中的辛苦，他們并不覺得有什么大不了，“往屆的學(xué)長學(xué)姐都是這么過來的”。
　　正是這樣一代一代的堅(jiān)持，才讓湖北大學(xué)變成一支傳統(tǒng)強(qiáng)隊(duì)。從2011年首次參加該賽事起，湖北大學(xué)歷屆大賽都有著不俗表現(xiàn)。2011年到2013年的三年間，湖北大學(xué)完成了二等獎、一等獎再到特等獎的三次跨越。2015年，憑借設(shè)計(jì)作品《30秒速解魔方機(jī)器人》，來自物理與電子科學(xué)學(xué)院的孫磊、張洋洋、吳坷首次捧回“兩岸總冠軍”獎杯，劉文超等指導(dǎo)老師也多次獲得“卓越導(dǎo)師”、“優(yōu)秀老師”等獎項(xiàng)。