“將農(nóng)業(yè)、機(jī)械工程、人工智能等學(xué)科門(mén)類有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)大豆全球表面瑕疵的動(dòng)態(tài)在線檢測(cè)，相比傳統(tǒng)機(jī)器，這一系統(tǒng)既提高了選種效率，又在節(jié)約成本的同時(shí)提高了大豆的單產(chǎn)量，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收增產(chǎn)，保證我國(guó)糧食安全具有重要意義。”
　　11月18日，在第十五屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽終審決賽賽場(chǎng)內(nèi)，孫笠然正在向評(píng)委陳述作品，他是特等獎(jiǎng)《基于視覺(jué)技術(shù)的大豆種子球表智能檢測(cè)與自動(dòng)選別系統(tǒng)》項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人。熟練的表達(dá)，自信的神情，好像剛剛進(jìn)場(chǎng)時(shí)的小插曲不曾發(fā)生———參賽機(jī)器從哈爾濱運(yùn)送至上海后需要重新組裝，機(jī)器的運(yùn)作對(duì)精準(zhǔn)度要求極高，調(diào)試起來(lái)也比較繁瑣，當(dāng)在賽場(chǎng)內(nèi)其他項(xiàng)目組都已經(jīng)做好準(zhǔn)備的時(shí)候，孫笠然和其他五位團(tuán)隊(duì)成員還在調(diào)試機(jī)器?！白孕D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是整個(gè)機(jī)器的亮點(diǎn)，可以讓每一顆黃豆籽粒進(jìn)行不定軸旋轉(zhuǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)大豆的全方位檢測(cè)。我們一定要讓它對(duì)大豆的剔除效果充分發(fā)揮出來(lái)，讓評(píng)委們看得清楚看得明白?！痹谥笇?dǎo)教師權(quán)龍哲的鼓勵(lì)和幫助下，團(tuán)隊(duì)成員們不斷調(diào)節(jié)著裝置的角度和斜度，直到機(jī)器恢復(fù)到了在實(shí)驗(yàn)室時(shí)的狀態(tài)，作品得以完美展示。經(jīng)過(guò)評(píng)委審定，他們最終獲得本次大賽東北三省高校唯一特等獎(jiǎng)，實(shí)現(xiàn)了歷史性的突破。層層選拔，我們成為戰(zhàn)友特等獎(jiǎng)作品的背后是一支小而精的隊(duì)伍，六名成員，分別負(fù)責(zé)機(jī)器的視覺(jué)系統(tǒng)、機(jī)械設(shè)計(jì)和自動(dòng)控制。分工明確，配合默契，他們用戰(zhàn)友形容彼此，“對(duì)機(jī)電相同的熱愛(ài)與專注使我們的關(guān)系更為緊密牢靠。”
　　2015年，在一次科技創(chuàng)新的宣講會(huì)上，還在上大一的孫笠然在看到一件件構(gòu)造精巧的科技作品后，科學(xué)家的夢(mèng)想漸漸有了輪廓。想要加入的他接下來(lái)面臨的是十分嚴(yán)苛的訓(xùn)練?！皥?bào)名的200個(gè)人經(jīng)過(guò)面試后就只能留下半數(shù)，之后是暑假時(shí)開(kāi)展的每天12小時(shí)的集中培訓(xùn)，通過(guò)講座和視頻軟件學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室所需要的基本技術(shù)理論。每十天會(huì)有一次評(píng)比，要求每個(gè)人陳述自己這段時(shí)間所做的工作和收獲，由全體預(yù)備成員打分，每次評(píng)比都有人離開(kāi)。我真是慶幸自己能夠留到最后?！睂O笠然回憶到。這樣獨(dú)特的拔模式由機(jī)電中心的指導(dǎo)教師權(quán)龍哲老師創(chuàng)立，不單以專業(yè)課成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)學(xué)生能力，旨在培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)成員嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，發(fā)現(xiàn)其長(zhǎng)處，挖掘其興趣點(diǎn)。
　　通過(guò)考核的孫笠然和其他五位小伙伴匯聚到了這個(gè)已有七年歷史的項(xiàng)目組中。多年來(lái)，組內(nèi)成員升學(xué)就業(yè)，換了一批又一批，始終不變的是對(duì)項(xiàng)目研究的日益精深，從簡(jiǎn)單挑選到智能識(shí)別分析，獲得特等獎(jiǎng)的作品已是樣機(jī)第五代，這也成為了一代代“挑戰(zhàn)杯”參賽隊(duì)員創(chuàng)新求變的見(jiàn)證?！皩?duì)機(jī)電精神的傳承不曾有過(guò)間斷，所以我們的工作也不會(huì)因?yàn)閷W(xué)長(zhǎng)的離開(kāi)而中斷?！彼麄兛谥械膶W(xué)長(zhǎng)或正在清華大學(xué)、浙江大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院、澳大利亞新南威爾士大學(xué)等國(guó)內(nèi)外名牌大學(xué)深造，或已進(jìn)入華為、美的、中石油等知名公司工作。項(xiàng)目組成員至今仍同學(xué)長(zhǎng)們保持著聯(lián)絡(luò)，“我們會(huì)經(jīng)常交流新觀念或者分享身邊的新鮮事，就像以前在實(shí)驗(yàn)室時(shí)一樣?！必?fù)責(zé)機(jī)器整機(jī)設(shè)計(jì)的陳鑫這樣說(shuō)。
　　除了工作進(jìn)展順利，項(xiàng)目組成員間的感情也愈加深厚。一次通宵工作后，陳鑫身體吃不消，團(tuán)隊(duì)成員張傳彬注意到之后就主動(dòng)承擔(dān)了他的工作，讓陳鑫快點(diǎn)回寢室休息?！拔业墓ぷ鲀?nèi)容主要是機(jī)器供料部分和排種器的設(shè)計(jì)，和陳鑫同屬機(jī)械設(shè)計(jì)部分，他平時(shí)身體比較弱，我就盡可能地多分擔(dān)一些工作?！?br>　　有效的協(xié)作同樣離不開(kāi)指導(dǎo)教師權(quán)龍哲的監(jiān)督。孫笠然負(fù)責(zé)視覺(jué)系統(tǒng)程序化處理，是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，同時(shí)擔(dān)任負(fù)責(zé)人的他與權(quán)老師的溝通最頻繁，受到的批評(píng)也最多。“我需要向權(quán)老師匯報(bào)整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度和我所負(fù)責(zé)的視覺(jué)策劃部分的進(jìn)展，老師一直強(qiáng)調(diào)這一部分的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，如果我使用方法不得當(dāng)，他會(huì)很?chē)?yán)厲地批評(píng)我，來(lái)端正我的科研態(tài)度?！?br>　　在理性嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究里，也并不缺少溫情時(shí)刻。今年中秋節(jié)的夜晚，項(xiàng)目組正在實(shí)驗(yàn)室里為終審決賽做準(zhǔn)備，其他項(xiàng)目組的成員也像往常一樣工作著，直到權(quán)龍哲老師拎著月餅和水果氣喘吁吁地出現(xiàn)在辦公室門(mén)口，大家才意識(shí)到這個(gè)節(jié)日的來(lái)臨，回憶起當(dāng)時(shí)的情景，孫笠然至今都能感受到余溫。在不斷試錯(cuò)中創(chuàng)新到達(dá)終審決賽現(xiàn)場(chǎng)后，通過(guò)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的作品的了解，權(quán)龍哲老師和項(xiàng)目組成員對(duì)得獎(jiǎng)已然很有把握。“大多的作品是技術(shù)的積累，而我們的作品有核心創(chuàng)新點(diǎn)，這應(yīng)該是我們的最大優(yōu)勢(shì)?！背蓡T張傳彬介紹道。
　　傳統(tǒng)種子分選系統(tǒng)只能對(duì)大豆的顏色、大小、粒型等平面特征進(jìn)行選別，無(wú)法對(duì)種子表面缺陷進(jìn)行檢測(cè)。針對(duì)這一問(wèn)題，項(xiàng)目組進(jìn)行了三點(diǎn)創(chuàng)新，一是使用帶式摩擦分選裝置對(duì)殘缺與完整大豆垂向分離；二是利用不規(guī)則類橢球體交替周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)球表的任何表面進(jìn)行檢測(cè)；三是視覺(jué)動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用組合算法實(shí)現(xiàn)大豆全球表動(dòng)態(tài)掃描檢測(cè)。直到現(xiàn)在，權(quán)龍哲與項(xiàng)目組成員仍然認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)沒(méi)有完全成熟，還有改進(jìn)的空間，但正是這些完全由同學(xué)們提出的概念和方式，具有新意，贏得了評(píng)審專家的贊譽(yù)。
　　三個(gè)亮點(diǎn)的源頭是無(wú)數(shù)次的試錯(cuò)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后的一段時(shí)間內(nèi)，權(quán)老師正在美國(guó)進(jìn)修學(xué)習(xí)，在一次與他的視頻會(huì)議中，項(xiàng)目組得知國(guó)外目前可以做視覺(jué)的硬件化，這給他們接下來(lái)的研究提供了一個(gè)全新的方向?！爱?dāng)時(shí)我們有兩個(gè)月的自學(xué)時(shí)間，我就想利用這段時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)這項(xiàng)新技術(shù)?！必?fù)責(zé)控制系統(tǒng)搭建的徐志彤著手準(zhǔn)備起來(lái)，從咨詢學(xué)長(zhǎng)到上網(wǎng)找資料，他發(fā)現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容少之又少，而且掌握全部知識(shí)需要一年的時(shí)間。時(shí)間受到限制，徐志彤只好在所有知識(shí)中挑選出自己項(xiàng)目所需要的技術(shù)來(lái)學(xué)習(xí)?！耙?yàn)榇嬖谌未嬲娴倪^(guò)程，網(wǎng)上有些資源不靠譜，只好一個(gè)一個(gè)去試，試錯(cuò)就能占據(jù)我整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的一半。”那段時(shí)間，為了快速掌握技術(shù)，他加入到各種技術(shù)群中，在群內(nèi)交流學(xué)習(xí)，還常常與權(quán)老師進(jìn)行視頻討論，由于時(shí)差，結(jié)束時(shí)往往是電話兩端的凌晨或深夜。
　　經(jīng)歷過(guò)數(shù)不清的挫折和失敗，兩個(gè)月后，徐志彤將親手制作的芯片放入機(jī)器中，代替電腦進(jìn)行操作，當(dāng)他按下按鈕，看到機(jī)器開(kāi)始自動(dòng)處理的一刻，既激動(dòng)又興奮。這樣的突破提高了機(jī)器的運(yùn)作速度，降低了生產(chǎn)成本，作品也因更具工藝設(shè)計(jì)美感。他馬上拿起手機(jī)，第一時(shí)間通知了項(xiàng)目組其他成員和權(quán)龍哲老師，讓大家一起分享這來(lái)之不易的喜悅，這一幕也深深銘刻在了每名隊(duì)員的心底。
　　雖然知道會(huì)得獎(jiǎng)，但特等獎(jiǎng)對(duì)他們來(lái)說(shuō)是意外收獲。作為課外學(xué)術(shù)科技作品賽事，“挑戰(zhàn)杯”規(guī)格高、影響大，評(píng)委均為來(lái)自國(guó)內(nèi)大機(jī)械工程領(lǐng)域的專家，包括航空航天、兵器、精密儀表、海洋平臺(tái)等學(xué)科，但從來(lái)沒(méi)有農(nóng)業(yè)工程類的專家參與其中，“在大的機(jī)械工程領(lǐng)域，從時(shí)代發(fā)展的戰(zhàn)略意義上來(lái)講，我們本是微不足道的”。在這種情況下，與清華北大等頂尖學(xué)府同臺(tái)較量后，得到的認(rèn)可讓每一位參賽者無(wú)論是對(duì)自己還是對(duì)研究都增添了更多的信心?！疤魬?zhàn)杯”告訴我們的是永不滿足，繼續(xù)前行大四的張?zhí)煊钍琼?xiàng)目的視覺(jué)系統(tǒng)顧問(wèn)，他以三年綜評(píng)專業(yè)第1名的成績(jī)獲得了“中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”直博研究生錄取資格。回想貫穿大學(xué)四年的實(shí)驗(yàn)室生活，曾任機(jī)電研究中心部長(zhǎng)的他滿是感慨。挑戰(zhàn)杯讓他學(xué)會(huì)了如何平衡上課、考試、做項(xiàng)目三者之間的關(guān)系，不給自己偷懶和放松的余地；也讓他獲得了看待專業(yè)知識(shí)的另一種視角，相比在課堂上泛泛地聽(tīng)講，他更希望自己能夠提出富有創(chuàng)新性的問(wèn)題。
　　肖術(shù)明負(fù)責(zé)視覺(jué)系統(tǒng)的硬件化搭建，他將成為實(shí)驗(yàn)室的一員看作是對(duì)自己潛質(zhì)的認(rèn)可，因?yàn)闄?quán)老師常常告訴他們，參加“挑戰(zhàn)杯”是對(duì)一個(gè)人品德、耐力、技能、審美、統(tǒng)籌、表達(dá)六個(gè)方面的綜合考量?！疤魬?zhàn)杯讓我收獲了成長(zhǎng)，做項(xiàng)目的過(guò)程中我有意識(shí)地去鍛煉提升這幾個(gè)方面的能力。雖然拿了最高獎(jiǎng)項(xiàng)，我還是有很遠(yuǎn)的路要走，挑戰(zhàn)自我是最重要的事?！?br>　　不滿足于當(dāng)下是整個(gè)團(tuán)隊(duì)共同的精神動(dòng)力，獲獎(jiǎng)后，權(quán)龍哲更多地把功夫用在了對(duì)這次獲獎(jiǎng)的思考和總結(jié)上，相對(duì)于七年前，他對(duì)大學(xué)生科技創(chuàng)新賽事有了更加深入的反思：“原來(lái)我們看到的是表面的熱鬧景象，比賽現(xiàn)場(chǎng)就如同一個(gè)大型的博覽會(huì)，我們能看到大型的機(jī)器人、大型的收割機(jī)、收獲機(jī)、甚至是鉆井平臺(tái)，最初很讓我們神往，但是多年的比賽經(jīng)歷讓我們意識(shí)到，專家評(píng)委所考察的不是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)制，而是如何創(chuàng)新，比方說(shuō)當(dāng)你想去研發(fā)一輛汽車(chē)，但是這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)很成熟了，努力也就沒(méi)了意義。所以今后我們會(huì)將如何解決實(shí)際問(wèn)題放在工作的首位?！痹跈?quán)龍哲的推動(dòng)下，機(jī)電研究中心已經(jīng)展開(kāi)了對(duì)人工智能技術(shù)的深度探索，目前，基于多年的技術(shù)累積，可以行走于田間的智能機(jī)器人已經(jīng)在研發(fā)當(dāng)中，“這樣的機(jī)器人可以像人一樣在田地里自動(dòng)識(shí)別作物與雜草并進(jìn)行處理，國(guó)外已經(jīng)在做了，我們以前不敢想，但現(xiàn)在的科研水平和經(jīng)費(fèi)都具備了實(shí)力?！?br>　　走進(jìn)機(jī)電實(shí)驗(yàn)室，同學(xué)們正專注于電腦前，開(kāi)始系統(tǒng)自學(xué)人工智能相關(guān)知識(shí)，實(shí)驗(yàn)室里又恢復(fù)到了賽前的忙碌與靜謐。如何打開(kāi)眼界、革新思維是機(jī)電研究中心所有成員始終面對(duì)的問(wèn)題，新的形勢(shì)催生出的危機(jī)意識(shí)讓他們把這次歷史性的突破變成了過(guò)去式。
　?。ㄗ?張凱慧 整理/楊悅）