第142章 陸豐舌戰群儒，這戰鬥力太猛
這段時間，陸豐的課餘時間基本都耗在302實驗室。
感測器漂移的問題解決後，課題組順著這套補償方案往下做，把整機抓取精度穩定在了0.2毫米。
放在國內高校的專案裡，已經算是第一梯隊的水平。
李宏德每天盯著資料，專案推進得很順。
這天下午，陸豐剛調完一組運動控制引數，李宏德的辦公電腦彈出了郵件提醒。
他點開掃了兩行，滑鼠直接停住了。
“陸豐，你過來一下。”
陸豐走過去：“怎麼了老師？”
“省教育廳轉過來的通知，國際工業機器人創新挑戰賽，今年中國站定在江蘇。
有十幾個國家的高校和企業隊伍參賽。
學校給我們報了名，讓我們課題組代表學校出戰。”
陸豐掃了眼郵件正文，比賽設定散亂工件抓取、精密孔軸裝配兩個實操環節，還要提交完整技術論文，和他們現在做的課題方向完全對口。
“賽事規格挺高。”
“規格是高，壓力也大。”李宏德靠在椅背上，語氣沉了些。
“要是全國賽，我們現在這套方案拿出去，衝一等獎穩得很。
但這是國際賽，來的隊伍都不一般。
日本、德國的幾所老牌工科強校，還有發那科、ABB的企業預備隊，人家在工業機器人領域摸爬滾打幾十年，我們現有的底子拼不過。”
“差在哪？”
“差在整體架構。”李宏德點開現有的專案文件。
“我們這臺是拿現成的六軸工業臂改的，只是補了感測器補償演算法，關節傳動、臂體結構都是原廠的老設計。
國外參賽隊很多都是自主設計整機，關節用的是諧波減速器一體化模組，響應速度、反向間隙都比我們強一截。
還有視覺引導，人家去年的冠軍隊已經用上了2D視覺伺服定位。
我們還在靠純觸覺感測器找位置，動態工況下精度差一倍都不止。”
陸豐點了點頭。
2013年國內工業機器人行業剛起步，核心零部件大多依賴進口，高校做專案大多是成品改裝，自主整機設計的經驗很少。
和國外深耕多年的隊伍比，硬體底子上確實有差距。
李宏德嘆了口氣：“照這個情況，之前的方案基本要全部推翻重來。
離比賽只剩兩個多月，時間緊，任務重，接下來怕是要天天泡實驗室了。”
“小事。”陸豐語氣很平。
“不就是從頭再來麼，正好我有個思路，之前沒機會落地。”
李宏德猛地抬頭：“你有現成的思路？”
“嗯。”陸豐拉過椅子坐下。
“之前改感測器的時候我就在想，現成的機械臂天生有傳動間隙的硬傷，靠演算法補只能治標。
不如直接重新設計整機，從機械結構到控制演算法全部重做。”
“重新設計整機？”李宏德皺了皺眉。
“時間來得及嗎？結構出圖、加工、裝配、除錯，每一步都要週期，兩個多月太趕了。”
“來得及。”陸豐說。
“結構框架我已經想好了，用模組化諧波關節，臂體用鋁合金型材輕量化，傳動間隙能壓到原廠的三分之一。
再配上我們成熟的慣性補償演算法，再加一套單目視覺伺服定位，整體效能能摸到國際一流的門檻。”
“視覺伺服？”李宏德愣了一下。
“這個方向國內高校做的不多，標定和手眼協調的問題好解決嗎？”
“核心就是相機標定和座標轉換，演算法邏輯是通的。
我之前用HALCON做過模擬驗證，只要硬體引數達標，定位精度能到0.1毫米以內，比現在純觸覺的方案精度高兩倍，動態響應也快。”
李宏德盯著他看了兩秒，消化著他說的內容。
重新設計整機、模組化關節、視覺伺服、慣性補償。
每一項都不是小改動，合在一起就是一套完整的全新方案。
這小子居然說有思路就有思路，連模擬都提前做過了。
“你這哪是臨時想的。”李宏德忍不住說.
“你怕是早就憋著要改整機了吧？”
陸豐笑了笑：“之前專案沒這個需求，沒必要動大手術。
現在要打國際賽，正好拿出來用。
其實現在國際上的同型別機器人也還在摸索，視覺融合的方案沒幾家做透了，我們未必追不上。”
李宏德深吸一口氣，心裡的壓力散了大半。
本來他還在發愁怎麼修修補補湊方案，勉強跟上國際隊伍的尾巴，結果陸豐直接掏出一套全新整機的設計，直接奔著一流水平去了。
“行。”李宏德一拍桌子.
“那就聽你的，從頭來。
結構設計你牽頭，硬體採購和機加工我去協調，課題組所有人都給你打下手。”
“不用全堆上來。”陸豐說.
“結構圖紙我出，師弟師妹幫忙核對尺寸引數就行。
控制演算法我自己寫，視覺標定部分需要兩個人搭測試平臺，跑標定板。”
“都按你說的來。”李宏德現在完全放心。
“有什麼需求直接提，學校那邊我去溝通，經費、裝置、加工渠道，全部優先保障這個專案。”
“嗯。”陸豐點頭。
“我今晚把整體架構圖和核心引數整理出來，明天就能啟動結構設計。”
李宏德站起身，又想起什麼：“對了，這次比賽除了現場實操，還有技術答辯環節，到時候你得跟著去江蘇。
評委都是各國的行業專家，只有你能把方案講透。”
“行。”陸豐沒推辭。
“答辯PPT我來準備。”
“那就好。”李宏德笑了笑。
“有你在，我這心裡就踏實多了。
本來還以為要去陪跑一圈，現在看來，說不定還能爭一爭名次。”
“爭名次沒問題。”陸豐語氣很穩。
“目標可以放高點，奔著冠軍去。”
李宏德愣了一下，隨即笑出聲。
換別的學生說這話，他肯定覺得是不知天高地厚。
但陸豐說出來，他居然覺得很合理。
這小子從來不說沒把握的話，從感測器難題到現在的整機方案，哪一次不是說到做到。
“好，那就奔著冠軍去。”李宏德拿起手機。
“我現在就聯絡機加工廠，還有視覺硬體的供應商，把相機、採集卡這些物料先定下來。
進口部件報關要時間，得提前走流程。你先整理架構圖，缺什麼直接給我打電話。”
“好。”
李宏德拿著手機匆匆走出實驗室，腳步都比剛才輕快了不少。
實驗室裡恢復了安靜，陸豐坐回電腦前，開啟三維建模軟體，開始繪製全新的機械臂整體架構。
模組化關節、輕量化臂體、單目相機安裝位、末端柔性夾爪，一個個模組在軟體裡逐步成型。
兩個多月的時間，對別人來說可能很緊張，但對他來說足夠了。
國際賽的對手是強，但也不是不能贏。
國內機器人行業起步晚，不代表追不上。
正好藉著這次比賽，拿出一套夠分量的方案出來。
週六一早，陸豐趕到軍區裝備研究院的會議室。
推門進去的時候，人已經到齊了。
主位坐著老首長，左手邊是趙衛國，臺下長桌旁坐了九個人，穿軍裝和便裝的各佔一半，都是從各個院所抽調來的專家，覆蓋人機工程、航電光學、聲學材料、彈道防護好幾個領域，專門來評審這套雙版本頭盔方案。
老首長抬眼看見陸豐，直接抬手示意他到前面來。
“人都到齊了，我就不說客套話了。”老首長開口，語氣乾脆，“流程全免，不用搞開場介紹、背景彙報那一套。陸豐，你是方案設計者，直接講核心內容，講完直接進入提問環節，有問題當場解決。”
“好。”
陸豐走到投影幕布旁，手裡沒拿多餘的稿子，所有引數都記在腦子裡。
“方案分兩個版本，陸軍作戰版配外骨骼系統，空軍飛行版配下一代戰機。底層演算法通用，硬體根據使用場景做差異化設計。”
他用十分鐘把核心內容講完。陸軍版主打骨傳導通訊、主動降噪加選擇性聽覺增強、透明OLED面罩顯示、IIIA級防彈。空軍版用碳纖維殼體減重百分之四十二，整合低延遲頭盔瞄準具，保留骨傳導和主動降噪，相容現有氧氣面罩介面。
所有指標報得乾脆，沒有多餘修飾，每一項都對應明確的戰術價值。
講完之後，他看向臺下。
“有問題可以問了。”
第一個提問的是做人機工程的老專家，姓陳，頭髮花白，是總後裝備研究所的。
“陸豐，我問第一個。骨傳導通訊模組，你標的是一百二十分貝背景噪音下語音識別率百分之九十五。”陳教授身體前傾，“現實戰場環境比實驗室複雜，槍炮聲、爆炸聲、車輛轟鳴混在一起，頻譜很雜，純骨傳導的拾音會不會失真？識別率能不能穩住？”
“不會失真。”陸豐回答，“骨傳導走顱骨震動，不經過空氣，背景噪音本身就會衰減四十分貝以上。我在演算法里加了雙模態校驗，骨傳導訊號和唇部微動感測器資料做交叉驗證，噪音訊譜越雜，交叉校驗的準確率越高，一百二十分貝下識別率只會高不會低。”
陳教授點了點頭，低頭記了一筆，沒再追問。
第二個提問的是搞光學的專家，來自航空工業系統。
“空軍版的透明OLED顯示層，你做在防彈面罩裡面，厚度四毫米。”這位專家推了推眼鏡，“高低溫衝擊、機身震顫、高空低壓環境下，OLED面板會不會出現脫層、燒屏？飛行頭盔是安全裝備，顯示系統不能出故障。”
“面板用的是單色灰度陣列，不是彩色屏，本身沒有燒屏風險。”陸豐說，“兩層結構之間用的是軍用級光學膠，固化之後和防彈基底是一體的，高低溫迴圈從零下四十度到零上七十度，我做過模擬，脫層機率低於百萬分之一。真出故障也不影響防彈效能，面罩本身的結構強度不受顯示層影響。”
光學專家嗯了一聲，沒再挑問題。
第三個是搞彈道防護的專家，語氣最直接。
“陸軍版殼體，你用的是芳綸加聚乙烯複合，不是純凱夫拉。”他敲了敲桌上的方案紙，“減重是減了，V50破片速度能不能穩住？防彈等級不是光看標準，實戰裡各種角度的破片都有，你這個結構抗斜向衝擊行不行？”
“V50指標是六百八十米每秒，比現役制式頭盔高百分之十五。”陸豐說，“斜向衝擊我在鋪層設計裡做了傾角最佳化，四十五度入射的防護效能比垂直入射只降百分之八，不會出現跳彈失效的問題。殼體厚度分佈是按頭部易受攻擊區域算的，正面和兩側加厚，頭頂和後部適當減重，整體防護水平只升不降。”
防護專家皺著眉算了兩秒，最後點了頭。
第四個是聲學方向的專家，問的是主動降噪。
“你這套主動降噪，槍炮聲壓三十到四十分貝，保留語音和腳步聲。”他身子坐直，“戰場環境裡聲音種類太多，你怎麼保證不會把有用的聲音消掉，或者把該消的漏過去？自適應濾波的響應速度跟得上突發的爆炸聲嗎？”
“用的是六階級聯濾波，分頻段處理。”陸豐說，“槍炮聲集中在低頻段，語音在中頻段，腳步聲在中高頻，頻段本身不重疊。濾波係數是預訓練好的戰場噪音訊譜庫，突發爆炸的上升沿小於一毫秒就能識別，反相訊號延遲不超過兩毫秒，完全跟得上。而且系統留了手動旁路開關，極端情況可以一鍵關掉降噪，不影響正常聽覺。”
聲學專家摸著下巴想了想，沒找出漏洞。
第五個是航電系統的專家，盯著空軍版的瞄準具。
“十毫秒瞄準延遲，你這個數是怎麼算出來的？”他語氣帶著質疑，“現役頭盔瞄準具五十毫秒是行業平均水平，你直接壓到五分之一，硬體算力跟得上嗎？姿態解算、座標轉換、導引頭同步，哪一步都要時間。”
“現役方案慢，是因為走了多餘的中轉環節。”陸豐說，“我把慣性測量單元直接焊在頭盔殼體上，資料不經過航電計算機中轉，直接和導彈引導頭做同步，中間省了兩層協議轉換。姿態解算用的是簡化的四元數演算法，DSP晶片用現有成熟型號就能跑，十毫秒是實測值，不是理論值。”
航電專家愣了一下，低頭翻了翻方案裡的架構圖，發現確實是這麼回事，沒話了。
後面四個專家接著問，分別問了供電續航、維修性、量產成本、電磁相容。
問供電的專家擔心連續工作時間不夠，陸豐說內建鋰電池續航十二小時，外骨骼系統還能反向供電，空軍版接飛機電源，不存在續航問題。
問維修性的專家擔心模組化設計會不會結構鬆散，陸豐說所有模組都是快拆介面，前線不用工具就能更換，損壞哪個換哪個，不用整盔報廢。
問成本的專家怕量產價格太高，列裝不起，陸豐說核心演算法都是自研，沒有專利費，模組化生產之後，陸軍版量產成本只比現役頭盔高百分之三十，完全在列裝預算範圍內。
最後問電磁相容的專家，擔心頭盔電子裝置會干擾電臺、外骨骼匯流排，陸豐說所有電路都做了遮蔽層，工作頻段和現有裝備全部錯開，已經過了EMC模擬，不會互相干擾。
九個專家，九個方向的問題，從材料到演算法，從戰術到成本，陸豐挨個接，每個問題都答得乾脆，資料準確，邏輯沒有漏洞。
一開始還有專家帶著質疑的語氣，問到後面，所有人都改成了記錄，沒人再挑得出實質性問題。
整個提問環節持續了一個半小時，到最後，九個人互相看了看，都搖了搖頭。
“我沒問題了。”
“我也沒問題了。”
“方案考慮得很全，各個環節都覆蓋到了。”
老首長坐在主位，全程沒插話，就看著陸豐一個人接九個人的提問，對答如流，沒有卡過一次殼。
等最後一個專家說完，老首長開口。
“都問完了？”
“問完了。”陳教授代表眾人回答，“方案整體成熟，指標合理，技術路徑可行，沒有原則性問題。按這個往下走工程化就行。”
老首長點了點頭，看向陸豐，嘴角帶著點笑意。
“行，那就按這個方案推進。後續工程化團隊跟陸豐對接，有問題隨時溝通。”
會議到此結束。
專家們陸續離場，邊走邊討論方案裡的細節，語氣裡都是認可。
會議室裡剩下陸豐、老首長和趙衛國三個人。
陸豐走到桌邊，拿起桌上的搪瓷缸，倒了兩杯涼白開，仰頭一口氣喝了兩碗，才放下杯子。
“真累啊。”他長出一口氣，“九個專家輪著問，一個接一個，我這可算是現實版舌戰群儒了。”
趙衛國在旁邊笑出聲。
“你這哪是舌戰群儒，你這是碾壓局。”他說。
“我在旁邊看著，這幫老頭一開始都帶著挑錯的心思來的，問到最後全服了，一個個低頭記筆記，連反駁的話都找不出來。”
“本來就沒什麼好反駁的。”陸豐放下杯子，“所有引數都是算過、模擬過的，每個環節都留了餘量，他們問的問題我提前都考慮過了。”
“你小子。”老首長笑著搖了搖頭，“我就知道讓你直接來講是對的，省得中間傳話傳錯意思。九個專家都沒難住你，工程化那邊就更不會有阻力了。”
陸豐笑了笑，沒接話。
說不累是假的。連續一個半小時高度集中，既要準確答技術問題，又要講清楚背後的戰術邏輯，比在實驗室推導公式費神多了。
“下午什麼安排？”
“約了軍區裝備研究院的實驗室，過去跑幾組資料。”陸豐把整理好的方案紙收進包裡。
“學校的工作站算力不夠，高精度的整機動力學模擬跑不動，這邊的大型機快很多。”
“什麼專案還要用到軍區的大型機？”老首長來了點興趣。
“國際工業機器人創新挑戰賽，今年放在江蘇，十幾個國家的高校和企業隊參賽。我們學校課題組代表學校出戰，我負責整機結構設計和控制演算法。”
老首長哦了一聲，點了點頭。
“這個比賽我知道，業內規格不低，算是國際上高校級別的頂級賽事了。往年冠軍基本都被美國、德國的隊伍包圓，日本也常年穩在前三，沒一個是軟柿子。”
“確實是。”陸豐點頭。
“我們原來的方案是拿現成機械臂改的，放在國內賽夠用，打國際賽肯定不行。
現在準備全部推翻重做，從零設計整機，加視覺伺服和高精度感測器補償。
理論指標能摸到一流門檻，但畢竟是新方案，實測打磨少，想贏過美國、德國那些老牌隊伍，壓力不小。”
“壓力大是正常的。”老首長身子往後靠了靠，語氣很實在。
“這方面的情況，我比你瞭解得多。
美國那幾支頂尖參賽隊，背後都是高校和軍工企業聯合撐著，技術積累了二三十年，不管是硬體精密程度還是演算法成熟度，都在第一梯隊。
德國就不用說了，精密製造是人家的老本行，諧波減速器、伺服電機這些核心部件，人家做出來的精度就是比我們高。
日本的工業機器人產業更是發展了幾十年，民用市場佔了大半，參賽隊背後都是大廠支援。
這幾個老對手，沒一個省油的燈。”
趙衛國在旁邊接了一句。
“前兩年我看過一次這個比賽的資料，冠軍隊的散亂工件抓取速度，比國內同型別產品快了近一倍，重複定位精度也高一大截。
人家的方案都是經過多屆比賽迭代出來的，我們臨時搭一套新的，確實不好打。”
“硬體差距是客觀存在的。”陸豐說得很坦然。
“核心部件我們目前還做不到人家的精度，所以我打算靠結構設計和演算法補。
整機輕量化設計，降低慣量，提升響應速度，再加上視覺和觸覺融合的補償演算法，儘量把硬體的差距拉回來。
今天過來跑模擬，就是要把全工況下的應力、振動、定位誤差全部算一遍，提前找出薄弱點。”
老首長聽完，直接拍了下桌子。
“怕什麼。有差距不可怕，不敢跟人家硬碰硬才可怕。
這個事我全力支援你，軍區的實驗室、精密加工車間、測試平臺，你全部可以用，優先順序拉滿。
需要什麼硬體、什麼物料，直接跟趙衛國說，特事特辦，走綠色通道，不用走常規審批流程。
人手不夠的話，我從裝備研究院調幾個搞機器人控制的工程師給你打下手，你只管安排活。”
他往前傾了傾身子，語氣很乾脆。
“你只管放開手腳幹。
目標只有一個，把他們都幹下去，拿個冠軍回來。”
陸豐笑了笑，心裡確實鬆了一截。
本來他還在發愁幾個高精度異形結構件的加工問題，普通機加工廠做不出要求的公差，有軍區的精密車間兜底，就完全沒問題了。
“有您這句話，我就沒顧慮了。”陸豐說。
“本來還在找地方加工幾個核心關節的殼體，現在不用愁了。”
“那是自然。”老首長擺了擺手，“這點保障都做不到，還搞什麼科研。
不光是加工和算力，後續原型機做出來，需要做什麼振動測試、高低溫測試、負載測試，研究院的實驗室全部免費開放，隨時去用。”
趙衛國跟著補充。
“我等下就跟實驗室主任打招呼，給你留最高優先順序的計算機位，全天二十四小時開放，你什麼時候去都行。
加工車間那邊我也提前打聲招呼，你的零件單獨排產，優先加工，保證最快交貨。、有任何需求你直接打我電話，不用走流程。”
“行，那我下午就先把模擬跑了。”陸豐說
“動力學模擬沒問題的話，三天之內就能出全套加工圖紙，到時候還要麻煩車間那邊趕一趕進度。比賽只剩兩個多月，時間比較緊。”
“時間緊就加班幹，車間兩班倒給你做。”老首長說得毫不猶豫。
“只要你方案到位，後勤這邊絕對不拖後腿。
以前我們搞裝備，條件那麼差都能啃下來，現在有條件了，更不能讓資源耽誤事。”
他頓了頓，又補了一句。
“其實也不光是為了一個比賽的名次。
工業機器人是高階製造的核心，這一塊我們被國外卡脖子不是一天兩天了。
這些年國內工廠用的工業機器人，基本全靠進口，價格高，售後慢，人家說漲價就漲價，說斷供就斷供，很被動。
你能拿出一套自主設計的方案，在國際賽場上跟他們正面比一場，真贏了，就是給國內整個行業提氣，意義不一樣。”
“我明白。”陸豐點頭。
“我也是這麼想的。不能總跟著人家的技術路線走，總得有自己的東西。這次比賽正好是個檢驗的機會，看看我們自己的方案，到底跟國際頂尖水平差多少。”
“差多少就補多少。”老首長笑了笑。
“你小子腦子活，辦法多，我信你能搞出名堂。
當年搞戰機的時候，那麼多難題都一個個啃下來了，一個機器人比賽，難不住你。”
“不一樣。”陸豐搖了搖頭，“戰機是集合了全行業的力量，機器人比賽就我們一個小課題組，人少時間緊。不過原理是通的，無非就是結構、演算法、材料三件事，慢慢磨總能磨出來。”
“有這個心態就好。”老首長站起身。
“行了，不耽誤你時間了，你趕緊去忙你的。
模擬該跑跑，圖紙該畫畫，有任何問題直接找趙衛國，他解決不了的再來找我。
總之就一句話，全力保障，絕不拖後腿。