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標題: 從陀螺儀的應用說說“敢不敢接” [打印本頁]

作者: civiling 時間: 2013-12-15 16:17
標題: 從陀螺儀的應用說說“敢不敢接”
出身原因，還從robocon說起。

06年的時候，西安交通大學在國內首先將陀螺儀安裝到競賽機器人上用于導航。

陀螺儀說白了就是角度和角加速度的傳感器。以前屬于精密儀器，或者精密機電，隨著微機電系統(tǒng)MEMS（Microelectromechanical Systems）技術的發(fā)展，這類技術屬于機械的一個獨立分支，甚至只能說制造業(yè)的一個分支了。

長三乙火箭，就是這次執(zhí)行嫦娥三號任務的火箭，首次發(fā)射時起飛數(shù)秒就水平飛出，裝上附近山坡，炸死了包括一名總師在內的多名火箭技術人員。現(xiàn)在查網上資料，多說是慣性導航系統(tǒng)的一個電子元件出了問題，我猜想，就是陀螺儀“飛了”。火箭立著，陀螺儀給的信號是斜的，結果就那樣了。

陀螺儀作為火箭，導彈，飛機上的重要傳感器，用到小車上導航，確實是個創(chuàng)意。實現(xiàn)了一個華麗的轉身，把西交團隊從解散的邊緣拽回。現(xiàn)場看視頻，一般學校要至少15s才能走到的距離，他們只要不到3s。這什么概念?就好比百米飛人大戰(zhàn)，冠軍已經沖過了終點，另一方還沒跑過20米。如此牛逼而搶眼的表演，使得他們如愿取得國內冠軍。

而開賽頭幾年的霸主，北科大卻被這種新技術轟下神壇。回去總結，一個院士的徒孫，校長的學生激動地說，"我們就是要用小米加步槍的技術把對手踩在腳下……"

我心想“你滾！見鬼吧”。開發(fā)自己的脫落導航技術，就成了當年大多數(shù)人的愿望。

可是新開發(fā)技術，總得有積累，西交在西安，西安有個國家重要的航空研發(fā)中心，他們的某些專業(yè)可能就是對著陀螺儀展開的，對我們來說，基礎？當時找信息工程學院的教授副教授，居然也很少聽說過這玩意的！……

但別人已經在玩了，當年的規(guī)則猶如一馬平川，特別適合陀螺儀導航的發(fā)揮。目標已經定了亞太冠軍，難道被同一支隊伍以相同的技術打敗兩年？

玩，這個技術堅決要玩。于是組織了幾個保研的學生上馬這個項目。

于是查資料，看情報組從現(xiàn)場拍回來的對手照片。記得當時即便是中發(fā)電子城，也很少有賣這個的。居然有一家，有倆二手的，說想建立客戶關系，600元一個，另一個象征性的收10塊就賣了。買回去調試，專門搞這個的哥們最后去了香港科大，技術水平還是不錯的。但在剛剛上手的那半年里，一直都是云里霧里。在這階段，陀螺儀這玩意的神秘感被搞得深不可測。為了促進進度，當時就把一個保送清華的家伙也調過來幫忙。

牛人就是牛人，那哥們上手后，跟大家分享的時候就簡單兩句：一個檢查角度的，一個AD。經過折騰，終于在元旦后不久，第一輛陀螺導航的小車上場測試。當時的情形是，小車繞著直徑6米的圓圈，以2m/s的速度，連續(xù)行走10圈。停下來后，誤差在100mm以內！這在當時已經足夠震驚全場，振奮全隊了。

但很快，我們就發(fā)現(xiàn)實用方面還有很大差距。

首先是溫漂，本來好好的，放著放著，就不準了。于是想辦法從時間，空間，初始狀態(tài)上想辦法解決。

然后是抗震，兩車相撞的情況很常見。05年和鬼子決賽的時候，鬼子的車被撞了，兜幾圈，有找回來了，投入了決勝分。跑飛無數(shù)次之后才知道，碰撞的時候，引起了“超量程”的問題。打個比方，如果讓你閉著眼睛轉90°，一般人估計都能轉差不多；但如果有人突然推你一個趔趄，這時候問你剛剛轉了多少角度？你可能只轉了10°，但你肯定蝦米了說5、60°。但如果換個玩花樣滑冰的，同樣推他一個趔趄，轉了360°，人家心里明明白白。

當然了，還有電磁干擾，精度等等的問題。如果不做，永遠都是落后的，吹牛逼用“小米加步槍打敗飛機加大炮”那是寄希望于對手是個慫蛋。

那年還有個技術問題，就是機器人視覺，而且不能是紅綠色盲的視覺。如果這個問題不解決，機器人就會在場上干出給對手得分的“投敵”事件；或者干出破壞自己既得分數(shù)的“友軍火力誤傷”事件。

這種技術以前也從來沒玩過，看過一些牛人玩過，但跑到CCTV的霓虹燈下，立馬蝦米。那時候，玩DSP已經算比較牛逼的了，當時就想開發(fā)這項技術，但后來發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場工況過于復雜。機器人的視覺需要強大的軟件和算法，要不然機器人可能把背景當成目標。

這些工作也是沒有“基礎”這個東西的，啥都得從零開始。時間關系，最后選擇了一個這種的方案。遠距離色盲式搜索，找到目標后用近視的顏色傳感器判斷。還甭說，這顏色傳感器抗噪能力那時相當了得。為了看看這種傳感器的抗噪能力，我們用紅燈打到綠色的塊兒上，人眼都已經覺得塊兒是紅的了，這傳感器在100mm的距離上判斷，綠色的！

基礎重要不重要，當然重要。技術落后的追趕基本不能立馬見效，后面兩年照樣輸?shù)暮軕K客觀上體現(xiàn)了一定問題。

技術落后的追趕也是艱苦的，故事太多，這里用一個簡單的風月故事說明。一個哥們看上我們技術攻關組的某小姑娘。這姑娘給那個保送清華的技術大牛打下手，注意是打下手，更大壓力在那大牛身上。有個哥們作為技術顧問前來支援，每天晚上3點鐘，趕我回去睡覺……決賽輸?shù)舻哪且凰查g，長期熬夜的那位姑娘終于支撐不住，暈倒在了央視的錄制現(xiàn)場。那哥們這時候淚如雨注，摟著那位姑娘在北醫(yī)三院的樓道里說了十多個小時的耳語才把她喚醒。

忘掉所謂的基礎差異，奮力追趕的進步也是明顯的。開發(fā)新技術當年，能用；第二年，國內前四的水平；第三年，成為亞太地區(qū)能玩進18s的三家之一；第四年，一個5kg的小車，你用20的氣缸通0.6Mpa的氣壓去沖擊，我們照樣能找回來；第五年，手刃當年最早的玩家。

當然，細心的人會發(fā)現(xiàn)，我說的問題都在應用層面，不是基礎領域。我寫這篇不想反駁什么，只是想說明，所謂的基礎，是需要有人敢去攻克的。沒人去攻克，就始終被別人擊倒，始終處于被動，基礎就成了自我頹廢的借口。

而能夠并勇于攻克這些困難的人，需要一定平臺和環(huán)境去培養(yǎng)，比如蘿卜坑這樣的。在圈內，和圈內人聊天說幾句，你就知道他是強隊的，還是來混獎杯的，精神面貌上首先就有天壤之別。

998大俠所說的，“當你具體指著一個典型東西的時候，說，就玩這東西，大家就立即散去了 ”。這種情況也存在，在圈內也可以舉個例子。清華在06年的時候被天津工程師范學院打敗，從此再也不玩了。按理說是不是大家就可以跑到五道口那邊沖著人家嘲笑，我們就玩蘿卜坑，你們不能跑哦。人家肯定回答你，洗洗睡吧，我們所有的經費，還不夠你們買兩個進口電機的。事實上很多情況就是這樣。一個項目正常要等8年，花費10億能搞成。米國可能投了30個億，花費10年時間搞出來了。相同的在天朝，剛投了5個億，花了5年時間，旁邊看笑話的就在說風涼話了。

送我王小波的詩，我這里加幾句：“走在寂靜里，走在天上，而陰莖倒掛下來；看到美麗裸女，它騰然勃起，原來精神上不陽痿才是真爺們”

作者: 2266998 時間: 2013-12-15 16:48
俺因為啥都玩，接觸各類‘牛人’，為什么俺多年呼吁‘念書’，就是這個原因，機械專業(yè)念4年，懸臂梁根本就不會算，不僅不會，完全沒有概念，

大家都以為玩‘自動化’的很神，學‘挨踢’的很深，你仔細一捉摸，學機械的對機械沒有概念，學自動化的就一定有概念？那不是脫離‘國情’了嗎，

小鼻子怎么厲害，俺一說這個，大家就笑了，小鼻子當年的錄像機厲害，怎么厲害的，那個磁鼓的精度標準就按米國機械陀螺標準，米國佬拆了日本錄像機，上檢測儀，發(fā)現(xiàn)還真就那樣，你服不服吧，

有些東西不懂，不要緊，環(huán)節(jié)要論證，哪個環(huán)節(jié)要‘閉鎖’這個要特別注意，你看毛子就有在發(fā)射臺燒死司令的問題，米國幾乎就沒有這類問題，

陀螺‘超調’了，不要緊，關鍵是怎么控制這個閉鎖，你忽視許多東西，最終就玩完了，

俺用‘激光鏈路’控制大型的鋼包車，都會寫一大本控制說明，要論證的，不是說一個鏈路出毛病了，鋼包車就可以在廠子里面亂跑，你是不管了，人家還活不活了，

50年代，某火箭就怎么玩都不行，錢都納悶了，怎么老掉下來？問手下，分析過掉下來的筒子了？說沒有，不知道怎么玩

錢安排人做計算，這才解決了問題，

米國的許多‘玩意’也在陀螺儀上栽過跟頭，小布什玩那個‘雙輪車’，就被摔了一次，幸虧那哥們兒身手矯健，后來檢測電路，就是陀螺儀的系統(tǒng)與主電源公用一個系統(tǒng)，電壓低了時候，陀螺儀信號失效了，就這么一個簡單問題，

作者: civiling 時間: 2013-12-15 17:03

2266998 發(fā)表于 2013-12-15 16:48
俺因為啥都玩，接觸各類‘牛人’，為什么俺多年呼吁‘念書’，就是這個原因，機械專業(yè)念4年，懸臂梁根本就不 ...

我寫這篇的目的不在貶低機械基礎，不在鼓吹機電。我也見過學機械的，有人讓他算“撓度”。“啊？撓度？”
對于“敢不敢接”的問題，要看有沒有足夠的激勵或者誘惑。

要么老毛那一套，XX主義，追求全世界最牛，亞太第一，為XX奮斗，為XX服務這類大帽子；要么就很現(xiàn)實的，給夠銀子。
當然，給夠銀子還有環(huán)境和時間。現(xiàn)實中我遇到過愿意等8周買德國電機卻只給我2周時間設計+加工+調試的。這種情況我斷然無法做出精品，但短信發(fā)來，貸款得還；孩子哭鬧，奶粉要買。當前不做虧心事，賺點銀子，漲點經驗，先干著吧。

您勸大家“憋一年”，這個不錯。我有師兄就是靠“憋一年半”造就了一個突破億元的企業(yè)。但如同螺絲，彈簧，刀具這樣的基礎零件，憋一兩年可能有點收獲，但難以養(yǎng)活自己；憋8年，10年可能成事，那可真得偏執(zhí)的愛好這個。這是重工的困境。
更別提機床這類大件，得持續(xù)跟進最新技術，還得扛住先手的競爭對手，還得持續(xù)多年不被餓死。

作者: 獅子67 時間: 2013-12-15 20:47
聽各位大俠的故事，也可以漲經驗啊……

作者: changkongceyi 時間: 2013-12-15 21:25
哈哈，國內做MEMS的知道幾家，不過都是外面的器件，去年送上海交大一教授的產品去某無人機公司測試后被告知——完全不能用...最后教授改變思路，據(jù)說后面去找玩RPG的去了

作者: 小鏈機 時間: 2013-12-15 21:30
“當前不做虧心事，賺點銀子，漲點經驗，先干著吧”不做虧心事，就是好人。

作者: 機小妖 時間: 2013-12-16 07:47
努力積累中。。

作者: xtw77wh 時間: 2013-12-16 10:36
聽大神們論道，長知識，多感性認識。。

作者: 上進的娃 時間: 2013-12-16 19:28
大神，。說的很好！積累學習！

作者: 奔跑run 時間: 2013-12-16 22:05
聽大神的言論，聽不懂啊！材料的路過啊

作者: yuyanlzh 時間: 2013-12-17 12:46
好好念書才有出路，上學是，畢業(yè)也是

作者: lsheng1990 時間: 2013-12-17 13:28
拜讀！收藏！

作者: wgary 時間: 2013-12-17 15:40
西交的投入是不是一直都比較大？

作者: honyo2011 時間: 2013-12-17 16:33
路過，看看熱鬧！

作者: wntiy 時間: 2013-12-18 01:21
受教了，中國人現(xiàn)在確實很現(xiàn)實，不是工人們現(xiàn)實，主要是領導帶動工人技術員們走“現(xiàn)實路線”，不主抓精品科研，搞這思想那理論，哎都是為套錢....

作者: USACHINA 時間: 2013-12-18 09:45
剖析深刻！見解深遠！個中五味深晰！

作者: ws456456 時間: 2013-12-18 12:04
精品文章，頂

作者: 無路車 時間: 2013-12-18 12:25
碰得頭破血流的鋼鐵勇士，舍得大把花銀的錄像水貨。

作者: hacjg0807 時間: 2013-12-18 15:00
路過，不錯

作者: sivlerduck 時間: 2013-12-18 18:01
文章說的很好，也很羨慕樓主在學校時就已經有這種經歷

作者: 忙碌的星星 時間: 2013-12-18 21:50
“清華在06年的時候被天津工程師范學院打敗”當年帶隊的就是我班主任，很低調的一個人，能力很強。現(xiàn)在他在帶工程能力大賽，已經連續(xù)三年全國第一了。我們學校現(xiàn)在的機器人團隊每年花掉20W，連個18s都近不了了，，，哎。。。技術第一，人才第一呀。

作者: CBIFBI 時間: 2013-12-19 14:28
學技術，要從娃娃抓起

作者: yijidafashi 時間: 2013-12-20 13:58
mark一下

作者: genius0220 時間: 2013-12-20 16:56
遠觀一下了！@！！

作者: ywjianghu 時間: 2014-8-13 10:14
06年的時候，已經有三軸陀螺儀，三軸加速度計和地磁感應器組成的姿態(tài)系統(tǒng)，結合GPS系統(tǒng)，有成功的商業(yè)產品。

作者: supchao 時間: 2015-11-10 10:37
機械的路過

作者: 月光傾城2015 時間: 2016-3-1 12:33
學習一下姿勢

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