2023年10月20号下午15：00，电子信息学院举行了研究生电子设计竞赛专题交流分享会，邀请了第十八届研电赛全国三等奖获奖团队队长余成伟同学进行交流分享。中国研究生电子设计竞赛作为“中国研究生创新实践系列大赛”主题赛事之一，引导学生关注前沿技术及应用领域，尤其注重底层硬件和软件创新。电子信息学院历来高度重视学生的创新实践能力培养，坚持以赛促教、以赛促学。本次分享会旨在激发同学们科研科创的积极性和完成研电赛系统性训练的热情，搭建起学生科研科创领域跨年级交流的平台，营造精诚合作、互助共赢的良好氛围。报告会在电信楼419学术报告厅举行，电子信息学院研究生一百余人参加参加了本次活动。

余成伟同学本次分享的主题是“面向筒纱管理的移动自主抓取机器人系统”，他从研电赛赛前的准备工作、系统的设计、功能的介绍、以及作品的创新点等方面分享了自己参赛的经验。他强调电子设计竞赛不是一个孤立的竞赛，它是同我们电子相关专业的课程密切结合的，是专业课体系化的过程，与培养自身全面素质是紧密相关的。参加研电赛不仅仅是得到一次比赛经历，更多的是一种能力和意志力的考验，更是专业知识与实践相结合的演武场。最后他鼓励计划参加研电赛的学弟学妹可以一直坚持下去，并预祝师弟师妹们在明年的赛事中取得好成绩。

举办本次分享会旨在为同学们提供一个交流的平台，促进知识共享和技能提升并通过分享参赛经验、技术解决方案和创意思路等激发同学们的学习兴趣。同时，也相信本次分享会的举办将有效助力我校研究生学子在新一届研究生电子设计大赛中乘风破浪，开拓创新！

撰稿：行露 审核：张蕾

作品背景：

随着机器人技术的不断发展纺织工业也逐步迈入了自动化，但在产品管理、堆放和运输等方面上还需要进一步提高智能化水平。筒纱作为纺织工业中的主要产品，存在筒纱管理自动化水平较低的问题。为了解决这个问题，本项目设计了一个面向筒纱管理的移动自主抓取机器人系统。

作品简介：

该系统由移动底盘、六自由度机械臂、三指柔性夹爪、激光雷达和双目相机组成，具有环境感知、自主导航、视觉识别和智能折取等功能。基于ROS系统利用激光雷达实现机器人对自身位置和境的感知，进而实现主动避障、自主导航等功能。基于人工智能图像识别技术对不同种类的筒纱进行识别，并结合机械臂对其进行抓取。在机械臂抓取目标成功后，小车通过导航移动到目标位置放置筒纱，实现筒纱管理。

作品创新点：

(1)基于聚类算法的目标检测:在目标检测中，我们使用基于K最近邻优化密度峰值的K-means 聚类算法解决了初始聚类中心敏感，离群点的检测和去除困难的问题。首先利用KNN最近邻思想结合改进的密度函数确定数据样本点后部密度，其次以平均局部密度作为闯值来检测和去除离群点，最后采用一种自适应策略合并相似的聚类簇，获取初始聚类中心。确保了工作过程中目标识别具有更好的抗噪性鲁棒性和聚类效果。

(2)移动机器人路径规划:传统局部路径规划存在非全局最优、易陷人困境、导航效率低等问题，为了解决这些问题，我们将RRT算法和动态窗口法进行融合。首先优化基本RRT算法的采样策略，使用三次贝塞尔曲线平滑所生成的全局路径。然后改进DWA算法的轨迹评价函数，构造路径最优的目标函数，以保证路径规划最优，从而提高移动机器人的避障性能。在复杂环境下我们算法规划的路径长度更短、质量更优，时间更少。

(3)无损抓取筒纱:在缝纫工厂中，筒纱的种类多种多样。筒纱的形状大都为台柱，传统吸盘、两指夹爪不能进行稳定抓取。大部分筒纱材质十分轻柔，抓取时易损坏，造成不可逆损伤。性三指夹爪的材料为塑胶，可对筒纱进行无损拥取，同时增大了接触面保证了对筒纱的稳定性。