哈工程智能学院2023届毕业生李烨送给母校的别样浪漫

自研无人智能小车

在2023年哈工程运动会上现身

作为方阵的“先行军”接受检阅

拼接186块自制的电路板上

闪亮的“HEU”“70”字样

……

这是哈工程智能学院

2023届毕业生李烨

送给母校的别样甜蜜

▲李烨的毕业设计智能车接受全校师生的检阅，图片由李烨提供

▲李烨与186块电路板拼接而成的电路板，图片由李烨提供

李烨专科4年做仿生机器人创新

研发的作品“小橙”登上卫视新闻联播

由于突出的科创成绩

同时获得哈工程

2023年陈赓奖学金“创新标兵”

毕业金榜“创新之星”

是名副其实的双料“科创达人”

人物简介/Profile/

李烨，中共党员，哈工程智能学院2019级专科毕业生。他曾兼任智能车团队负责人、济海智能科创联盟主席、电子系统设计联合实验室负责人，参与并负责水下双模态仿生机器人科创项目，2022年8月获得“工业互联网嵌入式开发工程师”资质证书。获得中学“创新创业先进个人”“优秀学生党员”“三好学生”和“优秀共青团员”等荣誉称号。

▲李烨与得奖证书合照，图片由李烨提供

好身手+好“脑子”

研发实用好使的矿洞作业智能车

8台形态功能各异的智能车缓缓经过主席台，走在最前面的货车“身穿”印有哈工程华诞标示的“服装”，虽无人操作，却能借助自身的导航系统稳定行驶。

在哈工程第46届田径运动会上，充满智能色调的非常方阵吸引了全校师生的关注。

“这是我的毕业设计作品第一次在全校师生前现身，也是我送给中学70周年华诞的礼物。”李烨说。

“智能车团队是我学院期间加入的第一个中学生团队，从技术‘小白’到负责人，这里是我的科创启蒙之地。毕业时，我就想结合未来研究方向，设计一款功能更全、应用场景更广的智能车，为4年的科创实践画上完满的句号。”李烨说。

在平常的学习中，李烨碰巧听到智能设备在矿产资源开发、环境维护中的应用案例，使他萌生了做一款矿洞检查无人智能车的看法。因此毕业时，李烨选择了“学生指定”选题，即自己独立提出结业设计设想。

在大学许德新老师的指导下，用7个月时间，在智能车结构设计、电路设计、控制算法及软件设计的基础上，充分发挥惯性传感器、激光雷达、双目视觉、智能加速板卡的优势，完成了基于深度学习的目标辨识算法及SLAM导航定位算法，实现了智能车的手动驾驶和智能检查。“让智能车在敏捷的‘小脑’基础上，拥有更智慧的‘大脑’，在矿洞检查的实际场景中发挥更大作用。”他说。

每天早上，李烨带着无人智能车在操场上实地模拟，排查解决出现的各类问题及隐患，保证智能车完美地完成了运动会上的检阅任务。

“科创作品不能是摆在实验室里的花架子，要真正服务社会须要。” 李烨以实用、管用为目标设计的矿洞检查无人智能车，目的是保证矿下工作人员的生命安全，辅助提升工作精度。这款无人智能车，能迅速适应陌生环境，自主规划路径、稳定行驶，并且完成图象采集、区域钻探、目标追踪等任务，将图象信息和检测数据实时回传至控制中心。

无人智能车的结构设计、硬件电路设计、软件和算法设计等，一般须要两到三个人合作，全部由李烨独立完成。他的结业设计作品答辩时得到了老师们的一致认可。

从被拒之门外到第一

100%努力获得100%准确率

2分钟150张图片，准确率100%！

迅速辨识面前掠过香蕉、动物、交通工具、数字、二维码等各种图型，智能小车在第十六届全省大学生智能车大赛中表现出色，“快稳准”的辨识精度和速率让听众倍感不可思议。

李烨团队以满分的准确率获得了辨识赛的第一名，加上竞速的成绩，最终，夺得智能视觉组赛道全省银奖。

▲李烨自制的电路板与出席智能视觉组的智能车，图片由李烨提供

团队亮眼的表现获得了全国大学生智能汽车竞赛组委会秘书长、清华大学卓晴院长的高度赞赏，并建议团队将设计方案以报告的形式公开发表，在全省范围内开源让更多人受惠。

然而通往全省第一的领奖台，于历经磨练的李烨来说，并非坦途。

2019年，刚入学的李烨，偶尔路过“极速挑战”智能车大赛赛事现场，就被弯道上快速行驶、转弯、避障的智能车吸引了眼神。得知那些货车都是中学生们自制，涵盖自动控制、导航定位、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多学科专业知识，他无比艳羡，也暗下决心：我也要自己作出功能精妙的智能车。

他报考了大学飞思卡尔智能车实验室的培训，但却由于基础薄弱、动手能力不强等诱因，跟不上培训的进度，没能通过实验室组织的考评。

“越失利越不能舍弃，越有差别越要逼自己一把。”当天下午，不服输的李烨熬了一个熬夜，对照培训内容和学长的建议，连夜更改了十几稿，赶在第二天，交上了一张正确的电路图。

作为没有任何硬件基础的“小白”，李烨相信勤能补拙，他借助一切空闲时间泡在实验室里，一遍不行就再来一遍，恶补硬件基础和动手能力，经常熬夜到半夜。

凭借着这股冲劲，李烨最终以第一名的成绩通过了实验室硬件组的考评，从最基础的单片机、电机、舵机等元器件的制做和应用开始学习。

▲李烨出席“极速挑战”智能车大赛，图片由李烨提供

“只要能出席赛事，怎么辛苦我都不怕。”李烨说。当得悉2021年第十六届全省大学生智能车大赛新增了智能视觉组赛道时，李烨眼前一亮。

经过研究，李烨发觉传统单片机的算力难以进行更准确的图象辨识，为了提升辨识精度，他和团队举办了大量迭代的电路硬件自主研发。“芯片是智能车的核心，而要让这个核心发挥作用，就须要设计适应它的电路板，电路板上包含芯片适配的电源和传感的外设插口。芯片和电路板共同构成智能车的‘大脑’。”李烨说。

不断地调试优化、总结记录……经历过数次失败，李烨总算作出了适配的四层电路板。“那段时间几乎奔忙，但是通过联赛，自己的能力提高得也最显著。”他说。

▲李烨为学弟学妹讲授机器人制做，图片由李烨提供

“智能机器人有相当发达的‘大脑’，起关键作用的是中央处理器……”在61号楼，李烨正在为低年级朋友讲授智能机器人的制做。作为双创导航员，李烨在全校范围内开办创新创业特色公开课《智能机器人硬件制做及电路启蒙》，目前早已为300余人次讲课。李烨多次主讲科创沙龙培训，开展大赛交流会分享实践经验，帮助朋友更好地了解大赛相关知识，科普人数超千人次。

“在我还是科创‘小白’时，是旅长一步步率领我深入科创，现在也应当像她们一样，将‘传帮带’精神弘扬下去。”李烨说。

“小橙”亮相卫视《新闻联播》

3次迭代可游可走随心切换

通体橘黄、似鱼如蟹的仿生鱼“小橙”在水池顶部自如地行走，迅速锁定目标物，识别、抓取一气呵成，收起机械足，它又变身流线型的鱼儿，摆动尾巴灵活游动。

今年10月，李烨参与的中学生自主设计的仿生鱼“小橙”和六足机器人出现在卫视《新闻联播》上，科创作品得到全省关注。

水下机器人通常都以游动方式前进，但紧贴海底抓取岩石等物质取样时，容易被海底表面锈蚀。“想不想尝试做一个在水里既能游又能走的机器人？”智能大学张伟教授提议。

▲李烨所在的中学生科创团队与“小橙”，图片由李烨提供

于是，2019年，专研航爬仿生机器人的中学生科创团队应运而生。

2020年团队完成了样机研发，在第二年就实现了机器人水下自主运动和航爬模式切换。李烨完成了机器人底层电路的全部自制，并成功通过水下实验。团队为机器人设计了精致的鲨鱼造型，并为它涂上了亮眼的蓝色。橙与校名中的“程”字译音，大家便亲切地称它为“小橙”。2021年12月，项目荣获第十四届大学生创新创业峰会并进行交流和展示。

▲双模式仿生水下机器人“小橙”，图片由李烨提供

▲李烨与团队成员举办水池实验，图片由李烨提供

2022年，李烨率领团队继续优化“小橙”，设计了水下机器人视觉系统和机械臂作业系统，自主研发安装防水的深度学习单反，实现了机器人水下目标辨识和自主作业。“小橙”内部的12块电路板全部由李烨独立研发。项目在全国大学生节能减排大赛获得国家级三等奖。

一遍遍调试，一次次迭代，“小橙”的顺利问世凝结了团队师生共同的心血和智慧。

“要把问题解决在地面上。”张伟在指导团队创新活动时这样吩咐李烨。在距离“小橙”完成研制的最后一步时，李烨发觉“小橙”游动得平缓，排查后发觉硬件存在问题。李烨心里警笛大作，立即调试、优化，试验了整整一夜，最后发觉是尾部襟翼的电压不稳导致的，解决以后，“小橙”实现了痛快游动。

▲仿生鱼“小橙”在进行水下抓取作业，图片由李烨提供

还有一次实验中，“小橙”的电子舱进水了，团队却找不到问题缘由。李烨犹豫再三，给张伟发了一条陌陌，张伟直接打来视频电话，详细寻问情况，帮助找寻问题缘由。“不放过一个细节，老师严谨细致的精神深深影响了我。”李烨说。

经过3次迭代更新的“小橙”已经从最初的“航爬仿生机器人”进化为“多航态水下仿生作业机器人”，具有海面、水下两种模式的联通、识别、通信等功能。团队为“小橙”设计的六条机械足，让它能在不干扰其他水生生物活动的前提下作业。

大学期间所有的假期都拿来打赛事、做项目的李烨他也没有放松学业。作为连长，李烨总是早早来到课室，坐在第一排认真听讲，第一时间完成作业与备考，最终获得了全年级第五的优异成绩，被朋友们敬佩地称为“烨king”。

“总有人问我为何如此拼，”李烨说：“事情一旦开始做，就不能半途而废。我总是相信自己、提醒自己，只要坚持下去，一定能弄成。”