2023年中國國際海洋水下機器人大賽在煙臺落下帷幕。經過激烈角逐，由煙臺大學機電汽車工程學院2022級本科生董宸、張慧晴和2022級研究生張旭組成的“Sucker UFO”隊在郭亭亭老師的指導下榮獲創意概念賽道特等獎。
本次大賽由中國海洋發展基金會、中國海洋發展研究會、中國海油海洋環境與生態保護公益基金會、煙臺市人民政府主辦，旨在為海洋水下機器人研發最新成果搭建展示平臺，推動海洋水下機器人事業蓬勃發展。大賽共分為AUV、ROV、創意概念和水產捕撈機器人4個賽道。來自北京大學、浙江大學、上海交通大學、西北工業大學、中國海洋大學等13所高校的24支參賽隊的水下機器人，在海洋水底目標撞擊、目標抓取與放置、海洋水下結構物檢修、海洋落物采集、海洋精準作業等多個項目進行了競技。比賽過程中，Sucker UFO隊的三位同學沉著應戰，最終脫穎而出，奪得特等獎。
“首次報名參賽，一切從頭摸索”
“從一入學開始，學院的老師就經常告訴我們一定要將書本知識與實踐緊密結合起來。”談及為什么要參加這次比賽，隊長董宸說道。彼時，他仍是一名大一“萌新”，而與他并肩作戰的隊員張慧晴，是他的同級同學。
或許，很多的枝繁葉茂正來自于辛勤不斷的播撒。一年的學習期間，董宸和張慧晴參加了學院組織的機電科技節、競賽宣講會等各式各樣的活動，還見證了獲得國家級、省級獎學金的優秀學長學姐事跡，這給他們的內心留下了深深的烙印。“我也希望自己能夠開拓自己的視野，見識到更多前沿的專業知識。”張慧晴說。正因于此，他們加入了郭亭亭老師的實驗室。
在郭亭亭老師的鼓勵和指導下，他們報名參加了2023年中國國際海洋水下機器人大賽。以大一新生的身份首次參賽，這對他們來說是一個巨大的挑戰。車輛工程專業的董宸和機器人工程專業的張慧晴擅長側重點各有不同，一個偏向建模，一個偏向編程。然而，本次水下機器人大賽的建模工作量和難度很大，僅靠二位難以完成。“郭老師幫助我們聯系到了建模能力很強的研究生學長張旭。”就這樣，一支各有所長，兼具研究生與本科生的隊伍組建了起來，正式踏上了比賽征途。
“通力合作，打下一場場硬仗”
“既然決定要做，那就要盡力沖到最前！”團隊在郭亭亭老師的建議以及彼此商討下，最終決定制作一款新型的水下負壓吸附機器人——水下輕量碟形仿生機器人，擁有著輕量靈活、能抓取復雜物體、抓取效果好等諸多優點。目標確定后，困難也隨之而至。
“我們選擇制作的柔性機械臂比傳統機械臂更加靈活，實現了機器人的輕量化。”隊員張慧晴介紹道。然而，柔性機械手的復雜表面對三維建模提出了相當高的要求。隊員三人深諳團隊合作的重要性，迅速根據每個人的特長優勢進行分工。張旭負責機器人柔性機械臂的建模；董宸負責一種柔性負壓吸附機械手的建模；張慧晴則負責資料匯總以及PPT的制作和部分制圖。經過反復的模型修改，最終確定了機器人的主體結構。
然而，賽場答辯也是一場硬仗。由于比賽時間限制，想要通過短短的五分鐘介紹出一個新型機器人的亮點有著很大的難度。為了打磨比賽的答辯稿，隊長董宸時常在工作空余拿出筆記本進行撰寫，夜晚還會對墻一遍遍演練。經過十多天的反復練習，時間終于完美控制在了5分鐘內；隊員張慧晴在答辯PPT制作前不斷觀察比較已獲獎隊伍PPT的優劣，總結經驗方法，不斷調整潤色，最終制作出了精美的答辯PPT。就是靠著這樣的互相扶持，通力合作，高山不再是高山，而是成為了見證團隊翻山越嶺到達彼岸的功勛章。
“精益求精，每次努力都有方向”
“這次比賽能夠獲獎，離不開郭老師的細致認真和嚴格要求！”談及獲獎感受，張旭迫不及待地說道。作為指導教師，郭亭亭首先對競賽規則進行深入剖析，從頂層設計上對機器人的實現進行了架構設計。尤其在功能和作業模態的底層分解上，將新型機器人按照不同模塊化單獨設計，充分利用思維導圖，將任務拆解后分配到每一名參賽隊員。“這樣讓我們每個人都可以有的放矢，備賽過程中瞬間有了努力的方向。”張慧晴說道。
在對機器人設計的創新點挖掘方面，郭亭亭采用頭腦風暴法，基于組委會的競賽規則，鼓勵每位參賽隊員提出天馬行空的想法，充分發散思維，提出多元化的解決方案，進而做到思維收斂，確定合理的機構和方案，達到創新和解決問題的目的。最后，針對現場答辯PPT材料，郭亭亭帶領參賽隊員進行了打磨和優化，開展模擬答辯，并鼓勵隊員自己做評委。“郭老師的模擬訓練對我的幫助是巨大的。賽場上評委所提出的問題大部分都跟郭老師練習過，這讓我一下子自信了起來，狀態也自如了很多。”原來，在每次模擬訓練后，郭亭亭都會針對項目進行預判提問，盡可能涵蓋了大部分可能會遇到的問題，并給出簡潔凝練的答案，為參賽隊員的穩定發揮奠定了基礎。
平日里，郭亭亭作為一名年輕教師與學生相處得十分融洽，面對學生的困惑總是能細致耐心地講解。講解完之后他總是會問“我說明白了么”而不是“你懂了么”。在隊員取得進步時，郭亭亭總說，“你看，是不是特別簡單，再整理一下，加把勁。”在平時的學生指導過程中，郭亭亭始終對學生踐行他的“V”字型理念，即將研究從問題的提出到解決方案的敲定過程比喻為大寫字母“V”，首先，遇到或提出一個生產實踐難題后，他并不是讓學生直接尋找解決方案。而是首先分析問題，剖析這其中的影響因素及相互耦合關系，進而抓住其背后的相互作用和影響機制，在此基礎上提出可能的解決方案。“這次的比賽過程，郭老師就是這樣一步一步引導我們完成了項目的設計和制作，幫助我們樹立了科學的研究思維。”張旭表示。正是這樣，郭亭亭不斷用耐心緩解學生焦慮，用專業解答學生困惑，用一朵云推動另一朵云，指導著團隊取得了不凡成績。
從資格賽到決賽，他們一路過關斬將；從“專業小白”到“科創達人”，他們一直初心不改。當懷揣堅定信念，當夢想照進現實，一路走來的泥濘與坎坷都化做春泥滋潤心田，一路的荊棘與挫折都化作成功的見證。對于“Sucker UFO”隊來說，獲獎的背后是一遍遍模擬、一遍遍糾錯、一遍遍提升、一遍遍超越，酸甜苦辣銘刻于心、不負艱辛與夢同行，他們將在這條路上繼續走下去，繼續劈波斬浪，取得更加優異的成績。
