“想”去哪兒就去哪兒的腦電波控制輪椅是“奇幻家園”的代表作，獲得過全國機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽特等獎，圖為學(xué)員們在調(diào)試設(shè)備。何明達(dá) 攝

“重磅消息！我們的注意力評估系統(tǒng)也被納為了學(xué)校實(shí)驗(yàn)室科研項(xiàng)目之一！”手握項(xiàng)目立項(xiàng)書的學(xué)員王雪松幾乎是一路小跑，沖進(jìn)了空軍工程大學(xué)空管領(lǐng)航學(xué)院機(jī)電創(chuàng)意俱樂部。

4名核心骨干的小小夢想，50多平方米的空間，6個月的組建時(shí)間，空軍工程大學(xué)空管領(lǐng)航學(xué)院機(jī)電創(chuàng)意俱樂部，發(fā)出了耀眼的光芒：11次參加全國各類機(jī)器人大賽，先后獲全國工程機(jī)器人大賽特等獎、全國教育機(jī)器人大賽特等獎、全國機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽一等獎、“軟銀杯”機(jī)器人技能大賽一等獎等，獲批中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)基金項(xiàng)目科研基金……

“科幻味”十足的家

門外的走廊，按照機(jī)場跑道樣式設(shè)計(jì)。頭上的吊頂，是一片蔚藍(lán)色的天空。每次穿過這條“跑道”，往走廊盡頭的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)發(fā)，王雪松都會情不自禁地放慢腳步，抬頭望一眼頭頂?shù)?ldquo;藍(lán)天”。實(shí)驗(yàn)室的名字是大家一起碰出來的——奇幻家園。俱樂部成員也都有自己的編號，“一號”便是“領(lǐng)頭雁”王雪松。

別看他們年齡小，清一色的“97后”，卻各有所長、不容小覷。“一號”王雪松是“計(jì)算大師”，精通程序算法；“二號”吳斌是“圖紙大拿”，機(jī)械原理、電腦畫圖運(yùn)用嫻熟；“三號”丁力擅長機(jī)械拼裝，螺絲刀是他最親密的“伴侶”；湛藍(lán)的弧光閃爍下，電烙鐵在“四號”劉豪手中游刃有余……

“小航，開燈。”瞬間，“奇幻家園”一片明亮。王雪松的每一次呼喚，就像在呼喚自己的孩子，這個實(shí)驗(yàn)室的照明智能聲控系統(tǒng)也是他們的“杰作”，被他們親切地呼之為“小航”。

實(shí)驗(yàn)室里處處充盈著科幻的“味道”。剛進(jìn)屋，丁力就迫不及待地介紹起他們的成果：“這個腦電波控制輪椅是我們的代表作，獲得過全國機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽特等獎；這套基于視線的鍵鼠共享系統(tǒng)，站上過全國工程機(jī)器人大賽的領(lǐng)獎臺……”光是陳列在實(shí)驗(yàn)室的獲獎作品就有8件，每一件背后的故事丁力都如數(shù)家珍。

偌大的墻壁，滿滿當(dāng)當(dāng)。上面展示著俱樂部從組建至今參加比賽及獲獎的“全家福”，一張中央電視臺新聞聯(lián)播報(bào)道的截圖格外顯眼：12寸的照片上，王雪松坐在輪椅上，頭上布滿線路。“當(dāng)初調(diào)參數(shù)的時(shí)候，我可沒少被他撞。”吳斌搶著“吐槽”。

腦電波控制輪椅是通過意念控制輪椅行動，意為“想”去哪兒就去哪兒，但在調(diào)試的過程中頻頻出錯，輪椅在走廊里左右亂撞，“苦命”的吳斌成了活生生的撞擊靶。說到這兒，實(shí)驗(yàn)室里響起了陣陣笑聲。

實(shí)驗(yàn)室里，多區(qū)域的270度視角組合電腦顯示屏，對于大多數(shù)人來說只是“科幻感”較強(qiáng)的視覺享受，但對于“畫圖高手”吳斌來說，那是“妙鍵生花”的絕佳戰(zhàn)場。“‘奇幻家園’不能僅是頭腦的風(fēng)暴，更有實(shí)驗(yàn)室超強(qiáng)硬件的助力。”輕點(diǎn)著鼠標(biāo)，吳斌的話語里透著自豪。

“八仙過海”各領(lǐng)風(fēng)騷

直到今日，王雪松仍會常常想起去年9月的一個個不眠之夜。

那段時(shí)間，王雪松正迎戰(zhàn)全國機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽。為“跑通”程序，整整7天，實(shí)驗(yàn)室的燈就沒有滅過。

由于編程過程復(fù)雜，王雪松不得不先將每一步過程記錄到筆記本上，本子上密密麻麻的各種符號只有自己能看懂。

“成功了！”程序編寫成功的興奮勁兒還沒過，新困難又接踵而至。“不行，信號進(jìn)入處理器后無法輸出。”沉思許久，王雪松決定換個思路。繞過處理器，把數(shù)據(jù)包直接疊加，凸顯出有用信號。算法設(shè)計(jì)完畢，信號提取成功，示波器上呈現(xiàn)出明顯的波形，與王雪松臉上欣慰的笑容交相輝映。此時(shí)，天空又一次泛起魚肚白。

相比王雪松投入編程的“痛苦”，吳斌的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)功夫總是顯得那么“賞心悅目”。只見他雙手在鍵盤上舞動，縱橫交錯的線性立體作品完美浮現(xiàn)在熒幕上。

在外行眼中，丁力干的活兒最缺乏技術(shù)含量，但大家都知道沒他還真不行。安裝機(jī)械臂時(shí)，每次為防止電路板被汗水短路，丁力都會用最長的螺絲刀，顫顫巍巍得像在“拆彈”一般。時(shí)針滴答，晨曦微露，起床號響起。他驚起直呼：“壞了！要出操了。”這樣的場景，丁力已忘記有多少個了。

“他的手一直是新傷蓋舊傷，沒有這個一流的焊工是不行的。”遇到突發(fā)情況，團(tuán)隊(duì)總需要劉豪來完美“補(bǔ)缺”。在冰城哈爾濱的全國機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽現(xiàn)場，主芯片突發(fā)故障。正當(dāng)大家焦頭爛額之際，“爭分奪秒，重新焊一個芯片上去。”劉豪斬釘截鐵地說。

不足指甲蓋大的主芯片置于電路板中央，可操作空間狹小，稍有不慎就會燒毀周邊器件。一手持鑷子，一手拿電烙鐵，劉豪像提著“繡花針”一樣奔向電路底板，周圍人的心都提到了嗓子眼。

半小時(shí)后，滿頭大汗的劉豪抬起頭，按下開關(guān)，電機(jī)響起，現(xiàn)場一片歡呼。“腦電波控制輪椅”作品斬獲大賽特等獎，這一幕也登上了中央電視臺新聞聯(lián)播。

“滾雪球”式的團(tuán)隊(duì)和夢想

在王雪松的心里，結(jié)識丁力是他最幸運(yùn)的事。“我一下就被這個富有激情的兄弟感染了。”丁力也有同感。這是兩個容易擦出智慧“火花”的年輕人。自從接觸了人工智能機(jī)器人，丁力就一直有個大膽的想法：做用人工智能助推戰(zhàn)斗力提升的先行者。這樣的想法，迅速觸動了王雪松的心。

那堂塔臺飛行模擬訓(xùn)練課，王雪松本來是一個旁聽者，沒想到成了“領(lǐng)頭人”。

“指揮飛機(jī)起飛，著陸時(shí)必須時(shí)刻注意航空器的運(yùn)動狀態(tài)！”在模擬訓(xùn)練過程中，這句每名學(xué)習(xí)航空管制的學(xué)員都要牢記的話，卻激活了王雪松的靈感。“是否可以通過識別管制員眼部動作和語音指令，分析其注意力是否與口令相符，從而最大限度地提高訓(xùn)練效果？”課后，王雪松攔住了上課教員。

“這正是模擬訓(xùn)練系統(tǒng)缺少的注意力評估模塊！”教員趙顧顥鼓勵他們繼續(xù)鉆研下去。

從創(chuàng)意到創(chuàng)新，還有很長一段路要走。在得到認(rèn)可后，“奇幻家園”的成員們?nèi)縿恿似饋?。眼動識別、圖像處理、數(shù)據(jù)通信等數(shù)據(jù)板塊迅速建立，但提取圖像的算法優(yōu)化才是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。

“光靠判別眼部動作效果不佳。”丁力皺緊了眉頭，“如果把頭部動作信號也加上會怎樣？與眼動配合起來調(diào)試，聯(lián)合建模，能否得到最佳參數(shù)呢？”

頭部信號的提取并非易事，劉豪靈機(jī)一動，引入了陀螺儀判別信號，解決了研發(fā)路上的又一“攔路虎”。一周后，“奇幻家園”設(shè)計(jì)的系統(tǒng)已經(jīng)能夠精準(zhǔn)、穩(wěn)定、快速地提取眼部動作信號，第一步構(gòu)想初步完成。

戰(zhàn)場環(huán)境瞬息萬變，設(shè)備穩(wěn)定性較差，容易受環(huán)境影響。雖小有成就，但吳斌還是想讓作品更加貼近實(shí)戰(zhàn)。“今晚注定又是不眠夜。”拿起手機(jī)看時(shí)間的吳斌突然呆住了，“屏幕解鎖，虹膜識別，這不正是我想要的嗎？”那一刻，吳斌狠狠親了親手機(jī)。項(xiàng)目匯報(bào)那天，吳斌饒有興趣地分享了“看手機(jī)看出新天地”的故事，現(xiàn)場掌聲雷動。

讓每一個項(xiàng)目都與戰(zhàn)爭“聯(lián)姻”。瞧，一份 “奇幻家園”出臺的2019年度計(jì)劃書，6項(xiàng)充滿“硝煙味”的作品又悄然啟動，越來越多的學(xué)員也開始報(bào)名參加……（陳卓 何明達(dá)）