[项目类] 弗吉尼亚理工学院暨州立大学建队分享

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版主training spl
2019-2-20 12:10:42 显示全部楼层

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本帖最后由 training spl 于 2019-2-20 12:10 编辑

周艺品,弗吉尼亚理工大学大三的一名学生,同时也是 VT RoboGrinder 参赛队的队长。今年是RoboGrinder成立的第三年,这篇文章总结了队伍从建队开始经历的各种困难和一些解决办法。希望能给其他海外队伍一些帮助,其中包括了如何在学校获得教授的支持。


因为体制的不同,创建一支海外队伍其实和国内队伍还是有很大区别的。 对于海外队伍来说,学校性质的不同(公立/私立)也一定程度上决定了建队的困难程度。


学校介绍
弗吉尼理工(Virginia Tech) 全称是弗吉尼亚理工学院暨州立大学。坐落在美国东海岸弗吉尼亚州的黑堡(Blacksburg),是一所以工科为主的综合性公立高等学府。


队伍成立
2016年9月,当时社团的创始人秦佑铭学长,刚在DJI结束了半年的实习,回到学校后给几位朋友讲述了在DJI实习的故事,其中也包括了RoboMaster。

大家对这个比赛也表现出了浓厚的兴趣,于是在九月份的时候就开始研究如何参赛。2016-2017年的规则上有要求需要指导老师才能完成比赛的报名,这里就遇到了第一个问题,如何找指导老师。

在美国,大部分教授除了偶尔授课以外,同时也会在企业内做别的工作,或者是带领研究生做科研项目发表文献,上述这些活动对于教授自己或者学校的收益都很大。

所以对于我们来说,特别是刚成立的队伍来说,找到一位愿意负责的指导老师其实是比较困难的。大部分教授在听到一个完全不熟悉的名字以及看似很大的任务量的事情之后,很容易就直接选择拒绝。


最终,我们找到了一位CEC(电子工程)专业的教授Bob当我们的指导老师,在沟通的过程中,遇到的问题总结如下:

1.  交谈前准备不充分,比赛了解不深;
2.  2016年比赛刚刚开始,英文资料不齐全;
3.  需要准备一份executive summary,当时并未准备。此文档中需涵盖EVA (education valueadded),写清楚参赛的优劣势,能从中学到哪些知识等等;
4.  教授无法决定是否支持学生参赛,需要更高阶层的学院,甚至于学校领导批复;
5.  找到一个愿意协助,并且愿意帮助协调校内资源的教授,是成功组建赛队的关键。


最终沟通结果:
在经历几轮谈话后,在2016年10月下旬,ECE学院同意Bob教授作为我们的指导老师。同时将我们成立为AMP Lab的一个project,并赞助了我们五千美金。


社团性质分类:

1.  Student organization,最常见,也是数量最多的学生组织,类似于社团,入门门槛低,缺点是接触到的资源少,支持资金容易出现僧多粥少的情况,对于RoboMaster来说不够用;
2.  Academic Student Organization,成为实验室的project的之后会有很多的好处。不同的实验室因为里面的设备不同能提供的帮助也不同,我就以我们所在的AMP Lab(Autonomous Mastery Prototyping Lab)举例。
  • 实验室下属ECE department,实验室里和电子工程相关的设备一应俱全,同时各型号的电阻电感电容也应有尽有,在完成了相关的一些安全培训之后,我们全体队员都有了全天24小时的实验室使用权限。
  • 同时Bob教授也提供了两个储物柜给我们用于存放机器人的材料。在成为了AMP实验室的项目之后,不仅有了先进的仪器和工作环境,而且可以得到更多的资金/资源和技术支持。
  • 学院之前是赞助5000美金帮助起步。但在第二年的时候,教授说以后可以直接使用AMP实验室的研究经费来购买物资,而一个实验室的研究经费在我们看来基本上是unlimited了,因为实验室中动辄一个设备都是数千美金,而我们的需求和这些相比简直不值一提。



资源和技术支持:

在成为了AMP实验室的项目之后,先后从学校的几个不同的部门又申请到了一些资金。在弗吉尼亚理工,学校有专门的款项用来支持学生搞科研。

作为一个被实验室和教授认可的项目,在申请这些经费的时候就会更有竞争力。 同时,我们也通过“外交”的方式,拿到了另外一个实验室的使用许可。这些都是成为一个实验室的项目之后可以带来的好处。

在我们学校其实还有比实验室项目更高级的存在,叫做senior design。这也是我们社团这个学期在努力的一个目标。Senior design类似于国内高校的毕业设计,是贯穿大四一整年的一节课,同时也是毕业必须的一节课。各个工程专业都有自己的senior design。而成为senior design的关键是需要有一个老师来系统的规划一下任务和教学内容,换句话说就是如果我们的社团成为了senior design,那么每一位加入进来的同学,经过一年的时间,都会很系统的学到一些知识。但是想找到一位老师愿意来负责这些事情也并非易事,首先需要让老师感兴趣,同时要足够well organized,这样老师才能按专业把人区分开然后有针对性的授课。

在成为senior design之后,能给社团带来的最大的收益是会对新队友更有吸引力,同时在管理上会更加容易。因为当这成为了一门课之后就会有老师来对每一个阶段进行打分,而这些分数会直接决定你这门课的最终成绩,同时这门课也是毕业必须完成的课程之一。


文件签署和授权:

在美国,知识产权非常严肃的问题,如果想将校徽和校名用于比赛那么一般情况下必须要通过学校trademark office的授权。RoboMaster组委会有专门提供一份关于比赛中使用学校标志的文件。有一部分学校不允许学生组织使用学校的校名和校徽,这就需要同学们自己去找教授帮忙或者想一些别的解决办法。比如使用队伍的名字来代替校名,用队标来代替校徽等。

当时RoboMaster组委会提供的合同中有一条叫做“参赛队需遵守中国法律法规”。我们学校对这条合同条款产生了异议,表示作为一所美国州立大学只能遵守联邦法律。在我们和RoboMaster组委会的法务部门沟通过之后,将这个条款改成了“队员在中国境内参加比赛期间,必须遵守中国法律法规。”之后学校也同意了这个条款并最终顺利的签了合同。



日常备赛经验及注意事项:

实验室设备
1.  涉及高压电源项目需要学校相关机构授权,学生需要学习及通过测验才能获得使用权。例如:各类危险警示标志的含义,各类设备的危险性/安全设施(例如灭火器)的正确使用方法,简单的一些急救措施,实验室规章制度等。完成测验即可使用各类设备。
2.  实验室主张Sharing space。不同项目都有属于自己的架子或柜子,在你工作的时候可以自由使用所有的工作台,但是在使用完毕后需要把工作台都清理干净并把自己的物料都收回架子上或者柜子里。这样一个实验室可以容纳更多的项目。RoboMaster作为一个机械为主导的机器人比赛,实验室中的各种机加工设备肯定是必不可少的。在美国,在实验室安装不同的设备都需要通过不同的安全机构的检查才可以使用。我们刚到AMP Lab的时候,它还只是一个电子工程主导,所以整个实验室只有一把手锯。而我们有大量的铝方管需要加工,于是我们队伍就自作主张的采购了一批机加工的设备,包括台锯,台钻,线锯等。需注意:设备采购回来不能直接使用,如果有人在使用过程中受伤,采购者和教授均需承担责任并处于罚款。添加设备的正确步骤为:
  • 通过实验室主管教授的同意;
  • 按照说明书的指示正确的完成安装。需细化到设备是否接地,是否需要用螺丝紧固在地面上,是否需要使用特殊的电源。而且如果你有多台电动加工设备,他们之间的距离也是有具体要求的。这些要求在说明书中都有很详细的解释。
  • 完成安装之后,需要学校或者当地安全监管部门亲自验收,确保安装正确并且没有安全隐患。与此同时,需要一位或者多位同学通过相关的使用和安全培训,根据不同地区法律法规的不同,经过培训的同学可以使用这些设备,或者在这些同学的指导下其他同学方可使用这些设备。



材料采购经验:

机器人要用到的各种材料在美国非常昂贵,各种螺丝轴承动辄一百块人民币一个的时有发生。

在最初设计和制作原型的时候,尽量采用可以循环使用和容易二次加工和修改的材料。亚克力板和激光雕刻机对于前期的各种设计来说非常的顺手,各种2D的零件都可以做到立等可取,同时也可以拼接组装成简单的3D结构。铝型材(aluminum extrusion) 对于前期整体框架的搭建非常有用,尤其是在还不确定最终尺寸的时候,配合梯形螺母(T-Nut)和角铝可以很轻松的调整位置。


在美国,木材很便宜。我们学校附近有The Home Depot和Lowes这样的建材市场,队伍买了很多的木板来搭建资源岛和哨兵轨道。同时这些项目也可以交给新队员来练习和熟悉规则。在这里给大家提供一些我们用到的采购物资的网站和他们的优势。
螺丝/轴/通用连接件/合叶等采购件,价格不一定是最便宜的,型号一般都非常齐全,并且还有对应的CAD图纸和模型。需要注意单位的不同,比如螺丝都分为公制和英制螺丝。
2.     ZYLtech  http://www.zyltech.com
这家网站的铝型材和角码连接件基本上是全网价格最低。美国本土发货并免运费,用的是快递不是物流,发货地为得克萨斯,速度快。其他网站比如上面说到的McMaster,他们也有铝型材但是不免运费,因为重量的原因,运费普遍会很贵。而ebay上也有一些商家但是发货地是国内,要等很久才能拿到。

并不是所有需要的零件都能在网上找到,通常我们也需要很多机加工零件。我们建议,所有的零件都在中国国内加工并邮寄到美国。时间更短,费用是美国加工的六分之一,快递可以用顺丰国际。


因为我们队伍之前一直是学校全额资助,所以在拉赞助方面并没有太多经验。以上内容是我们在建队初期以及这两年总结的经验,希望能对大家有所帮助。
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版主快拆小分队
2019-2-20 15:01:26 显示全部楼层
不错不错!
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版主Eli
2019-2-25 11:15:57 显示全部楼层
想了解拉赞助经验请看帖 https://bbs.robomaster.com/thread-7287-1-1.html

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少尉永不言弃
2019-2-27 16:08:32 显示全部楼层
真有钱哈哈哈哈哈哈

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中士Mr_youth
2019-5-8 08:02:39 显示全部楼层
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上等兵FUTUGALAXD
2019-6-3 11:45:05 显示全部楼层
不错不错 支持一下 加油

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上等兵lzh666
2019-6-19 17:23:32 显示全部楼层
加油,,大家一起加油,冲鸭

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