机器人练就“雪上飞”

讲述人：东北师范大学物理学院应用物理专业博士生 李嘉耀

　　【讲述】

　　你见过机器人参加冰雪运动会吗？近日，首届净月机器人冰雪趣味赛在吉林长春净月潭的冰天雪地里开赛。我们学院派出两支代表队，分别参加“机器人爬犁竞速”和“冬季铁狗三项”两个项目。

　　比赛现场十分热闹，来自全省各高校、科研院所的参赛队伍摩拳擦掌，忙着为自家“机器人运动员”做最后的检查调试，准备大展身手。

游客在黑龙江哈尔滨冰雪嘉年华园区乘坐机器人拉爬犁。新华社发

黑龙江哈尔滨，大众雪地足球挑战赛参赛球员在雪地上踢球。新华社发

　　在我看来，这不仅是一次趣味赛，更是一次对机器人在极寒环境中作业能力的实战大考。赛前，我们信心满满，毕竟实验室里推导的力学方程精准无差。可一到真实的冰雪环境中试验，机器人就集体“水土不服”。爬犁机器人刚启动就像踩了香蕉皮似的，在冰面上打滑失控；机械狗在积雪里迈不开腿，驱动轮陷进了雪层里。

　　第一道坎就是机器人的姿态僵硬问题。机器人在冰上转弯时总稳不住身形，要么侧翻，要么冲出赛道。为解决这个难题，我们给机器人重构了“运动学骨架”，让它们学会了优雅过弯。

　　解决了姿态问题，感知盲区的难题又冒了出来。冰雪反射光线干扰传感器，机器人如同闭着眼睛走路，经常误判路况。指导老师、物理学院教授黄继鹏一语点醒我们，引入前沿的光电信息处理与深度学习技术，利用数据驱动的算法，弥补传感器在冰雪环境下的感知盲区。

　　同时，我们还借鉴了汽车工业经验，依托中国一汽和我们学校共建的红旗学院“人工智能+汽车”平台，把自动驾驶领域的轨迹预测与决策算法迁移过来，让机器人能够精准预判路况变化，它应对复杂冰雪路面的底气也就更足了。

　　最煎熬的要数现场调试阶段。净月潭的寒风格外刺骨，面对机器人的电池续航骤减、机械关节冻得生涩、传感器数据漂移等问题，我们裹着厚羽绒服，蹲在雪地里反复标定参数、微调算法，连续数小时打磨，成功解决了硬件的低温适配问题。

　　当我们研发的爬犁机器人拉着爬犁流畅冲过终点，机械狗稳稳跑完“冬季铁狗三项”全程，冰面上画出两道优美弧线，现场掌声、欢呼声此起彼伏。作为物理学院总队长，我心里满是喜悦：这段时间以来反复试验的辛苦，在这一刻都化作了满满的成就感，一切都值了。

　　这场比赛让我明白，科研不能止步于实验室里的理论推导，必须在真实的复杂环境中接受检验。我们希望能够和更多学科交叉融合，希望技术不仅能参赛拿奖，还能应用到极地科考、冬奥场馆维护，甚至是深空探测的复杂环境中，为国家发展助力。

　　（光明日报记者任爽、李玉兰 光明日报通讯员芦猛采访整理）

　　《光明日报》（2026年02月06日 07版）