新闻快讯:韬睿嵌入式挑战大赛冠军Flavio Ansovini 和 Roberto Linfante讲述项目开发的历程

2014年7月31日星期四

这个参赛项目始于我在大学工作的时候,那时我正在从事一个研究项目的原型开发。这是一份有趣的功工作,但是这个项目当时还是由别人设计的,我一直渴望着我能够在闲暇时间做出我自己的项目。那时我还参加了由DARPA(美国国防部先进研究项目局)主办的无人飞行器开发比赛。那天,我遇到了Roberto,他拥有一家公司主要从事大型UPS和发电机的销售和服务。他也正好在大学里做UPS的业务。当他来到我的办公室,注意到在我的桌子上有电子板卡、uC编程相关书籍,这引引起了他的兴趣。他告诉我他建造水下自动航行器的计划。那个时候他已经在这个项目的机械结构和电子设计上做了长时间的工作,但是他缺少所有数字方面以及软件技能。我也向他介绍了我如何实施DARPA比赛项目,其中的电子设计和软件开发。就在那个时候,我们就认为,我们已经达成一致,即使到现在也没有改变过。在同一天,我也造访了Roberto的实验室,看到了水下自动航行器。在那时这还只属于Roberto,但马上这就成了我们共同的项目。 水下自动航行器在那个时候看起来已经很漂亮了,像是一个军用设备,拥有先进的技术,即便有一点粗糙。通过连接到航行器的同轴电缆,可以监控到所有的运动。控制指令通过无线射频发送,在航行器中使用共振带通滤波器解调恢复指令。机械部分和密封装置的精度达到了百分之一的误差。引擎则使用了商用的无刷电机,并配以圆锥齿轮机构和密封结构。Roberto打造了一件艺术品,取名为“SEASTICK”。

这个项目有个远大的目标,制造一个能够远程接收操作人员发送的任务,并能够自动执行的水下自动航行器。

尽管那时项目的原型已经很有价值,那已经是使用那些技术能做出最好的东西。但是也很明显,为了打造更好的航行器,我们也必须将技术提升到新的层次。那需要重新设计大部分的电路,使用可编程设备来控制航行器的传感器和智能运动。

从那之后,我开始了和Roberto之间的合作,充分利用我的闲暇时间,尽最大的努力为项目做贡献。从一开始,我们就共同开发两个项目。Roberto加入了我的UAV团队,我也加入到他的AUV团队中。我们了解自己工作的领域,两个领域中有共同的知识内容,所以我们能彼此了解对方。

为了实现 SEASTICK的自动化,所有的传感器都需要重新设计,使能航行器能够在环境中控制自己。我们必须设计运动控制和底层软件架构,使其能够有效地管理传感器和执行设备。同样,自动巡航功能能够在执行任务期间控制航行器。作为环境和传感器的接口,数据测量能够服务于软件和硬件平台,可以通过以太网socket进行网络管理。这就需要有网路服务器、数据库、防火墙和底层通讯协议支持。韬睿的Colibri T20 给了我们很大的帮助。韬睿同时还提供车辆GUI软件、3D仿真、网络应用例程等。.

 在另一方面,Roberto致力于供电和充电的工作,这为产品的基本功能和长生命周期做了坚实的基础。他设计了新的轮圈无刷马达,我们针对新马达开发专门的驱动。因为采用了新的数字电路设计,Roberto也必须修改供电单元,把所有新的电路板都集成到仓内,插入核心通讯单元,针对新的水下部件,需要在机械结构方面做修改。

当我们参加 韬睿嵌入式设计挑战大赛的时候, 技术更新工作已经启动,我们决定为 SEASTICK设计每一块电路板和传感器,除了运行应用软件的系统板。我们计划使用Colibri T20,韬睿公司十分热情地提供了样片。在此之前,我们也做过类似的项目开发,但是总遇到不少问题,例如稳定性、兼容性、技术支持以及开发技术文档等。在使用了韬瑞的产品后,之前我们的担忧和曾遇到的问题,都不再出现。我们立刻就喜欢这产品的质量,以及在开发者中心上丰富的资料。在使用了Colibri T20不久,我们就都意识到这正是我们需要的开发板,它在开发上甚至没有给我们带来任何困扰,需要我们为之讨论的。

一月份的天气,我感到十分寒冷,Gabri、Roberto还有我决定去滑雪。我们选择了英格堡,也去了霍尔夫,感谢在韬瑞总部的朋友们。我们约定在三月一号,再次来到韬睿总部。在那里,我们非常高兴遇到他们,他们十分热情地招待了我们。我们被允许参观他们的实验室,那里的一切东西都是那么令人激动。

参加 韬睿嵌入式设计挑战大赛 ,我们遇到了不少挑战,但也感到很充实。那时候,水下航行器项目已经有不少起色,我们决定了一个基本方案,由我们自己制作和生产高品质的电路板卡。于是我们购买了高端的3D打印机用于制作轮圈电机,专业的CAD软件设计机械结构。我们也调研了设计、生产和SMD贴片加工设备。当时所有在意大利的人都知道,2013是对所有公司来说都是十分艰辛的一年,这也为Roberto的公司带了进一步的挑战。通过坚持努力工作,并允许我们继续在项目开发上投入,相信这个项目是公司的未来,最终赢得了挑战。即便对于我来说,由于我父亲Pierino的去世,2013也是同样艰难。我的父亲是一个格外信任我以及我从事的项目的人,即使在病重的最后时刻,他仍旧教导我要坚持完成项目。

有一件对于我们略显复杂的事情,就是拍摄用于介绍我们项目的视频,并发布在韬睿嵌入式设计挑战大赛网站上。这是因为,对于我们来说,水下实验任务的目的是测试电子设备、引擎等,然后才是拍摄视频。在圣诞节的时候这变得严峻,那时我们没有任何用于演示我们项目的视频资料,而比赛的截止日期就在年末。

我们决定在12月24号出去进行水下实验,这次的目的就是为了获得用于韬睿嵌入式设计挑战大赛网站的足够的视频和照片资料。早上8点,我们在Roberto的实验室会合,把SEASTICK装上货车,然后直奔港口。当我们达到Navy League of Sestri Ponente 已经是十点钟,并且还下着大雨。我们不得不在那里等待几个小时,但雨却没有停止。于是我们去弄点吃的,至少一起来庆祝圣诞节。我们在一家餐馆吃了奶酪和啤酒后离开,这时候雨已经停止了。我们带上SEASTICK坐船向海洋出发。最终拍摄的视频非常完美,同样SEASTICK也表现地很不错,直到晚上七点,工作才都结束。

在2014年一月,韬睿通知我们被NVIDIA邀请参加在德国纽伦堡举办的Embedded World,并在他们的展位展示我们的水下自动巡航器。距离展会开始还有一段时间,但是我们以及迫不及待了。

在二月份的时候,我们出发去了纽伦堡,期间的三天,是令人难忘的。韬睿和NVIDIA的工作人员非常的热情,我们受到了很好的接待,宛如在天堂一般。第二天是韬睿嵌入式设计挑战大赛 的发布会,我们获得了一等奖,二等奖被Stefan的滑翔机摘得。在这个精彩的比赛中,我们和其他参赛者一样,我成功地完成了挑战,我们已经做了很多,付出了很多,没有什么可以阻挡我们继续前进。

Roberto和我一直搭档工作,我负责数字电路部分,而他负责供电和机械部分。当尝试做新的模块时,我们还是共同开发。因为当看到一块一块的电路板整合在一起,并正常工作,我们会感到极大的欣慰,我们也乐于分享这种快乐。

在过去的几年中,我们遇到了不少人,有些看似是朋友,但却想拿走我们的项目,有些则想充分利用我们的研发成果。幸运的是,我们也结识了很多聪明的人,帮助我们在新领域里的研究,还有我们韬睿的朋友们,不图回报地对我们深深的信任。陪伴我们一直前进并取得丰硕成果的是出于对各种技术的执着热爱。还有人会质疑我们,投入大量的时间和金钱却没有取得任何进展。

我们的回答是,我们正在从事自己想做的事情,我们坚信将会改变我们的未来,这是我们的人生,我们不会做让自己感到不愉快的事情。

历经这么坎坷,如今我们的SEASTICK也已经上市,量产也已经开始。我们相信,总会有更多的人们会帮助我们,年轻人相信我们,给予我们资助。

于是,我们踏上了我们的征程。

作者:Flavio Ansovini

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