2019 AgBot 挑战

东高中

在我于东高中（科罗拉多州丹佛，2014-2018）期间，我积极参与课后活动，其中最有影响力的是机器人俱乐部AngelBotics。直到大二那年才加入，因为最初专注于足球。俱乐部主要参加FIRST 机器人竞赛（FRC），让我得以探索机械与电气工程以及编程。通过 AngelBotics，我学会使用 CAD 工具、3D 打印机和其他工程设备，接触到通常只在大学生中才会学习的 STEM 概念。最初我想成为量子物理学家，但在 AP 物理和机器人项目中，我发现自己并不擅长物理，因而转向了编程。

我最初在树莓派上写 Python 代码，随后在 AP 计算机科学课程中通过 Java 项目巩固了编程技能。尽管考试成绩不佳，我的老师 Nagel 先生鼓励我追求软件开发，强调项目比考试分数更重要。这促使我在大学选择计算机科学专业，梦想成为软件工程师，最终成为创始人。

虽然由于课程繁重和学习曲线陡峭，我在 AngelBotics 的参与并不深，但它点燃了我对机器人技术的终身热情。于是进入大学后，我决定加入大学机器人俱乐部，梦想有一天创办一家用机器人解决现实问题的公司。

矿业学院

从东高中毕业后，我在科罗拉多矿业学院（2018-2022）攻读计算机科学学士。第一学期，我了解了矿业机器人俱乐部，并发现了一个全新的机器人团队——AgBot。

AgBot 是一个新成立的机器人俱乐部，目标是构建机器人参加2019 年 AgBots Weed and Feed Competition。该比赛有两个主要挑战：

病虫害和杂草的识别与根除
通过机器人创建新的收获方法

我们的团队选择专注于第一个挑战。这是矿业学院首次参加 AgBot 竞赛，也是首次有矿业机器人俱乐部涉足农业领域，令人耳目一新。

我立刻被项目吸引。我的家族在土耳其世代务农，直到我父亲那一代。于是 AgBot 与我的家庭背景、机器人和编程的热情紧密相连，构建能帮助像我祖父母那样的农民的机器人令人兴奋。

开发

加入 AgBot 团队是我大学最难忘的经历之一，也是当时最艰难的项目。这个项目是我第一次深入使用 Python、Ubuntu 和ROS。在 FRC 中，一切都是 Java，这对我来说是全新的领域。虽然之前使用过 Python 和 Ubuntu，但从未接触过 ROS。学习 ROS 的工作方式是一场艰苦的战斗，我当时甚至不知道什么是 Python 环境。

我花了大约两周时间调试，让Lidar 能将可用数据发送到我编写的 ROS 节点。我的任务是实现一个ROS 节点 end_detector，使用 Lidar 数据检测机器人何时到达作物行的末端。现在听起来很简单，但当时感觉非常庞大。

我花了大约两周时间调试，让 Lidar 与我的代码通信。整个代码主要用 Python 编写（也有 C++），所以这部分代码全是 Python。调通后，我在校园里用随机的植物块测试逻辑。把装有 Lidar 的支架滚过它们，看看代码是否能检测到行末。经过多小时的调试，我终于在测试环境中让它工作。但当我们尝试把所有东西组合在一起时，情况就不同了。

我的大部分时间都在让硬件和软件相互通信。检测行末的逻辑排在第二位。但这是一段极好的学习经历。我从几乎不懂 ROS 到在 Jetson 板上使用实时 Lidar 数据编写和调试节点。期间，我从主要使用 Java 转向默认使用 Python。到 2025 年，我仍未在项目或工作中使用 Java。

团队与技术栈

我们在Nvidia Jetson TX2上运行 Ubuntu 16.04、ROS Kinetic 和 Python 2.7，连接Hokuyo URG 04LX UG01 Lidar。我们使用 Arduino 进行传感器输入（如超声波测距）。我们的代码处理感知、导航、控制和喷洒。仓库地址：GitHub Repo。我编写的代码在 end_detector.py 。以下是构成机器人主要组件的列表：