2004 年中國首屆空中機器人比賽于11 月5 日~8 日在西安舉辦。此次比賽由中國自動化學會機器人競賽工作委員會和科技部高技術研究發(fā)展中心舉辦，由清華大學、西北工業(yè)大學、空軍工程大學聯(lián)合承辦，它是我國航空航天領域和智能控制領域最高規(guī)格、最高水平的科技賽事之一。
    創(chuàng)新是一個民族的靈魂，未來國家之間的競爭歸根結底是人才的競爭。時代的發(fā)展需要越來越多理論水平高、動手能力強、心理素質過硬的綜合性人才。如何適應未來競爭和發(fā)展的需要，建立一種全新的人才培養(yǎng)模式，從而為國家、為社會輸送大批更加優(yōu)秀的人才，是值得教育界和我們科技界共同關注的命題。
    實踐教育，是全面提高學生綜合素質的有效途徑。實踐是認識的基礎，在認識活動中起著決定性的作用。把理論知識用于實踐，以及學生參與實踐，是現代化教育的重要組成部分。通過實踐，不僅可以提高學生的學習興趣，促進學生對理論知識的理解掌握，更能培養(yǎng)學生的鉆研精神，激勵學生進行探索和創(chuàng)新。將理論知識與實際工程問題相結合，既能培養(yǎng)學生的綜合能力（包括科研能力與社會能力），又能鍛煉其堅忍不拔、協(xié)作進取的精神。中國空中機器人大賽適時地為實踐教育提供了一個優(yōu)良平臺，在這個平臺上，極具創(chuàng)造力的一個群體———高校學生———將能充分展現他們的聰明才智，為航空航天科技的發(fā)展注入新的活力。

一、創(chuàng)辦大賽建設實踐創(chuàng)新平臺

     空中機器人（Aerial Robotics） 一詞最早由美國喬治亞理工大學的Robert Michelson提出，指各種能夠在空中自由飛行的飛行器，包括固定翼無人飛行器、旋翼無人飛行器、無人飛艇等。在通信、氣象、災害監(jiān)測、軍事、農業(yè)、地質、交通、廣播電視等方面都有廣泛的使用。它與傳統(tǒng)航模最大的區(qū)別在于它不是由人通過遙控的方式操縱，而是能夠自主飛行、自動調整飛行姿態(tài)和飛行策略的無人飛行器，同時它還能與環(huán)境進行交互，探測目標信息并做出反應，從而完成預定任務。國際空中機器人大賽自1990 年開始，迄今為止，已經具有極高的科技含量和技術水準，參賽空中機器人已能完成自主飛行、目標識別、處理、跟蹤、控制等相當復雜的任務。該賽事在刺激全世界年輕人對航空航天和智能控制興趣的同時培養(yǎng)了一大批富有創(chuàng)新精神、動手能力強的高素質人才。目前，該賽事催生的許多技術得到了廣泛關注，其中有一部分已經開始在一些無人機裝備中使用。
    遺憾的是，雖然國際空中機器人技術發(fā)展迅猛，國內卻始終沒有隊伍參加國際空中機器人大賽，空中機器人研制水平也遠遠落后于國際水平。基于這樣的現實情況，中國自動化學會機器人競賽工作委員會和科技部高技術研究發(fā)展中心決定舉辦中國空中機器人大賽（Aerial Robotics Competition of China,簡稱ARCC）。大賽涉及機械、電子、計算機、自動化、空氣動力學等多個學科，技術上的創(chuàng)新性、前瞻性、多學科綜合性和極大的潛在實用性使之成為眾多科技活動中極具挑戰(zhàn)性的一項賽事，吸引了許多高校和科研院所的關注。毫不夸張地講，這項賽事稱得上是國內航空航天與智能控制領域最高規(guī)格、最高水平的科技競賽。
    大賽宗旨在于通過比賽提高國內航空航天和智能控制等學科科技活動的水平，促進交流，激發(fā)興趣，培養(yǎng)中國航空航天和智能控制科技事業(yè)的優(yōu)秀后備力量。首屆比賽由清華大學、空軍工程大學、西北工業(yè)大學聯(lián)合承辦，并得到了國家863 計劃機器人主題專家組、中國自動化學會智能自動化專業(yè)委員會、IEEE 控制系統(tǒng)學會北京分會等的大力支持。大賽得到了社會各界的廣泛關注和支持，包括朱光亞院士、顧誦芬院士、陳一堅院士、教育部副部長吳啟迪教授等在內的幾十位院士、專家和領導對大賽給予了極大關心并擔任比賽顧問。首屆大賽在全國得到了積極響應，有15 支隊伍報名參賽，其中5 支參加旋翼組比賽，10 支參加固定翼組比賽， 還有許多國內著名高校和科研單位還派出代表前往觀摩。
    中國空中機器人大賽提出的口號是“自主翱翔、放飛理想”，大力提倡“自主、創(chuàng)新、協(xié)作、超越”的精神。在開拓創(chuàng)新、勵志超越、公平競爭、協(xié)作進取的大方向下，支持、鼓勵各種奇思妙想、發(fā)明創(chuàng)造，培養(yǎng)全國青少年對于航空航天和智能控制的興趣，促進參賽隊伍技術水平的提高。
    首屆中國空中機器人大賽歷時4天，于11 月8 日在西安市閻良區(qū)順利閉幕。它的成功舉辦在國內受到廣泛矚目，大賽期間，教育部吳啟迪副部長、殲十總設計師宋文驄院士等許多領導和專家均蒞臨賽場觀摩賽事，并對大學實踐教育中的建設實踐平臺、推動實踐教育、提高實踐水平等問題發(fā)表了重要講話。各大主流媒體紛紛對比賽進行跟蹤報道，如中央電視臺、北京電視臺、陜西電視臺、西安電視臺、新華社、人民日報、光明日報、中國青年報、文匯報、美國國際日報、中國航空報、國際航空、航空知識、陜西日報、西安晚報、華商報、自動化博覽等，搜狐網還專門為比賽推出了詳盡的專題報道。

二、舉辦大賽檢驗實踐創(chuàng)新能力

    空中機器人是一項系統(tǒng)工程，如果可靠性得以提高，它就是可以實用的無人機?？罩袡C器人的設計與制造涉及到機械、電子、計算機、控制、飛行動力學等多個學科，在具體的問題中，又涉及到飛行器的設計、制作，控制系統(tǒng)的設計、電路板制作、傳感器應用，數據通信、圖像識別等多方面的知識。這樣一個復雜的系統(tǒng)要求所有隊員不僅自身要具備比較全面、扎實的專業(yè)知識，而且要善于與不同學科的隊友進行合作，要有團隊協(xié)作精神。一般來說，每個參賽隊都將隊員分為幾個小組，有負責系統(tǒng)決策的，有負責飛行控制的，有負責數據通信的，有負責圖像識別的等等。舉例而言，獲得此次大賽固定翼組冠軍的西安交通大學空中機器人隊分工很細，但每個小組在解決自己負責部分的任務和功能實現時，還會考慮整個系統(tǒng)互連的便捷和可靠性等，這就極大地鍛煉了他們的團結協(xié)作能力。值得一提的是，此次榮獲固定翼組亞軍的北京航空航天大學“巡天”隊，由一名博士生帶領六名本科生完成，非常難得。與許多參賽隊相比，他們的飛行器從硬件到軟件，大部分都是自主開發(fā)完成的，并且實現了自主飛行，體現了較高的水準。幾名本科同學平時的課程學習任務非常繁重，他們利用假期和課余時間制作高水平參賽飛行器，不僅激發(fā)了他們刻苦學習的勁頭，促進了書本知識的掌握，還極大地培養(yǎng)了他們的團隊精神和集體榮譽感，鍛煉了承受失敗和挫折的能力。參與比賽，對同學們的實踐創(chuàng)新能力是一種鍛煉，也是一次檢驗的機會。我們舉辦大賽的宗旨在于培養(yǎng)人，也在于借此機會檢驗各單位所培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。

三、發(fā)展大賽推動實踐創(chuàng)新教育

    中國空中機器人大賽的舉辦為廣大教育工作者和學生提供了一個較量的大平臺，一個交流、協(xié)作的大平臺，一個提高學生實踐能力，培養(yǎng)國家科研優(yōu)秀后備力量的大平臺。首次大賽表明，通過比賽，可以激發(fā)同學們從事科研的興趣，培養(yǎng)同學們刻苦鉆研、實事求是、探索創(chuàng)新的精神，還有利于他們樹立為國家大事業(yè)獻身奮斗的志向。
    此次參賽的不少參賽隊員，通過準備、參加比賽，體會到了自己認知和能力上的不足，明確了自己努力奮斗的方向，堅定了從事科學研究的信念。在交流中我們發(fā)現，有不少本科生和碩士生表明態(tài)度，希望進一步深造，通過參加空中機器人大賽從各方面對自己進行鍛煉，這正符合我們培養(yǎng)一流拔尖人才的目標。
    航空航天和自動化領域是關系到國家未來發(fā)展的重要領域，需要有一支專業(yè)知識拔尖、綜合素質過硬的隊伍，因此培養(yǎng)高層次的拔尖專業(yè)人才，為國家輸送一批將來的學術帶頭人和專業(yè)骨干是高校和研究院所義不容辭的責任，也是歷史賦予科技界和教育界的責無旁貸的重任。中國空中機器人大賽對于加強實踐教育、促進多學科融合、培養(yǎng)高素質人才的推動非常明顯，其意義重大而深遠。

四、總結大賽展望實踐創(chuàng)新應用

    首屆中國空中機器人大賽在社會各界的關注和支持下順利落幕了，這次大賽只是一個起點，通過交流和競爭，代表各學校的各參賽隊今后將在更高的水平上進行切磋。
    這次大賽給我們加強實踐教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才，探索新時期的人才培養(yǎng)模式帶來了一些啟示。
    1 空中機器人作為一個系統(tǒng)工程，融合了多學科的知識，其輻射面廣、影響力大，對不同專業(yè)的學生都有積極的帶動作用，能夠充分激發(fā)起廣大同學的興趣和熱情，積極投身其中。
    2 空中機器人是一項科技含量高，對理論知識和實踐操作要求均較高的科技項目。在設計和制造過程中，需要將多學科的理論知識與工程實踐緊密地結合起來，在鍛煉學生工程實踐能力的同時可以進一步鞏固專業(yè)知識的掌握，能夠培養(yǎng)學生刻苦鉆研、持之以恒的科學精神，磨練學生的意志品質，增強團隊協(xié)作精神，提高學生的綜合能力；
    3 空中機器人是航空航天科學與智能控制技術滲透交叉的新領域，對機械、電子、計算機、自動化、空氣動力學等多學科具有積極的推動作用。鼓勵學生積極的投身其中，有利于培養(yǎng)學生開拓創(chuàng)新，積極進取的精神；
    4 參加空中機器人大賽涉及多個學科，需要眾多成員，也需要較大的投入。從首屆大賽的結果來看，做好了組織工作、學校支持力度大的參賽隊能取得比較好的成績。
    中國空中機器人大賽今后將每年舉辦一屆，并逐步與國際接軌。組委會目前正在積極考慮推動組織、規(guī)則等方面的完善，并選拔中國代表隊參加國際比賽。
    由于空中機器人在技術上具有創(chuàng)新性、前瞻性、多學科綜合性和極大的潛在實用性，因此它必將受到各方關注，在多個領域將獲得應用，如反恐偵察、森林防火、大壩檢測等民用領域。許多技術經過改進，更是可以應用于多個領域，并且將極大地促進相關產品的國產化、低成本化，舉例如飛行控制系統(tǒng)、慣性組件等。這些產品在之前較為依賴進口產品，高校研究人員和學生們利用空中機器人這一平臺，對相關技術進行探索和實踐，可以為技術應用做好前期準備。我們有充分的理由相信，這一賽事將對我國航空航天科技發(fā)展產生一定的推動作用，為實踐創(chuàng)新技術的應用做好準備工作！