昨天,杭州市第十四届中小学生电脑制作——智能机器人竞赛在杭州第十一中学举行。全市中小学170名选手,带了近百台机器人参赛。
在现场,“消防员”在每个房间排查险情,赶着灭火;“篮球明星”们运球、转身、投篮;“智能管家”在主人醒来之前,就洗好衣服、浇好花;酷似变形金刚的人型机器人,非常灵活……
机器人篮球
很多规则和NBA一样
这次机器人比赛共有7个项目:机器人灭火、篮球、足球、FLL(机器人工程挑战赛)、世界未来家居机器人挑战赛、虚拟机器人(仿真程序)和人型机器人全能挑战赛。其中,灭火、篮球、足球、FLL等都是传统项目。
虚拟机器人平台是主办方首次引进,要求在一个虚拟的物理环境中搭建机器人、编写和调试程序,完成一系列任务后,以最快速度到达终点。不少选手说,像在玩赛车游戏。
昨天我们采访了几个项目的冠军,看看他们是怎么看待机器人这个项目的。
杭十一中高一男生朱泽涛和搭档陈海文,拿到机器人篮球比赛冠军,接下来准备省里的比赛。
篮球机器人一般都有光线传感器,而篮球是发光的。防守、进攻、三分线等,很多规则和NBA一样。机器人在躲过对方的防守队员后,要立刻投篮,否则机会稍纵即逝。
小朱说,他从小喜欢汽车,初二到少年宫参加智能机器人班,每周六上半天课,组装电动直升机等。兴趣班的课后作业要花上四五个小时,不过爸妈都同意,说不能只顾学业。到了高中,他看到学校有机器人社团,如获至宝。每周上一节课,遇到有比赛,每天都花2小时左右。
小朱说:“明天我就16周岁了,我想自己应该有个规划。智能机器人这项运动要靠脑力,要有规则意识,我都很喜欢。我想深入了解,看看自己是不是真的要进入这一行。”小朱的学习成绩在班级10名左右,他希望继续保持,不退后。
四年级男生设计的机器人
获灭火组冠军
幼儿园时便开始玩
初二女生邵钰楣,来自保俶塔实验学校。她参加人型机器人项目,是唯一选手。
小邵的机器人神似变形金刚,全身包裹着铁片,由几十个电机构成各关节,通过程序设计,控制电机转动的角度,使关节运动。小邵手拿操作器,类似游戏手柄,让机器人先下蹲,再抬腿,双臂摆起来保持平衡后,再跑出去;最后完成上楼梯、跨栏等大部分任务。
小邵说,六年级的时候,学校开出虚拟机器人社团,要求报名学生参加过奥数训练。经老师推荐后,小邵去了。开始是虚拟,后来搭建真的机器人。每周两节课,两小时左右。
小邵说,参加人型机器人对她是个挑战。比赛中她遇到不少问题。机器人在学校走得好好的,到了比赛,场地变了,摩擦力变了,机器人走起来很不稳。调了好多遍,才好一些。
学军小学四年级男生刘彦辰,参加机器人灭火比赛,击败六七支队伍,拿到第一名。小男生设计的机器人有两个风扇,带动风扇转动的马达转速很高,启动后,几秒就能灭火。
小刘说,他幼儿园时去少年宫,玩乐高积木,搭出机器人,不用编程序;到了二年级,在学校参加机器人兴趣小组。从搭积木开始,到动手编程序。用传感器检测黑线,让机器人沿着黑线走。之后,黑线越变越复杂,任务也越来越多。每周一两次课,课余不用花时间。
机器人如今是个热门项目
杭十一中的机器人项目开展得不错。2005年学校开办机器人社团,在杭城算是起步较早的一批。2008年,学校代表中国去日本参加“FLL亚太机器人锦标赛”,拿到总分一等奖。学校还开了一门选修课《创意与制作之虚拟机器人》,上了两年,已被评选为浙江省普通高中精品选修课程。科研处主任刘正阳老师,带了几届选手。刘老师说,城区内大部分中小学现在都有智能机器人的社团。
杭州青少年活动中心的智能机器人班,每年都是热门项目,要摇号才进得去。往年每年招50个班左右,收2000名学员。年龄基本是小学二年级到初中生,其中小学生最多。
中心科技部何振宇部长说,智能机器人最早是2000年开班,从丹麦乐高公司引进了一批乐高模具,可以搭建机器人。当时人们不了解,报名不多,发展到了2005年,学员间口口相传,中心又增强师资力量,报的人越来越多。
今年,又有很多家长来问这个班,城西中心、发展中心、城北中心等地,都会增加班级。
课上,孩子们要从最基本的学起,比如先拼装一个机器人,自己设计,体现创意。做好之后,通过计算机程序来控制,按一定轨迹运动,或做某些特定动作。机器人是机械结构,通过智能控制,可以让它的行走节奏像人、像车,这往往让孩子们很兴奋。
中心每年有很多比赛,让孩子们在玩中学。
动手动脑的好活动
玩机器人有什么好处?我们和竞赛老师、选手和家长聊了聊,大家一致认为,这是项动手动脑的好活动。
一,锻炼动手能力。大部分机器人由类似积木的模块组成,孩子要自己拼装,这过程不仅动手,也考验创意。
二,锻炼思维能力。在设计机器人和编写程序过程中常出现问题,要分析原因并立即解决。所以要考虑周全、严谨,能锻炼思维的严密性。
学军小学的刘彦辰同学说:“机器人里面的知识,和很多学科都有结合。有时要计算机器人转动角度,这是和数学结合。有时用声音传感器,在一定范围内可以检测到超声波,这和科学知识联系紧密。”
三,培养团队合作精神。懂得如何分工使团队的效能提升到最大,同时也需要和外界交流,培养交往能力。
刘正阳老师说,以前学生在初中参加机器人比赛获奖,升高中时有保送加分。去年取消后,参赛人数也没减少。如果在高中能在全国比赛中获奖,对出国有不少帮助,因为国外高校对这类比赛很看重,“我有个学生,现在读大三,参加比赛时有位外国裁判对他说,将来想出国留学,可以直接与他联系。”