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時事

順德學生哥勇奪國家級機器人比賽冠軍

鉅亨網新聞中心 2013-08-02 10:31


清晨,又是一天忙碌的開始。一個命令過來,晾好衣服、修剪樹枝……未來的日常生活,都能被安排得井井有條,而操控這一切的,不是家中辛勤的老母親,而可能是學生製作的機器人。

7月27日,由中央電教館主辦的第十四屆全國中小學電腦製作活動在湖南長沙落幕,參加“世界未來家居機器人挑戰賽”項目的順峰中學隊2名初二學生和世紀小學隊2名六年級學生力壓群雄,各自擊敗其余17支各省選拔賽中的冠軍隊伍,捧回初中組和小學組桂冠,實現了大良機器人國家賽“零的突破”。


兩支隊伍先后從區賽、省賽、華東賽,最后代表廣東省出征參加全國賽,一路過五關斬六將奪冠。這兩支隊伍為何能有如此高的水平?近日,記者分別前往這兩家學校探營。

爭奪冠軍中的冠軍

給寵物喂食、修剪枝丫、丟垃圾、晾曬衣服、照顧嬰兒……隨開關按鈕的啟動,一個身高超過20多厘米的輪式機器人,從角落的“基地”出發,進入一個長寬2米左右的“房間”,這裏有各種實物任務模型,完成樓下的工作后,機器人找到30°斜坡板爬上二樓,再完成樓上規定的任務。

前進、拐彎、迴旋,恰到好處地瞄準目標對象,靈活地上下揮舞機械臂,機器人要在5分鐘內完成19個任務。順峰中學參賽隊伍現場帶回來的視頻,精彩地記錄了機器人在場上征戰的場景。

謝睿恆和馮慶生是順峰中學隊的兩名參賽隊員,盡管比賽已經過去幾天,但回想起當天的比賽,都不約而同地表示“現在都感覺很緊張”。

這並不奇怪。各省層層篩選后留下的18支冠軍隊伍齊聚長沙論劍,實力都很強大就此次比賽挑戰難度最大的還在於現場命題、現場動手比賽的規則,在18項任務中,多個任務位置不定,另一個更傷腦筋的是第19項附加任務,該命題僅只在競賽前兩個小時公佈,現場考驗學生的應變能力。

在正式比賽前,會有2個小時給學生准備編程、組裝機器,一旦機器人離開“基地”進入房間工作,便只能由機器人獨立完成各項操作。

最初的比賽並不順利。根據抽籤結果,他們小組第一個上場,差點遭遇“滑鐵盧”。

謝睿恆說,首戰壓力很大,而且一開始也不適應裁判規則。在啟動機器人之前有2分鐘時間檢查場地,沒有倒計時提示,時間一到裁判立即發出“開始”口令並計時。謝睿恆拔腿就從場地回來,匆忙啟動按鈕,最后只得了600分。

但接下來的2場比賽則讓局勢逆轉。第二、三場得分分別為680分、720分,逼近730分的滿分。順峰中學隊的指導老師李俊對此評價是:“還好,兩個人沉住了氣,組裝機械臂時也沒有亂。”

不計其數的反復演練

對謝睿恆來說,首次接觸機器人,源於小學五年級的編程課,他從老師那看到一個不可思議地景象:機器人居然能和人一樣動起來。強烈的好奇心讓他與機器人結下了不解之緣。

集訓是從今年3月開始,沒有可供參考案例,師生們只能就組委會下發的一本90多頁的“綱要說明”啃。“但這本說明書只提供大致方向,比如說,圖紙上機械臂為30厘米,但如果依葫蘆瓢肯定會失敗的,后來我們摸索才發現,長度可以縮短,重量也是越輕越好。”

整個機器人的結構設計和控制設計都要由師生自己完成,每一個步驟都是一個全新的嘗試,並經常要在速度與穩定性之間不斷平衡。“齒輪大小、潤滑情況,輪子摩擦大小,都會影響到機器人的速度,如果速度過快或因為慣性衝出既定路線哪怕幾毫米,都會前功盡棄。”馮慶生說,他花了半年的時間才明白“失之毫厘,謬以千里”如此之近。

他們甚至反復押題,猜想第19項任務可能出現的各種命題。“比如說,在陪老人下棋那個環節,我們甚至設想可能會考機器人替老人收拾棋子,但最終結果沒猜中一個。”

不得不承認,無休止地反復演練,使蟄居在實驗室的日子十分枯燥。“演練了不計其數遍。”謝睿恆感嘆道。

一點一滴的鑽研,從一個個微小細節眼進行改裝升級,就這樣,他們最終打造出了3台性能頗佳的“變形金剛”。

短短半年之內,小隊員們承受了大量與他們年齡不相稱的任務。不僅如此,體能也非常考驗人。從沒有熬夜習慣的隊員們,賽前鑽研不知不覺就到下半夜了,通宵達旦成為常事。

“沒有剛掛完弔針就鑽進實驗室的經歷也好意思叫參加機器人比賽?”14歲的謝睿恆擺男子漢的豪氣對記者說,輕傷不下火線!

孩子們的堅韌不拔讓老師也感到動容。李俊說,從區賽到省賽再到華東賽,最后到國家賽,他們犧牲了大量的課余時間和節假日,反復訓練最終讓他們實現了從量變到質量。

盡管枯燥,但他們卻像懷揣發射“神十”一樣的神聖使命感。每一個小進步都會被放大無數倍,他們的日子也變得豐富多彩。

他們甚至發現,機器人並非冷冰冰的儀器,而是和他們有深厚感情的伙伴,甚至還有了“惺惺相惜”的感覺。

雖然3個機器人從材質到外觀並無多大區別,但“脾氣”可不盡相同。在每次比賽前,具體用哪個機器人,則全憑學生對他們脾氣進行感覺。有驚無險的是,比賽結束時檢查器材發現,有一個機器人出現了一點問題,沒辦法進行下一輪比賽。

“正如那句話,一個軍人最好的歸宿,就是在最后一場戰鬥中,被最后一顆子彈打死。這個機器人堅持到了比賽結束,最后虛脫了,真不容易。”李俊說。

“我們的水平已超過工程師”

李俊說,順德傢具、家電業比較發達,而未來的“家”必然朝向智能化發展,機器人將在其中扮演很重要的角色。這也是他們想挑戰這個新選題的初衷。

謝睿恆還記得,在比賽之初,對機器人實操“略知皮毛”的他們,還從設備公司請了對機器人頗有研究的工程師來指導,少走了不少彎路,但到后面,工程師后勁不足也顯露無遺,“他們對硬件也不是很了解,即便廠裡的機器壞了,也是請外面的人才能修好。工程師看到學生后來突飛猛進的進步也不由感嘆,學生們技術玩得比他們還好。”另一名指導老師馮偉強如是說。

“師傅領進門,修行靠自身。”謝睿恆以一副人小鬼大的口吻說道,語氣中充滿了自信。“我的水平已經超過了那些工程師。”謝睿恆毫不謙虛地接著說。

當記者向世紀小學參賽隊成員賴應立轉述這段話時,賴應立顯得滿不在乎:“我的水平超過了謝睿恆他們,我們的分數比他們還高!”

順德包攬“世界未來家居機器人挑戰賽”初中組和小學組兩個第一名,這在當時的比賽也是非常少見。世紀小學隊的指導老師黃志峰說,這得益於兩間學校毫無保留的合作有關,在相互探討中共同提升了各自的水平。

參加機器人競賽,也是一路頂壓力與懷疑前行。李俊說,這通常會被家長認為“不務正業”,但兩人的學習成績反而都有所提高,併進入了班上前5名。

不過,隨比賽的結束,謝睿恆和馮慶生也面臨初三升學考試,二人不得不遺憾地說,也許只能等到高中再繼續他們的國際比賽夢。

而賴應立的“野心”則繼續在膨脹。讓他興奮的是,他馬上就要進入順峰中學讀初一。黃志峰透露,如果他繼續追尋機器人夢想,他日后的指導老師還會是李俊等老師,而李俊早已私下透露他對未來的這名學生“很是喜歡”。

黃志峰說,再過半個月,世紀小學一批新手也將接受訓練,他將邀請賴應立“出山”擔任指導老師。

郜小平

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