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順德學(xué)生哥勇奪國家級機器人比賽冠軍
資訊 > 熱門 > 正文 927 郜小平 南方日報 2013-08-04 09:52:00

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(xué)生制作的機器人! 7月27日,由中央電教館主辦的第...

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(xué)生制作的機器人。

  7月27日,由中央電教館主辦的第十四屆全國中小學(xué)電腦制作活動在湖南長沙落幕,參加“世界未來家居機器人挑戰(zhàn)賽”項目的順峰中學(xué)隊2名初二學(xué)生和世紀(jì)小學(xué)隊2名六年級學(xué)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(xué)組桂冠,實現(xiàn)了大良機器人國家賽“零的突破”。

  兩支隊伍先后從區(qū)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(guān)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(xué)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……隨著開關(guān)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(fā),進入一個長寬2米左右的“房間”,這里有各種實物任務(wù)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(guī)定的任務(wù)。

  前進、拐彎、回旋,恰到好處地瞄準(zhǔn)目標(biāo)對象,靈活地上下?lián)]舞機械臂,機器人要在5分鐘內(nèi)完成19個任務(wù)。順峰中學(xué)參賽隊伍現(xiàn)場帶回來的視頻,精彩地記錄了機器人在場上征戰(zhàn)的場景。

  謝睿恒和馮慶生是順峰中學(xué)隊的兩名參賽隊員,盡管比賽已經(jīng)過去幾天,但回想起當(dāng)天的比賽,都不約而同地表示“現(xiàn)在都感覺很緊張”。

  這并不奇怪。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(zhàn)難度最大的還在于現(xiàn)場命題、現(xiàn)場動手比賽的規(guī)則,在18項任務(wù)中,多個任務(wù)位置不定,另一個更傷腦筋的是第19項附加任務(wù),該命題僅只在競賽前兩個小時公布,現(xiàn)場考驗學(xué)生的應(yīng)變能力。

  在正式比賽前,會有2個小時給學(xué)生準(zhǔn)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。

  最初的比賽并不順利。根據(jù)抽簽結(jié)果,他們小組第一個上場,差點遭遇“滑鐵盧”。

  謝睿恒說,首戰(zhàn)壓力很大,而且一開始也不適應(yīng)裁判規(guī)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(fā)出“開始”口令并計時。謝睿恒拔腿就從場地回來,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(zhuǎn)。第二、三場得分分別為680分、720分,逼近730分的滿分。順峰中學(xué)隊的指導(dǎo)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(shù)的反復(fù)演練

  對謝睿恒來說,首次接觸機器人,源于小學(xué)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(jié)下了不解之緣。

  集訓(xùn)是從今年3月開始,沒有可供參考案例,師生們只能就著組委會下發(fā)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,但如果依葫蘆畫瓢肯定會失敗的,后來我們摸索才發(fā)現(xiàn),長度可以縮短,重量也是越輕越好。”

  整個機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制設(shè)計都要由師生自己完成,每一個步驟都是一個全新的嘗試,并經(jīng)常要在速度與穩(wěn)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沖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(fù)押題,猜想第19項任務(wù)可能出現(xiàn)的各種命題。“比如說,在陪老人下棋那個環(huán)節(jié),我們甚至設(shè)想可能會考機器人替老人收拾棋子,但最終結(jié)果沒猜中一個。”

  不得不承認(rèn),無休止地反復(fù)演練,使蟄居在實驗室的日子十分枯燥。“演練了不計其數(shù)遍。”謝睿恒感嘆道。

  一點一滴的鉆研,從一個個微小細節(jié)著眼進行改裝升級,就這樣,他們最終打造出了3臺性能頗佳的“變形金剛”。

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

  “沒有剛掛完吊針就鉆進實驗室的經(jīng)歷也好意思叫參加機器人比賽?”14歲的謝睿恒擺著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(qū)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(jié)假日,反復(fù)訓(xùn)練最終讓他們實現(xiàn)了從量變到質(zhì)量。

  盡管枯燥,但他們卻像懷揣著發(fā)射“神十”一樣的神圣使命感。每一個小進步都會被放大無數(shù)倍,他們的日子也變得豐富多彩。

  他們甚至發(fā)現(xiàn),機器人并非冷冰冰的儀器,而是和他們有著深厚感情的伙伴,甚至還有了“惺惺相惜”的感覺。

  雖然3個機器人從材質(zhì)到外觀并無多大區(qū)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(xué)生對他們脾氣進行感覺。有驚無險的是,比賽結(jié)束時檢查器材發(fā)現(xiàn),有一個機器人出現(xiàn)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(zhàn)斗中,被最后一顆子彈打死。這個機器人堅持到了比賽結(jié)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,順德家具、家電產(chǎn)業(yè)比較發(fā)達,而未來的“家”必然朝向智能化發(fā)展,機器人將在其中扮演很重要的角色。這也是他們想挑戰(zhàn)這個新選題的初衷。

  謝睿恒還記得,在比賽之初,對機器人實操“略知皮毛”的他們,還從設(shè)備公司請了對機器人頗有研究的工程師來指導(dǎo),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,即便廠里的機器壞了,也是請外面的人才能修好。工程師看到學(xué)生后來突飛猛進的進步也不由感嘆,學(xué)生們技術(shù)玩得比他們還好。”另一名指導(dǎo)老師馮偉強如是說。

  “師傅領(lǐng)進門,修行靠自身。”謝睿恒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(jīng)超過了那些工程師。”謝睿恒毫不謙虛地接著說。

  當(dāng)記者向世紀(jì)小學(xué)參賽隊成員賴應(yīng)立轉(zhuǎn)述這段話時,賴應(yīng)立顯得滿不在乎:“我的水平超過了謝睿恒他們,我們的分?jǐn)?shù)比他們還高!”

順德包攬“世界未來家居機器人挑戰(zhàn)賽”初中組和小學(xué)組兩個第一名,這在當(dāng)時的比賽也是非常少見。世紀(jì)小學(xué)隊的指導(dǎo)老師黃志峰說,這得益于兩間學(xué)校毫無保留的合作有關(guān),在相互探討中共同提升了各自的水平。

  參加機器人競賽,也是一路頂著壓力與懷疑前行。李俊說,這通常會被家長認(rèn)為“不務(wù)正業(yè)”,但兩人的學(xué)習(xí)成績反而都有所提高,并進入了班上前5名。

  不過,隨著比賽的結(jié)束,謝睿恒和馮慶生也面臨初三升學(xué)考試,二人不得不遺憾地說,也許只能等到高中再繼續(xù)他們的國際比賽夢。

  而賴應(yīng)立的“野心”則繼續(xù)在膨脹。讓他興奮的是,他馬上就要進入順峰中學(xué)讀初一。黃志峰透露,如果他繼續(xù)追尋機器人夢想,他日后的指導(dǎo)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(xué)生“很是喜歡”。

  黃志峰說,再過半個月,世紀(jì)小學(xué)一批新手也將接受訓(xùn)練,他將邀請賴應(yīng)立“出山”擔(dān)任指導(dǎo)老師。

  郜小平

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