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機器人之間也能碰撞出火花?

這屆競賽有哪些亮點呢?快來跟蝌蚪君回顧一下吧。

在科普報告會上,北京工商大學張晨陽為聽眾展示了他與團隊成員共同研發的雙足機器人可以伴隨「小蘋果」等音樂起舞。

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想想他們跟隨節奏跳舞的樣子,可愛極了。

問題來了,它們怎麼能跳舞呢?

原來,雙足機器人採用Robotbasic語言編程,身上一共安裝了17個舵機,每條腿上各有5個,每個胳膊上分別有2個,左右肩膀上各有1個 ,頭部有1個。

每個舵機可以180度旋轉,用程序把這些舵機控制起來,機器人就可以跳舞了。所謂「舵機」,就是不提供動力,但可以提供轉向能力的硬體,一般用在機器人的各個需要活動的關節上。

本屆競賽分為綜合技能、創意項目、FLL、VEX、WER、ASC六大項,蝌蚪君最感興趣的要數FLL了。

FLL是什麼?

說起這FLL,全稱是FIRST LEGO League。LEGO我們都很熟悉了,那FIRST是什麼呢?

FIRST(For Inspiration and Recognition of Science and Technology)(對科學、技術的靈感和認知)是工程師、發明家Dean Kamen先生於1989年創立的一個非營利組織,目的是激發青少年對科學與技術的興趣。

FIRST 組織並舉辦了Jr.FLL少兒創意賽、FLL工程挑戰賽、FTC科技挑戰賽、FRC機器人競賽等比賽。

FLL是一個針對9-16歲孩子的比賽項目,每年9月份, FIRST LEGO League向全球公布年度挑戰項目,這個項目鼓勵孩子們用科學的方式去調查研究以及自己動手設計機器人。

孩子們使用LEGO MINDSTORMS 產品和LEGO積木在輔導員的指導下為機器人進行設計、搭建、編程工作來解決現實世界中的問題。

FLL歷年比賽主題,圖自firstchina.org.cn

但是,FLL不僅是一個機器人競賽,它的整套比賽分為三部分:機器人場地競賽、項目論文、團隊合作。為了贏得比賽,參賽隊伍除了要完成場地競賽,還需提交一份與機器人相關的論文並完成答辯。

圖自firstchina.org.cn

今年,FLL的比賽主題是「動物之友」,需要通過機器人解決的問題均與動物相關,我們從挑戰項目的名稱就能感受到:推鯊魚、給猩猩餵食、自動擠奶、放歸熊貓、將蜜蜂帶回基地、導盲犬、給蝙蝠餵食、給火烈鳥餵食、給青蛙餵食、掛壁虎等等……

FLL 2017年主題 ,圖自firstchina.org.cn

蝌蚪君隨機採訪了一組小選手,他們來自東城區史家國小分校,領隊是梁英賓老師。

蝌蚪君攝

據小選手們介紹,他們都是參加FLL比賽的「老將」了,感覺今年比往年的比賽更難,因為比賽場地上用於幫助機器人定位的黑線數量減少,並不是全程都有。如此一來,機器人定位難度加大,除了「巡線」,更依賴於程序對於機器人的控制。

而且任務眾多,要根據自己設計的機器人設定路線,在5次「出車」過程中全部完成。雖然中間可以更換機器車上的裝置,但所有任務完成時間不能超過兩分三十秒。

小選手們設計的機器人,蝌蚪君攝

除了現場機器人比賽,四位小選手的論文答辯環節提交的論文是《微型機器人——動物剪毛飛行器系統》。

他們通過走訪動物醫院發現,給寵物剪毛一般需要2-3小時,由寵物醫生工作人員使用簡單進行。

這一漫長的過程,無論是對人類還是動物,都很痛苦。因此他們腦洞打開,設計了「微型機器人——動物剪毛飛行器系統」,希望由微型智能機器人自主完成為動物剪毛的工作。

微型機器人主要由主機、攝像頭、旋翼和螺旋刀片構成,四部分垂直組裝在一起(出於選手保密的要求,蝌蚪君沒有拍攝設計圖)。理想中,主機通過攝像頭分析動物的皮毛狀況,與自身資料庫進行對比,建立最佳的剪毛方案,之後微型機器人靠近動物進行剪毛作業。

我們可以看到,這套方案並不完美,如何避免動物被嚇跑或被傷到、如何賦予機器人強大的計算能力和靈敏的運動能力,都沒有可操作性的解決方案。

但是,對於國小生來說,最重要的是發現問題、進行調研、提出解決方案的過程。只有敢想,長大才有可能讓設想實現。

此外,領隊老師梁英賓也提到,學生參加FLL最大的好處是培養了團隊合作精神。現在社會上大多是獨生子女家庭,通過FLL比賽,團隊的四個小夥伴學會了如何共同討論、分工、最終解決問題。

這也是FLL設立的初衷。

除了FLL,VEX也很好玩,這種機器人是怎麼回事呢?感興趣的小夥伴請戳閱讀原文~

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