11月中旬,一场由16个国家和地区的近700名青少年参加的国际机器人大赛,在绿城南宁掀起一股玩转机器人的旋风,吸引了几千名机器人爱好者和广大市民前来观摩。为期2天的竞赛既紧张激烈又妙趣横生,青少年选手们各自用一部电脑与机器人连线,用“人脑”指意机器人展示出自己奇思妙想的斑斓世界,体现出创新思维的活力。
青少年邕城竞技机器人
本次竞赛共有来自中国、韩国、日本、印度尼西亚、丹麦、伊朗、马来西亚、新加坡、泰国、菲律宾、俄罗斯、阿联酋、印度、文莱、中国香港、中国台北等16个国家和地区的195个代表队参赛,是历届赛事中参赛国家和地区最广、参赛人数最多的一届。我国派出的参赛代表队达到了42支,参赛选手109名。
竞赛项目分小学、初中、高中不同年龄段的常规赛和创意赛两种。其中常规赛包括小学组机器人射门比赛(Soccer Goal)、初中组机器人探险比赛(Robot Advantruer)、高中组机器人城市环卫比赛(City Environment)等。创意赛则由选手根据“我的类人型机器人”主题充分展开想象来完成。
创意大赛无疑是最吸引观众眼球的。通过机器人展示出来的创意世界,让人们既佩服孩子们观察生活的细致心思,又惊叹其超越现实的跳跃思维。北京八一中学高一年级学生高放参赛的创意项目――机器人皮影戏,将现代科技与中国古典艺术进行了完美的结合,给现场的同龄人演绎了一场中国传统文化“盛宴”。
赛场一开放,高放所在的展位就吸引了大批青少年。只见一束光从后台射来,出现了这样一幅场景:孙悟空与麒麟展开了一场激烈的打斗,麒麟两次向孙悟空扑来,均被孙悟空打倒。人物动作活灵活现。高放介绍,孙悟空的走动是通过三个电机来驱动的,而麒麟则经过精心设计,运用偏心轮轴进行驱动,使之在运动中有明显的打击动作,更能体现其凶猛的姿态。皮影戏中孙悟空是从专业商店购买的,而麒麟则是自己动手制作。
香港机器人学院带来的“机械王羲之”,则展示了一个活脱脱的书法家形象。机器人在自动卷纸台上提起毛笔,写下“一生一世”一词展示。每写完一个字,卷纸装置便会送过一截空白纸,供机器人泼墨。选手们希望这个未来的机器人书法家可以为人们无偿书写春联。
作为东道主,广西队的表现备受关注。“森林环保小卫士”是柳州市文惠小学代表队带来的创意作品。在一个用废纸片模拟的森林中,“森林环保小卫士”和“灭火机器人”随时待命。当一个模拟的火堆出现时,“灭火机器人”身上的警报装置迅速接到光感信号,机器人赶赴起火点,用马达驱动防火板灭火。如果有人破坏森林,“森林环保小卫士”通过监控传感器收到“报警”,即赶赴现场阻止。
这边创意大赛趣味十足,那边常规赛区却是硝烟弥漫。别看常规赛的机器人行走路线设置似乎很简单,但场地的陌生,光线的明暗,人影的浮动,直接影响着选手的发挥。这不,一个初中队的外国选手就因为不适应场地的变化,机器人怎么也到不了终点,小选手急得眼泪都冒出来了。
机器人竞赛与青少年科技教育
青少年机器人竞赛活动是近年在青少年电子、信息技术不断普及应用的基础上,逐步兴起的一项青少年科技教育活动。机器人技术综合了多学科的发展成果,代表着高技术的发展前沿,它在人类生活应用领域不断扩大。通过组织丰富多彩的青少年机器人竞赛,有利于促进一个国家机器人科技水平的提高与活动的普及,激发广大青少年对科技的兴趣,提高青少年的科学素质,同时,为国家机器人研究和开发储蓄后备人才。
通过开展机器人竞赛,青少年学生可以提高其科技创新能力。例如,学生们必须写程序控制机器人。他们将运用条件语句、循环语句、变量、记时器和等待语句。工程中要求每队将他们的工作内容做成主页,同时提供赠送软件。根据学生的年龄和问题的难度,他们可能被要求用工程管理软件来管理团队的活动。在把玩机器人中,学生们还可以学到工程的管理。他们所做的工作被要求以团队为单位进行,由管理者、程序员、工程师和通信专家组成。学生们协同工作,并且被鼓励通过交换角色来找到适合自己的位置。在活动中,要求学生们有效地管理时间和资源以保证按时完成工程。在设计和搭建机器人过程中他们还可以学习数学、自然科学、工程设计和物理学。机器人创新教育是当今教育中“第一综合”教育资源。学生在使用工业标准的软件和硬件时,将涉及数学、物理、化学、几何学、三角学、电子学、规划设计、计算机控制、语言文学、音乐、舞蹈、生物、工程机械、能源环保、工业设计等学科知识。他们在团队合作中学会协作,懂得管理时间和资源的重要性,并了解系统和系统分析的概念。
机器人竞赛从20世纪末开始就在很多亚太国家和地区得到广泛的开展,参加人数每年迅速提升。为适应青少年机器人竞赛活动的发展,中国、日本、韩国和新加坡等国家于2003年11月发起成立了国际奥林匹克机器人竞赛委员会,并在新加坡和泰国曼谷成功举办了两届。此次是国际奥林匹克机器人竞赛委员会第一次在我国举办本项赛事,也是绿城南宁第一次承办大型国际性青少年机器人竞赛活动。
广西选手国内国际赛成绩不俗
我国青少年机器人竞赛活动虽然起步较晚,但发展速度却令人不可小瞧。 从2000年起,由中国科协主办了共六届全国青少年机器人竞赛活动,竞赛选拔出的选手到国外参加世界性的机器人大赛中均取得了突出成绩,几乎每年都有拿金牌回来的选手。而广西选手在其间表现也十分不俗。2006年5月第六届中国青少年机器人竞赛中,我区代表团取得9枚金牌、7枚银牌、12枚铜牌的优异成绩,其中南宁市的参赛队伍共获得了3枚金牌。柳州市二中陈小桥老师获得全国机器人竞赛十佳优秀教练员光荣称号。柳州市一职校还因此获得赴澳大利亚参加2006-2007FLL国际工程挑战赛参赛资格。全国仅有两支队伍获此殊荣。
2006年6月,青少年机器人世界杯赛在德国不莱梅举行,这是迄今世界上规模最大的一届机器人赛事,约40个国家的200多支团队参加比赛。随同中国队出征的柳州市公园路小学学生吴郴、林希民在小学组机器人搜救项目比赛中勇夺桂冠。
自治区科协副主席蒋应和告诉记者,广西选手能在世界性的青少年大赛中取得突出成绩并不偶然。这与广西重视在青少年中开展科普活动、普及机器人竞赛活动有关。尤其是近年来,柳州市的科普活动在各个社区、学校开展得有声有色,建立了35个“青少年科学工作室”,官方、学校、社区、家庭各个层面的资源能动整合,成为机器人大赛世界冠军的孵化地。
由于广西在开展青少年机器人竞赛活动中成绩突出,2004年,广西南宁承办了第四届全国青少年机器人竞赛。继而又在今年承办了国际青少年机器人竞赛。在本次竞赛中,广西队共派出了10个代表队,35名选手参加各个项目的角逐。最终广西队再次表现了不凡的实力。其中,柳州市文惠小学的选手以“森林环保小卫士”机器人夺得小学组创意金奖。南宁十四中的学生在常规初中组比赛中取得了一枚银牌。