冰冷的机器人+萌萌哒小动物,能碰撞出怎样的火花?

作者:蝌蚪君来源:蝌蚪五线谱发布时间:2017-03-18

学习编程不忘保护动物。

  一年一度的北京青少年机器人竞赛如期举行,2017年的举办地点是北京工商大学良乡大学城分校。整个竞赛需要两天半的时间完成,但除去报到、分组和最后的颁奖等环节,真正的比赛都集中在一天完成。今年,比赛这一天正是3月18日。

第十七届北京青少年机器人竞赛FLL比赛

清晨,参赛小选手们带着自己的机器人进入赛场 蝌蚪君摄

  今年的比赛分为综合技能、创意项目、FLL、VEX、WER、ASC六大项,但最吸引蝌蚪君的,还是FLL项目的比赛。

  FLL是什么?

  说起这FLL,全称是FIRST LEGO League。LEGO我们都很熟悉了,那FIRST是什么呢?

  FIRST (For Inspiration and Recognition of Science and Technology)(对科学、技术的灵感和认知) 是工程师、发明家Dean Kamen先生于1989年创立的一个非营利组织,目的是激发青少年对科学与技术的兴趣。FIRST 组织并举办了Jr.FLL少儿创意赛、FLL工程挑战赛、FTC科技挑战赛、FRC机器人竞赛等比赛。

  FLL是一个针对9-16岁孩子的比赛项目,每年9月份, FIRST LEGO League向全球公布年度挑战项目,这个项目鼓励孩子们用科学的方式去调查研究以及自己动手设计机器人。孩子们使用LEGO MINDSTORMS 产品和LEGO积木在辅导员的指导下为机器人进行设计、搭建、编程工作来解决现实世界中的问题。

第十七届北京青少年机器人竞赛FLL比赛

FLL历年比赛主题 图源:firstchina.org.cn

  但是,FLL不仅是一个机器人竞赛,它的整套比赛分为三部分:机器人场地竞赛、项目论文、团队合作。为了赢得比赛,参赛队伍除了要完成场地竞赛,还需提交一份与机器人相关的论文并完成答辩。

第十七届北京青少年机器人竞赛FLL比赛

图源:firstchina.org.cn

  今年,FLL的比赛主题是“动物之友”,需要通过机器人解决的问题均与动物相关,我们从挑战项目的名称就能感受到:推鲨鱼、给猩猩喂食、自动挤奶、放归熊猫、将蜜蜂带回基地、导盲犬、给蝙蝠喂食、给火烈鸟喂食、给青蛙喂食、挂壁虎等等……

第十七届北京青少年机器人竞赛FLL比赛

FLL 2017年主题 图源:firstchina.org.cn

  这么多任务,完成标准是怎样的呢?我们可以通过一段视频说明:

视频来源:youku.com

  怎么样,看完是不是有种眼花缭乱的感觉?的确如此,所有任务的积木放到一起是这样的↓

第十七届北京青少年机器人竞赛FLL比赛

 

图源:firstchina.org.cn

  而完成这些任务的机器人套装,看起来似乎很不够用的样子↓

第十七届北京青少年机器人竞赛FLL比赛

EV3-9898中国特供套装 图源:firstchina.org.cn

  Anyway,蝌蚪君只是想说,这是一个“有组织有预谋”、难度非常大的比赛!

  参赛小选手的风采

  早晨八点开始比赛,蝌蚪君趁着比赛开始之前的时间赶到了赛场,本来以为小选手们会紧锣密鼓地进行准备,没想到大家都在谈笑风生,不少同学还在打游戏,一点不紧张。

第十七届北京青少年机器人竞赛FLL比赛

FLL备赛区 蝌蚪君摄

  蝌蚪君随机采访了一组小选手,他们来自东城区史家小学分校,领队是梁英宾老师。

第十七届北京青少年机器人竞赛FLL比赛

蝌蚪君摄

  据小选手们介绍,他们都是参加FLL比赛的“老将”了,感觉今年比往年的比赛更难,因为比赛场地上用于帮助机器人定位的黑线数量减少,并不是全程都有。如此一来,机器人定位难度加大,除了“巡线”,更依赖于程序对于机器人的控制。而且,虽然任务众多,要根据自己设计的机器人设定路线,在5次“出车”过程中全部完成。虽然中间可以更换机器车上的装置,但所有任务完成时间不能超过两分三十秒。

第十七届北京青少年机器人竞赛FLL比赛

小选手们设计的机器人 蝌蚪君摄

  除了现场机器人比赛,四位小选手的论文答辩环节提交的论文是《微型机器人——动物剪毛飞行器系统》。他们通过走访动物医院发现,给宠物剪毛一般需要2-3小时,由宠物医生工作人员使用简单进行。这一漫长的过程,无论是对人类还是动物,都很痛苦。因此他们脑洞打开,设计了“微型机器人——动物剪毛飞行器系统”,希望由微型智能机器人自主完成为动物剪毛的工作。

  微型机器人主要由主机、摄像头、旋翼和螺旋刀片构成,四部分垂直组装在一起(出于选手保密的要求,蝌蚪君没有拍摄设计图)。理想中,主机通过摄像头分析动物的皮毛状况,与自身数据库进行对比,建立最佳的剪毛方案。之后微型机器人靠近动物进行剪毛作业。

  我们可以看到,这套方案并不完美,如何避免动物被吓跑或被伤到、如何赋予机器人强大的计算能力和灵敏的运动能力,都没有可操作性的解决方案。但是,对于小学生来说,最重要的是发现问题、进行调研、提出解决方案的过程。只有敢想,长大才有可能让设想实现。就像在波士顿动力之前,谁也不知道人类还能造出真正的“机器狗”。

  此外,领队老师梁英宾也提到,学生参加FLL最大的好处是培养了团队合作精神。现在社会上大多是独生子女家庭,通过FLL比赛,团队的四个小伙伴学会了如何共同讨论、分工、最终解决问题。这也是FLL设立的初衷。

  简单的采访过后,小选手们开始了赛前测试环节,蝌蚪君赶快离开了比赛现场,不敢影响他们的发挥。虽然第一组进行测试的不是蝌蚪君采访的史家小学团队,但我们还是可以从动图中看到机器人完成任务时的酷炫风采。

第十七届北京青少年机器人竞赛FLL比赛

机器人下场进行测试 蝌蚪君拍摄制作

第十七届北京青少年机器人竞赛FLL比赛

机器人下场进行测试 蝌蚪君拍摄制作

 

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