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勇闯国际机器人奥林匹克赛之路 四个高中生与他们的科技梦
新闻来源:遂宁新闻网  更新时间:2017-1-12 16:35:47

  
秦梓力、黄煜展、陈晨、高鹏程与指导老师李晓琴(左一)在比赛现场合影

  勇闯国际机器人奥林匹克赛之路

  四个高中生与他们的科技梦

  从起点出发后,完成60度右转弯、斜线直行10厘米、完成80度左转弯......去年12月6日—12日,第五届国际青少年教育机器人奥林匹克竞赛在美国斯坦福大学落下帷幕,遂宁两支代表队四名高中生在机器人轨迹赛(高中组)斩获银牌和铜牌。

  此次揽回国际机器人奥赛奖牌的四位高中生平均年龄仅16岁,他们是如何筹备比赛,怎样在全国选拔赛中脱颖而出?

  近日,记者走进他们所在的射洪外国语学校,与他们及他们的指导老师面对面聊起了这次比赛。 

  训练百次 只为那场国际赛

  4日下午,记者在射洪外国语学校见到了此次比赛的带队老师兼指导教练李晓琴。

  “国际青少年教育机器人奥林匹克竞赛是一项世界级机器人大赛,2012年开始举办,每年一届,这是第五届,无论举办规格还是比赛规则上都相当严格。”李晓琴老师告诉记者,比赛分小学组、初中组以及中学高年级组。 在众多比赛项目中,遂宁代表队参加的是机器人轨迹赛。李晓琴说:“轨迹机器人项目在这项赛事中的地位,就好像自由泳在奥运会中一样,比的是准、快。”

  “国际比赛并非想参加就参加,选手必须在国内选拔比赛中入围前三甲,才算拿到赴美参赛的‘通关牒’。”学校高中部王本君校长介绍。2016年7月,学校接到全国选拔赛参赛通知后,在市科协、市教育局的指导、支持下,开始紧锣密鼓地筹备比赛,强化训练,并在大连理工大学举办的全国选拨赛中夺得银牌,由此获得了参加国际奥林匹克竞赛的资格。

  根据国际奥赛的比赛规则,在机器人轨迹赛中,参赛选手须2人一组,在划定的轨迹内,在现场搭建机器人、编写程序,并在规定时间内精准地完成直行、转向等一系列动作,从起点到终点,哪怕产生几毫米的误差都会被判定失误。

  “轨迹赛这些动作看似简单,但需要学生们掌握编程、机械、力学、光学等学科知识,比如让机器人走到某个特定位置,一般编程要花很长时间进行调试,国际奥赛的规则要求程序的编写更简洁、动作更精准,同时还需要进行多次反复调试、运行。”李晓琴说,从去年8月底获取国际奥赛参赛通知后,筹备时间只有短短的2个月,为了不耽搁文化课程,四个大男孩常常抽出课余和周末时间进行训练,短则30分钟,长则几个小时。

  来自学校高二(3)班1队的陈晨、高鹏程,2队的黄煜展、秦梓力分别组成了此次美国决赛的2支代表队。四个大男孩今年同是16岁,像所有喜欢机械的男生一样,对机器人有着深深的痴迷。

  “光熟练是不够的,还要能及时发现和应对各种突发情况。” 陈晨说,“用于参赛的机器人由许多零部件构成,我们必须在不超过20分钟的时间内拼装完成,刚开始练习的时候,组装好的机器人时常出现不能正常运行的情况,这时我们要对机器人进行反复检查找出原因,一般出现的问题是:螺丝没有拧到位或错位或数据线、电源线等接错,一旦了出现这些情况,或更复杂的情况,要么部分重新拆装要么全部重新拆装”。

  能熟练装卸机器人只是第一步,但编程对高中生来算“超纲”了,这一问题如何解决?对于记者的疑问,陈晨、高鹏程不约而同地指向老师李晓琴,“我们可以查词典,李老师就是我们的词典,而且储存量极大。”

  原来,李晓琴老师不仅是此次比赛的指导教练,她还是学校信息技术中心的负责人、四川省青少年科技教育协会的资深会员,是“四川省专家服务团遂宁智力行”引进的资深专家,并在相关领域有着较高的研究。

  靠着老师的悉心指导和四个大男孩的边学边问,最终,通过上百次的训练,他们熟练掌握了装卸、组装、编程、调试等一系列操作。为了加大难度,他们还选择在水泥地板、木地板等各种不同场地、各种“刁钻”的轨迹上训练,以便能及时应对各种突发情况......

  就这样,完成了上百次赛前训练后,四个学生和指导教练于2016年12月4日早上从北京出发,坐上了飞往美国的航班。 

  状况突发 比赛时争分夺秒

  美国时间2016年12月4日,他们和近300人的中国其他参赛队抵达位于加州旧金山湾区南部的帕拉阿图市。几天的适应、参观学习后,美国时间2016年12月6日,他们身着红色队服进入斯坦福大学计算机工程学院展示中心正式比赛。

  “我们当天进入赛场后看到比赛场时,感觉有点懵。”陈晨说,虽然平时训练中已加大了训练难度,但没有想到最终比赛场地与平时训练场差异太大,非常的光滑,现场摩擦力的变化既给机器人行驶带来了挑战,也给选手们带来了很大的压力。

  根据比赛规则,选手们需在准备区完成赛前准备。首先设计机器人完成整个任务的策略,然后开始组装机器人,最后编写程序、调试,在2个小时之内完成准备过程后,统一把机器人放在指定地点等待比赛。

  由陈晨、高鹏程组成的小组在调试准备环节并不顺利,赛前近1个小时中,机器人经过多次调试,频频走偏、不听指挥,这一度让高鹏程汗流浃背,而陈晨则在一旁发起了呆,顿时信心倍减,甚至放弃比赛的念头都有。

  指导老师李晓琴在一旁见状心急如焚,却不能现场指导,只能以哑语、手势的方式,不断给孩子们加油,并示意他们根据场地摩擦力变化采取新的策略,再次反复调试……直到准备时间快结束的前30分钟,两人的机器人才完成调试。

  在正式比赛环节,陈晨、高鹏程快速完成了每一个动作,从起点开始,由他们操控的机器人精准地走完了每一条直线、曲线、弯道,顺利抵达终点,赢得了在场评委及观众的掌声,最终获得银奖。

  由黄煜展、秦梓力组成的第二小组则获得了铜奖。秦梓力说,“在开始调试阶段非常顺利,但在正式比赛环节中却出现了少许偏差,虽然略有遗憾,但我们并不气馁。”原来,他们用于参赛的机器人经过多次训练、比赛,马达、电路板等已有一定程度的磨损,这就似运动员积累的“伤病”,机器人在即将抵达终点时突然发生故障、发烫,在离终点位置5厘米左右处,突然发生偏离。

  载誉归来 他们都收获满满

  2016年12月15日,他们回家,经过短暂休息又全身心投入到基础文化学科学习中。

  对他们和带队老师而言,奖牌固然是这次美国之行的收获,但这场与国外学生同台竞技的经历,也成为了他们人生中的一份宝贵财富,并给了他们极大启迪。

  李晓琴老师说,在这次比赛中,她看到了国外中小学生操作机器人的动手能力,比国内同级中小学生强许多。

  陈晨则不认为中外学生的作品之间存在差距,在他看来,这次比赛是一次学习机械知识的机会,是一次对个人性情的磨砺,更让自己真正学会了团结与合作的精髓。

  “一定要把数学、信息技术这类应用学科学好、学精,并且能够学以致用,让书本上的知识真正为我所用。” 高鹏程的经验之谈则更直接。

  黄煜展说:“这是一次难忘的经历,我们四个在一起学习,一起训练,一起参赛,积累了深厚的友谊;而且在合作中、竞争中,全身心地投入一件事,真是一件很棒的事情。”

  秦梓力则说:“这次经历让我的世界观更完整,以后要把自己的视野再拓宽一些......”

  (记者 刘佳佳)

  编辑:王玮
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