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担任NOC活动机器人赛项的裁判工作已三届,感觉竞赛每年有变化,越来越成熟,越来越完善。今年(第七届)的机器人竞赛项目分为两大项,一是智能机器人创新设计,这已是NOC的特色项目了;二是智能机器人竞赛,分为虚拟机器人足球、虚拟机器人迷宫、机器人投篮和智能机器人竞赛(环保主题)四部分。在学习了今年的竞赛要求后我的感受颇深。
我近两年都在负责智能机器人创新设计的评审工作,对这个赛项很有感情。智能机器人创新设计评选是近几年备受大家推崇的项目,这个竞赛以创新为主题,鼓励爱好机器人的学生在机器人的开发和使用中开动脑筋、自主创新。其目的是为了激发青少年的创新意识,鼓励机器人爱好者在机器人开发和使用中自主创新,设计、制作各种新颖的机器人,实现机器人在机械、电子、气动、软件以及传感器等方面的扩展应用,从而推动机器人应用的不断发展。
创新设计一方面要求学生培养观察生活、关心时事的能力和精神,这样设计才具备新颖性、科学性、实用性、先进性和未来价值;另一方面,需要学生将机器人包含的各种知识和技能,机械、电子、计算机软件以及传感器等方面综合应用,充分锻炼和提高自己机器人设计及制作水平。同时,该设计往往较为复杂,工程量也较大,所以需要几个学生以小组的方式共同完成,学生要注重培养团队合作能力和沟通能力。参赛的许多设计涉及到了节能、环保、奥运等国家社会关注的现代主题,符合社会发展的需求。可以说智能机器人创新设计完全符合青少年的成长特点,集创造、技术、实践于一体,综合性强,是培养未来工程师的重要平台之一。
评选原则
今年的竞赛指南提供了该项目的评选原则。
1.可行性原则:所设计的机器人应具备良好的可操作性和安全性。作品完成后还应充分考虑到其他人员在使用时是否能顺利启动,或者经过一定的努力也可以完成某一项功能或任务。鼓励设计者利用现有资源,整合废旧材料,以最少的成本投入完成相关活动,显现出环保节能意识。
2.创新性原则:创新是技术活动的本质所在,在设计机器人作品时,师生应根据日常生活经验,展开丰富、科学的联想,并积极付诸实践。创造新方法、新成果、新价值。
3.智能性原则:机器人创新设计不同于一般的科技发明,其核心重在体现作品自身的智能化(如感知、规划、动作和协同等能力)。设计好的机器人创新作品可按照周围环境所提供的信息,利用各种传感器和动力装置进行信息的获取和输出,并能按照预设的程序指令决定自己的行动,要有一定的自主能力。这也正是机器人创新设计的魅力所在。
4.趣味性原则:设计者应该结合自己年龄特点、任务过程及完成情况,使作品具有一定的知识性和趣味性。使参与者和观赏者都能对该项目产生浓厚的兴趣,给予足够的关注。
5.可发展性原则:一个好的创新作品应该是有生长点的。选手可以在知识与能力的拓展后,继续完善其作品,使之具备更好的性能。反之,一次成型、一步到位的作品往往是缺少生命力的,不具备可挖掘的潜力。学生发展的潜力和空间也会因此而受到限制。
创新设计题目的选择是最重要的,好的开始是成功的一半。例如,第六届活动中成都某校初中组参赛的两个参赛作品——地震中的搜救机器人和全自动水能分配利用站。前者的设计思路来源于震惊世界的5.12汶川大地震,后者的设计思路来自于当地丰富的水力资源。高中组参赛作品晾被褥辅助机器人,创作动机是学生看到家中老人在晾晒被褥时非常辛苦,所以有了利用机器人帮助老人的创意。充分体现了人文关怀。让我们这些成年人深受感动。
注意事项
根据往届的经验,学生在完成设计、制作时应注意到以下几点。
1.机器人设计的完整性:在科技界,科学家会给每一个科技术语一个明确的定义,但机器人问世已有几十年,机器人的定义仍然仁者见仁,智者见智,没有一个统一的定义。但业内都已认可机器人应符合三个原则(机器人不应伤害人类;机器人应遵守人类的命令,违背第一条的命令除外;机器人应能保护自己,与第一条相抵触者除外),具备三要素(感知、思维、行动)。
2.设计制作的独立性:机器人的设计制作是事先完成的,在教师和家长的帮助指导下是可以的,但学生也应该尽可能的积极参与,最好独立完成。以前曾出现某队学生只能简单介绍机器人功能,原理和内部结构完全不知的情况。所以,学生参与的程度也是我们评定的重要指标之一。
理想做法
在现场作品展示时,评委们是通过看作品、观演示、听介绍、提问题,最终给出综合分数的。所以,我觉得要得到理想成绩还应做到以下几点。
1.作品应有“包装”,此处“包装”是指作品应包含机器人工作环境的设计,而“包装”如果用废旧材料完成效果最佳。
2.演示由学生独立完成,此时指导教师不宜再参与。在学校应充分做好准备,学生必须熟练操作,并做好排除故障的训练。
3.竞赛中包含学生介绍说明的过程,应事先准备好相应的讲演稿和PPT等。现场会有很多观众,演讲的学生要做必要的练习和准备。
4.最后评委要提些问题,这些问题主要是与设计有关,如设计原因、设计思路,该设计中涉及到的传感器、电机等。学生也应做些准备,学习有关知识。
从第六届NOC活动开始,智能机器人创新设计竞赛项目增加了现场主题创作( 1部分)。组委会提供计算机,准备统一的机器人套件,现场发放器材,现场搭建、现场编程、现场调试、现场演示,同样现场宣布具体比赛要求。而第七届活动将此竞赛部分的分数增加到总分的40%(第六届占20%),使得比赛更加科学,分数分布更加合理。现在,每个项目的现场主体创作都已明确了厂家和基本要求,所以提前的训练就非常重要了。特别要提醒参赛的学生,竞赛主题与现场创作有一定差距,方式和思路是不同的。上届一些小组创新设计很优秀,但有的是因为没有竞赛机器人制作经验,有的是因为没有使用过指定厂家的机器人套件和编程软件;现场制作水平一般,最终影响了成绩。
俗话说“磨刀不误砍柴工”,平时学习和练习是最重要的。作为一位机器人爱好者,就要向具有无限开发潜力的机器人领域进行永无止境的挑战。参加竞赛,你会感受到竞赛的紧张与刺激,并带给你竞争与挑战的体验;亲手完成设计、制作,面对自己的劳动成果,你会体验成功的快乐。
我近两年都在负责智能机器人创新设计的评审工作,对这个赛项很有感情。智能机器人创新设计评选是近几年备受大家推崇的项目,这个竞赛以创新为主题,鼓励爱好机器人的学生在机器人的开发和使用中开动脑筋、自主创新。其目的是为了激发青少年的创新意识,鼓励机器人爱好者在机器人开发和使用中自主创新,设计、制作各种新颖的机器人,实现机器人在机械、电子、气动、软件以及传感器等方面的扩展应用,从而推动机器人应用的不断发展。
创新设计一方面要求学生培养观察生活、关心时事的能力和精神,这样设计才具备新颖性、科学性、实用性、先进性和未来价值;另一方面,需要学生将机器人包含的各种知识和技能,机械、电子、计算机软件以及传感器等方面综合应用,充分锻炼和提高自己机器人设计及制作水平。同时,该设计往往较为复杂,工程量也较大,所以需要几个学生以小组的方式共同完成,学生要注重培养团队合作能力和沟通能力。参赛的许多设计涉及到了节能、环保、奥运等国家社会关注的现代主题,符合社会发展的需求。可以说智能机器人创新设计完全符合青少年的成长特点,集创造、技术、实践于一体,综合性强,是培养未来工程师的重要平台之一。
评选原则
今年的竞赛指南提供了该项目的评选原则。
1.可行性原则:所设计的机器人应具备良好的可操作性和安全性。作品完成后还应充分考虑到其他人员在使用时是否能顺利启动,或者经过一定的努力也可以完成某一项功能或任务。鼓励设计者利用现有资源,整合废旧材料,以最少的成本投入完成相关活动,显现出环保节能意识。
2.创新性原则:创新是技术活动的本质所在,在设计机器人作品时,师生应根据日常生活经验,展开丰富、科学的联想,并积极付诸实践。创造新方法、新成果、新价值。
3.智能性原则:机器人创新设计不同于一般的科技发明,其核心重在体现作品自身的智能化(如感知、规划、动作和协同等能力)。设计好的机器人创新作品可按照周围环境所提供的信息,利用各种传感器和动力装置进行信息的获取和输出,并能按照预设的程序指令决定自己的行动,要有一定的自主能力。这也正是机器人创新设计的魅力所在。
4.趣味性原则:设计者应该结合自己年龄特点、任务过程及完成情况,使作品具有一定的知识性和趣味性。使参与者和观赏者都能对该项目产生浓厚的兴趣,给予足够的关注。
5.可发展性原则:一个好的创新作品应该是有生长点的。选手可以在知识与能力的拓展后,继续完善其作品,使之具备更好的性能。反之,一次成型、一步到位的作品往往是缺少生命力的,不具备可挖掘的潜力。学生发展的潜力和空间也会因此而受到限制。
创新设计题目的选择是最重要的,好的开始是成功的一半。例如,第六届活动中成都某校初中组参赛的两个参赛作品——地震中的搜救机器人和全自动水能分配利用站。前者的设计思路来源于震惊世界的5.12汶川大地震,后者的设计思路来自于当地丰富的水力资源。高中组参赛作品晾被褥辅助机器人,创作动机是学生看到家中老人在晾晒被褥时非常辛苦,所以有了利用机器人帮助老人的创意。充分体现了人文关怀。让我们这些成年人深受感动。
注意事项
根据往届的经验,学生在完成设计、制作时应注意到以下几点。
1.机器人设计的完整性:在科技界,科学家会给每一个科技术语一个明确的定义,但机器人问世已有几十年,机器人的定义仍然仁者见仁,智者见智,没有一个统一的定义。但业内都已认可机器人应符合三个原则(机器人不应伤害人类;机器人应遵守人类的命令,违背第一条的命令除外;机器人应能保护自己,与第一条相抵触者除外),具备三要素(感知、思维、行动)。
2.设计制作的独立性:机器人的设计制作是事先完成的,在教师和家长的帮助指导下是可以的,但学生也应该尽可能的积极参与,最好独立完成。以前曾出现某队学生只能简单介绍机器人功能,原理和内部结构完全不知的情况。所以,学生参与的程度也是我们评定的重要指标之一。
理想做法
在现场作品展示时,评委们是通过看作品、观演示、听介绍、提问题,最终给出综合分数的。所以,我觉得要得到理想成绩还应做到以下几点。
1.作品应有“包装”,此处“包装”是指作品应包含机器人工作环境的设计,而“包装”如果用废旧材料完成效果最佳。
2.演示由学生独立完成,此时指导教师不宜再参与。在学校应充分做好准备,学生必须熟练操作,并做好排除故障的训练。
3.竞赛中包含学生介绍说明的过程,应事先准备好相应的讲演稿和PPT等。现场会有很多观众,演讲的学生要做必要的练习和准备。
4.最后评委要提些问题,这些问题主要是与设计有关,如设计原因、设计思路,该设计中涉及到的传感器、电机等。学生也应做些准备,学习有关知识。
从第六届NOC活动开始,智能机器人创新设计竞赛项目增加了现场主题创作( 1部分)。组委会提供计算机,准备统一的机器人套件,现场发放器材,现场搭建、现场编程、现场调试、现场演示,同样现场宣布具体比赛要求。而第七届活动将此竞赛部分的分数增加到总分的40%(第六届占20%),使得比赛更加科学,分数分布更加合理。现在,每个项目的现场主体创作都已明确了厂家和基本要求,所以提前的训练就非常重要了。特别要提醒参赛的学生,竞赛主题与现场创作有一定差距,方式和思路是不同的。上届一些小组创新设计很优秀,但有的是因为没有竞赛机器人制作经验,有的是因为没有使用过指定厂家的机器人套件和编程软件;现场制作水平一般,最终影响了成绩。
俗话说“磨刀不误砍柴工”,平时学习和练习是最重要的。作为一位机器人爱好者,就要向具有无限开发潜力的机器人领域进行永无止境的挑战。参加竞赛,你会感受到竞赛的紧张与刺激,并带给你竞争与挑战的体验;亲手完成设计、制作,面对自己的劳动成果,你会体验成功的快乐。