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中小学生比拼工业机器人一套材料发挥数百种应用创意2023-06-22 11:48

  11月28日,2020年第九届广东省创意机器人大赛线下复赛在广东科学中心成功举行。大赛以“工业机器人”为主题,全省各地市及澳门地区的60支队伍300多名师生齐聚羊城,按要求亲手设计和制作工业机器人和传送带,模拟智能工厂的生产过程,进行产品识别、加工等系列操作。据悉,大赛由广东科学中心与广东省科技馆研究会联合举办。

  记者了解到,大赛为各参赛队伍免费提供相同的基础材料包,包括基础型和编程型两种。基础型的参赛队伍使用分立元器件,包括:逻辑芯片、驱动芯片、传感器等,通过逻辑电路来实现控制。而编程型则使用Arduino、控制板、传感器等,通过编程来实现控制。参赛队伍根据套件所提供的零部件发挥各自创意,合作拼装完成一个符合主题的机器人作品,并模拟智能工厂的智能生产过程。

  如何从在传送带快速通过的红色、绿色、黑色、黄色等颜色方块中,通过传感器准确筛选出黑色方块,使之传送到传送带另一头?如何在使用相同基础材料的情况下,找到最佳应用场景?如何通过不同的结构设计和控制方法,提高工业机器人的生产效率?针对这些问题,参赛队伍设计的机器人作品形态各异,创意非凡。

  例如在小学组中,来自汕头某小学的队伍考虑到当地是海产生产基地,而且大量进口冷冻食品也从当地运送到全国的餐桌上,针对当下冷冻食品容易受新冠病毒污染的风险,希望制造能快速筛选不及格食品的工业机器人系统,还把传送带换成粗麻布,使摩擦力增大;另一支队伍则为了致敬医务人员,设计了向隔离舱传送药品物资的传送系统。

  中学组更为“先进”。有的队伍设计了双光敏电阻系统,以在更准确地识别不同颜色的方块的同时,也能同时计算方块通过的数字。“我们在编程中设定了if语句的线个方块经过,就停止程序,却去人工操作的麻烦。”有的队伍设计了智慧工厂生产全流程,由AGV小车(激光导航叉车)模拟运送物料传输过程,传送带不仅有质量控制筛选系统,还加上了视频直播系统,供客户实时观看生产过程并实现定制生产。

  评委专家们从作品的主题性、创新性、实现性三个方面进行问辩评分,综合考量机器人整体结构、外观造型、传送带设计和功能创新。专家们一致认为,本次大赛作品除较好地体现了参赛选手对“工业机器人”主题的理解和发挥外,还体现了参赛选手将机器人功能应用于其他领域的移植能力,更体现了参赛选手跨学科(STEAM)应用知识、技术和解决问题的能力,反映出广东省和澳门地区中小学生思维活跃、创新性强、动手能力强、文化艺术表现力强的特点。专家们还引用黑格尔经典名言“一个民族有一群仰望星空的人,他们才有希望”来激励广大科普工作者做仰望星空的人,面向青少年传播科学知识和方法,激发创新热情,开启青少年智慧之门,助他们不断探索科学,探索未知,追逐远大理想。

  广东科学中心副主任周震寰介绍,本届大赛精彩纷呈、亮点突出:一是立意高。大赛以“工业机器人”为主题,紧贴机器人技术在制造业的应用需求,引导广大中小学生紧跟机器人技术发展前沿。二是范围广。大赛前端链条吸引全省21个地市和港澳地区20000多名中小学生的深度参与,辐射人数不计其数。经层层推荐、选拔,受大赛规模限制,最终全省有19个地市和澳门地区的212所学校、320支队伍、1600多名师生成功报名参赛。三是模式新。本次大赛线上比赛采用“云比赛”模式,在各中小学设立320个赛场,在广东工业大学设立80个端口的功能赛分赛场,在广东科学中心设创意赛专家问辩主场,“三场合一”的“云比赛”模式开创了全国科技竞赛的先河,是疫情防控常态化下创新青少年科技竞赛形式的大胆探索。四是意义大。本次大赛通过整合云计算、大数据、远程互动等多种数字技术,建立了一个有广阔时空的远程直播互动评审系统,为今后更大范围开展科技教育和科普创新实践活动提供了成功范本,具有重大而深远的意义。

  据悉,复赛分功能竞赛和问辩陈述两个环节,功能竞赛主要评价参赛作品的检测准确率和工作效率,问辩陈述主要从作品的整体结构、外观造型、传送带设计和功能创新4个方面进行评审。经过一天的激烈角逐,最后广州市越秀区中星小学机器人队、广州市白云区广外附属小学雄鹰战队、梅州市梅江区黄遵宪纪念中学攀桂坊队、罗定中学致强队、澳门培正中学S2A队等41支队伍脱颖而出,获得大赛一等奖。除一等奖外,大赛还评出二等奖61个、三等奖91个、优胜奖100个、港澳特别奖4个、园丁奖177个和优秀组织奖27个。

  广州日报全媒体文字记者:方晴广州日报全媒体图片记者:王维宣广州日报全媒体视频记者:王维宣 方晴广州日报全媒体编辑:陈雅诗