智能载物机器人(高中组一等奖)
逛街的时候,找这款机器人陪你吧!你只需操控手中的红外线发射装置,经过编码的红外线信号就能指挥它帮你拎东西,还不会跟丢。
不仅如此,机器人安有四轮驱动装置,轮子采用“腿轮”设计,即使在崎岖不平的道路上也依然步伐“稳健”,甚至还能跟主人一起上台阶。当有障碍物接近时,机器人身上的超声波传感器还会发出语音提示,并主动避让。
设计者:蒙泳昌、苏圣、庞立阳(南宁市二中)
仿生蜘蛛机器人(高中组一等奖)
仿生蜘蛛机器人可以在受灾地区大显身手。跟以往普通轮式机器人“无法适应复杂地面”不同,这款机器人的6条腿上各有一个舵机,可以进行0至180度的旋转,根据这些模块的不同组合,机器人可以朝任意方向行进。“双脚同时着地”的行走模式,增大与地面的摩擦力,让步伐更加稳健,也帮助搭载在机器人身上的探测仪更有效地工作。
与此同时,这款机器人也是一个载机平台。它的前端是一个钻头,但遇到塌方路面需要挖掘时,亦可以换成挖沟机。
设计者:连震寰宇、洪振升(福建泉州七中)
乒乓球教练机器人(高中组一等奖)
称心的球友总是可遇而不可求,有了电子乒乓球教练就不一样了。
它由发球装置、接球装置以及计分系统组成,发球装置可以控制发球方向、角度和落球点,增加发球的变化;接球装置安装在发球装置下面,是一个方形的空间,你只要将球击落在空间内,计分系统中的发光二极管便会亮起,示意这个回合你胜出,得一分。
设计者:麦伟伦、易晋豪、黄俊秀(香港路德会西门英才中学)
交警机器人(初中组三等奖)
别看这款人形机器人有些简陋,但本事可大了。我们一共为它设计了19个关节,保证头、手臂和腿协调自如,能够模仿人类交警行走并进行指挥,做出直行、右转、靠边停车等8种交通信号手势。
尽管看似简单,但在设计控制程序时,任何一个动作都涉及所有关节的转动角度和时间控制。尤其在上下台阶时,机器人想要迈出一步,内部程序包括:重心右移、左腿抬起、放下、重心移到双腿中间、重心左移、右腿抬起、放下、重心移到双腿间等8个步骤。
设计者:竺迪、何旭冉、冯玉琳(安徽合肥四十二中学)
“赛博号”空中客车机器人(小学组一等奖)
搭乘“赛博号”空中客车,可以从上海环球金融中心“一步跨越”到金茂大厦。这套“高空交通系统”利用高层建筑作为支柱,将轨道连接在楼宇之间。站台大门用光电传感器控制,往返用触动传感器控制,乘客只需使用大厦的垂直电梯达到空中站台,就可以进行搭乘。
设计者:郭睿、王思齐、高阳(山东省实验小学)
新疆烤肉机器人(小学组二等奖)
机器人由烤箱、烤肉架和调料架构成。烤箱负责自动加热羊肉串,烤肉架则通过调整高度和旋转肉钎让羊肉均匀受热。到了喷洒调料的时间,辣子、孜然会自动落下,而在肉熟之前,还会自动撒盐。加工完成后,烤肉架自行离开烤箱,食客便可享用了。
跟传统烧烤的烟熏火燎不同,这款机器人利用顶部的太阳能发电工作,低碳环保。
设计者:许博文、穆文涛、谢子毅(新疆奎屯市第七小学)
“霸王别姬”木偶机器人(小学组一等奖)
这款模拟中国古老的“掌中木偶”制成的项羽和虞姬人形机器人,可以生动演绎“霸王别姬”的经典桥段。
不过,你看不到“人手支撑表演”的熟悉场景,转而由控制程序指挥木偶机器人完成。而在舞台顶部,根据剧情设计的自动变换灯光,也适时为表演增添了一种感染力。
设计者:施加莹、施泽铭(福建省晋江市恢斋中心小学)
“阳光家园”机器人(初中组一等奖)
“阳光家园”分为商业区、生活区、能源区。在商业区5层高的智能自然环境模拟种植大厦内,每一层都可种植不同的作物,而只有最下面一层才有土壤,养分可自动向上传输。
生活区的楼宇就像一个个魔方,里面被分割成无数“小块“,你可以根据需要购买若干个“小块”,随意组合拼装出理想的户型。这里的学校使用电子课桌,书本可以转化成电子档,不仅为书包减负,还节约了大量纸张。而能源区的噪音发电塔能够收集噪音,转化成电能支持城市照明。
设计者:瑾菲、陈慧泽、李东泽(兰州市第十四中学)
“FLL工程挑战”篇
“FLL挑战”是一种国际机器人比赛项目,2000年进入中国,2005年正式成为“中国青少年机器人大赛”的一员。比赛要求各代表队自行设计、制作机器人并进行编程;机器人要在特定的场地上,一定的时间内,按规则完成比赛。本届FLL挑战赛的主题是:快捷运输。
在11.43米长、23.62米宽的赛台中,设立了桥段、小卡车、通行标志、检测墙、警示塔等众多障碍物。FLL项目组裁判长祖浩东介绍,各队需要设计一辆装有传感器的小车,在最短时间内遥控它完成运送物品、碰撞生存性试验、乘客安全性考验、到达目的地等8个任务,并视完成情况得分。
相较于其他比赛项目,“FLL挑战”对周围环境要求极高。赛场必须保证冷光源、低照度、无磁场干扰。一旦台面纹路不平整,边框有裂缝,场地光照变化,甚至是气温和湿度稍有不适,都可能影响机器人完成任务的效果。因此,赛前对控制器的调试异常关键,任何细节都不能放过,这也要求选手必须快速适应比赛环境,并在面对突发状况时,及时调整技术与心态。
“上海川沙中学”代表队(高中组二等奖):“双轮组合”显神威
在设计过程中,我们放弃了大多数小车装有双排多轮或者使用履带车轮的方案,而是只保留小车两个后轮,每个后轮采用“双轮组合”的方式,尽量压低车辆重心。此外,通过调整马达在车身上的位置,保持车身结构的精巧紧凑。这些改良,不但使机器人的稳定性更强,重量更轻,转弯更灵活,速度也变得更快。
“北京顺义一中”代表队(奖项待定):小巧是王道
复杂不意味着高效,小巧不意味着脆弱。有的对手选择把所有辅助结构,例如“臂膀”、支架、挡板等统统集合于一体,一次性完成任务。这样虽然省去了中途更换的时间,但庞大的机身稳定性差,结构一损俱损。因此,我们选择每执行一项任务前,更换针对性的辅助结构,而这些辅助工具基本全由清一色的 “臂膀”组合而成,事实证明万能的“臂膀”足以帮助机器人完成各种动作。
“VEX工程挑战”篇
“VEX挑战”是一项国际青少年机器人比赛项目,2006年正式成为“加盟”中国青少年机器人大赛。比赛要求队员们自行设计、编程并制作的机器人既能由自动程序控制,又能通过遥控器远程操控,并可以在特定的竞赛场地上,按照一定的规则完成任务。本届VEX挑战赛的主题是:大获全胜。
一块边长为3.6米的正方形区域被分割成两个半区,双方机器人需要在规定时间内,分别用自动和手动遥控两种方式,尽可能多地将自己区域内的球投掷到对方半区或指定篮筐内。
为了实现这个目标,比赛过程中,你会看到多数机器人都选择先用铲子或者吸球装置将自己半场的球带入筐内,最后利用翻转装置将筐内的球抛射到对方区域。 该项目裁判长郑桐介绍,“VEX挑战”最大的特色在于连队参赛,即各方都是由两支不同的队伍联合组成,彼此陌生的机器人要在最短的时间内找到默契,协同作战。
“成都龙江路小学分校&成都内江市实验小学”队(小学组冠军):对手变队友
我们曾是省内机器人大赛的对手,这一次却成为了队友。“内江机器人”在原先只负责进、退以及转弯的四个车轮中央又添加了两个活动车轮,这样便可实现平移,从而提高自身的行进速度。“成都机器人”则在翻转齿轮的动力上下足了功夫,抛射时可以给对手致命一击。
此外我们的战术也更胜一筹。除了主动进攻,只要对方投球,两位机器人就迅速上前接住来球,然后直接将球送还给对手,瞬间完成转守为攻的过程。
“福建省厦门科技馆&福州时代中学”队(初中组冠军):优势互补
一方由于设置了扎带和履带的双重吸球装置,因此,主要承担进攻任务,另一方则要在队友进攻时,尽量拖住对手,待队友完成一次进攻后一起进行防守。
同时,他们也不乏独特的设计。如果机器人距离隔离墙体较远,翻转抛射时球很可能落入自家区域,因此,厦门机器人在铲子的顶部添加了一块可延长射程的金属条。此外,铲子两臂上还首次加入了履带和齿轮起到固定和支撑作用,使得球在投掷时不被对方防守机器人所阻碍。
“足球比赛”篇
1997年7月,国际机器人足球联盟中国分会(简称FIRA中国分会) 成立。 “机器人足球比赛是最能体现出机器人发展水平的一项赛事。”本届足球比赛的裁判梁潆告诉记者,比赛会涉及人工智能、机器人学、通讯、传感、精密机械和仿生材料等多个领域的前沿研究和技术集成,并且亦有着严格的比赛规则,富于趣味性和观赏性。
比赛时分为红、蓝两队,各队分别派出两个机器人参赛。机器人被排放在一个长1.22m、宽1.83m的足球赛台上,比赛采用能发射红外线的直径0.075~0.080m的电子球,球由裁判员放在场地中央的开球点。每场比赛时间为10分钟,分上下半场,裁判员鸣笛后,各队启动自己的机器人,且只允许使用6节电池,目的是为了强调机器人球员的技术成份,而不是一味比拼速度和力量。
参赛选手在经历了分组循环赛后进入复赛。复赛中如果出现平局,该场比赛将加时直至某一队有1个有效进球,该队即为获胜队。若加时3分钟后双方均无进球,则在两个半场及加时赛中离场总次数少(机器人一旦出界掉入槽内就必须离场)的队获胜;如双方离场次数仍相同,则机器人总重量轻的队获胜。
“福建省同安第一中学”队(高中组冠军)
我们的机器人采用4个“全向轮”进行跑动,内置4个马达分别驱动4个轮子前进或后退。机器人上方安有一个红外测距模块,通过参赛者的编程将数据传输到红外测距模块上,红外测距模块再将接收到的指令发射给机器人,这样机器人就能够计算出足球场的边框、对方球门、以及足球的方向,机器人内的灰度模块还可以区分出足球场上不同的颜色,以确保机器人能在规定的区域内跑动。
“澳门坊众学校”队(初中组冠军)
我们的“球员”身上背了一个瓶子,这是制胜的法宝,也是我们在新加坡参赛后“偷师”学来的。瓶子内装压缩的空气,可以在机器人运动时为它补给更多能量,从而节约更多电能。
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