南京高中生获得青少年机器人“奥运会”全明星新秀奖

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南京高中生获得青少年机器人“奥运会”全明星新秀奖

2016.4.6

　　“蓝鲸鱼”机器人5839队部分队员合影

队员们在调试比赛机器人

　　中国江苏网4月5日讯(记者 叶真)当大家的关注点还聚焦在以4:1战胜韩国围棋大师李世石的“阿尔法狗”时，南京的一群中学生们已经在美国参加了FRC(First Robot Competition)机器人大赛，并获得中国学生参赛以来的最好成绩！
　　经过12场资格赛和3场联盟赛的对决，在美国当地时间3月26日，来自南京的“蓝鲸鱼”机器人5839队在加州文图拉赛区以排位第9的成绩获得FRC机器人大赛全明星新秀奖，并从全世界的六千多支参赛队伍中脱颖而出，取得了进入决赛的资格，成为参加决赛的600支队伍之一。
　　据了解，FRC机器人大赛相当于青少年机器人比赛中的奥运会，是全球规模最大的机器人比赛之一。对学生们来说，FRC足以挑战他们在各方面的能力，队员除了要设计制作机器人、编程等比赛本身，还需要翻译比赛规则，并做好自己的品牌宣传工作。
　　“蓝鲸鱼”机器人5839队由18名学生和4名老师组成，学生们主要来自南外、南师附中、金陵中学、建宁中学、杭州二中等学校，也是此次比赛中国内参赛人数最多的队伍。
　　由于大部分成员来自南京，因此队伍取了一个与南京谐音的名字——“蓝鲸鱼”，5839则是在FRC比赛过程中的队伍编号。

　　比赛现场

　　以联盟队长身份进入赛区联盟赛 打出资格赛中最高分
　　FRC每年比赛的挑战题目不同，今年的比赛题目为“攻城略地”(FIRST STRONGHOLD)，场地约为一个排球场大小。比赛分为两轮，即12场资格赛和3场联盟赛，每场比赛2分半钟。在比赛中，各自拥有三支队伍的两个联盟进行“红蓝对抗”，互相竞争攻破对手的防御并夺下他们的塔楼。得分手段包括穿越对手的外围设施(即过障碍)和将一个重量为篮球三分之一的球体投入对手的塔楼中(即投射)，最终包围并登上对手的塔楼。两个主要得分项为过障碍和投射。
　　让这支新秀队伍骄傲的是，在12场资格赛中，“蓝鲸鱼”以第9名的成绩进入第二轮的联盟赛。在其中一场打出了139分的全场最高分。
　　在联盟赛阶段，“蓝鲸鱼”以联盟队长的身份选择另外两支队伍，并进入了赛区联盟四分之一决赛，打出了中国队伍参赛以来的最好成绩。总教练陈钟介绍，“联盟队长就意味着我们能够挑选在比赛中进行协同作战的另外两只队伍，我们享有主动权。”
　　最终，经过三局苦战，“蓝鲸鱼”在四分之一决赛的决胜局中以4分惜败美国老牌强队。由于今年是首次参加比赛，所以“蓝鲸鱼”机器人5839队无法参与赛区最高奖项主席奖的争夺。“全明星新秀奖是指团队综合能力最佳，也相当于新队伍中的主席奖。”陈钟说道。
　　准备期遭遇困难 抓住重点改变制作战术
　　赛场上精彩的表现必须有一个出色的机器人，队长王天枢是正是机器人的机械设计工程师。如何设计一个机器人？对于很多同龄人来说甚至是不敢想的问题，但是王天枢作为团队的核心，不仅让机器人能够跨越障碍并投掷，还要有精确度。
　　陈钟告诉记者，对孩子们来说面临一个巨大的挑战就是时间问题。“今年美国比赛组织公布比赛内容的时间是1月9日，所有的参赛队伍要均在60天之内完成机器人的设计和制作。”
　　由于时间紧张，比赛的准备时间又恰逢春节假期，在材料上团队就首先遭遇难题。“我们一开始预订了8寸的轮胎作为机器人的“腿”，这样会比较方面通过障碍，但是由于各种客观原因，我们的8寸轮胎没有及时到货，所以只好使用了现在的6寸轮胎。正因为如此我们的机器人体积变小了，所以在速度和效率上更有优势。”王天枢告诉记者，轮胎的变小会导致机器人在逾越障碍时变得不那么容易，因此，队员们就把机器人的设计和组装重点放在了机械臂的制作和控制上，针对的是投掷的得分项。

操作手李志强正在操作机器人

　　美国当地媒体的报道

　　春节期间奋力备战 操作手每天训练8小时以上
　　既然投掷是主要得分项，那么投掷的精度和准度就很重要。虽然每场比赛的时间只有2分半中，但在练习阶段，两名机器人操作手李志强和王昆每天需要投掷500个球，训练时长达到8小时以上。每天早上9点出现在训练基地，到晚上9点才能结束。当被问到长时间的训练会不会觉得枯燥时，李志强表示，已经习惯了这样的生活，而且大家会劳逸结合。
　　有多少投入，就有多少回报。正为了更好地准备比赛，今年1月，杭州的中学生洪圣楠就独自一人来到南京，几个月吃住在训练基地。正因为对团队成员最熟悉，所以赛场核心——场上指挥的重担就落在了洪圣楠的肩上。洪圣楠需要和侦查人员冯荻做好配合，并指挥两名操作手执行动作。
　　陈志博被队员们称作“码农”，他是机器人的主要编程人员。陈钟老师这名队员赞赏有加：“基本上所有的程序，他在3分钟就能搞定。”在陈志博眼中，编程和做数学、打游戏一样，都是他的爱好。甚至在记者采访的时候，陈志博也沉浸在自己的“代码”世界中。“小的时候我会比较喜欢玩游戏，但是现在我玩的少了，还是编程更有意思，完成一个程序的感觉就和做数学题、打游戏一样有成就感。”关于老师的赞赏，陈志博表示，只是自己在编程时养成了比较好的习惯。对于“阿尔法狗”他也有自己的想法，不过陈志博觉得现在还在保密阶段。
　　“孩子们非常投入，整个寒假他们都在我们的基地内进行设计和操作，哪怕大年三十，大家都到晚上五六点钟才回家。”陈钟觉得，投入与勤奋是这支队伍最大的亮点。

　　洪圣楠(右)和冯荻在操作机器人

　　团队协作很重要 在打游戏中寻找默契
　　本次的比赛题目“攻城略地”中，所有的塔楼都是模仿中世纪，连主持人的出场服装也是来自中世纪。对于很多游戏玩家来说，这样的场景和一些游戏很相似。
　　洪圣楠告诉记者，大家的看法一样，这次的题目和游戏“魔兽争霸”有着相似的地方。“用我们的话来说，主要都是建卡和打卡的过程。所以大家空闲的时候大家也会打打游戏，特别是我和负责‘侦查’的冯荻。我们俩会找一切机会培养默契，在比赛中，我们也会有一些‘暗语’，大家一听就懂了。”
　　队员们表示，在接下来的比赛中，他们希望能取得更多的奖项，也希望对机器人再做一些改进，主要是防御系统方面。
　　　》》团队主要成员简介
　　总教练陈钟：南京建宁中学老师，曾带队参加2015年FTC机器人比赛，在国内选拔赛中获得冠军，因此获得了中国参见2015年FTC美国大赛决赛阶段比赛的两个名额之一。
　　队长王天枢：有条件被帝国理工大学的航空航天专业录取，南师附中机器人社长。负责本次参赛机器人机械设计。
　　副队长苗芃芃：南外学生，被耶鲁大学录取，曾作为青奥大使在美国圣路易斯市演讲，主要负责外宣工作。
　　陈泽天：南师附中江宁分校机器人社长。7岁开始接触机器人，参与了本次比赛机器人主要控制系统的编程。
　　陈志博：南师附中学生，被加州大学圣地亚哥分校计算机专业录取。是机器人编程的主要人员。
　　洪圣楠：杭州二中机器人社长，被俄亥俄州立大学机械工程专业录取。负责比赛现场指挥和外宣工作。
　　冯荻：南外学生，被加州大学圣地亚哥分校化学工程专业录取，负责外宣和比赛现场侦查。
　　李志强：建宁中学中专2年级学生，机器人操作手。
　　王昆：机器人操作手。
　　(注：其中洪圣楠、冯荻、李志强、王昆为比赛现场操控人员。)
　　　》》FRC机器人大赛简介
　　FIRST Robotics Competition (FRC)是由美国非盈利机构FIRST主办，针对高中生、大专生的一项工业级机器人竞赛。FRC把运动的刺激性和科学技术的精确结合在一起。由美国发明家狄恩·卡门先生于1898年创立。
　　相比于国内外其他青少年机器人比赛，FRC比赛难度更高，更能体现学生的综合创新素质。其难度在于：
　　1、从1月9日美国比赛组织公布比赛内容开始，参赛队伍要在60天不到的时间未完成机器人的设计、制作，要求参赛队伍具有很高的设计水平，同时还需要有配套的加工安装条件。
　　2、相比国内常见的机器人比赛，FRC更是一个机器，设计机械的结构设计与加工，复杂性远大于目前常见的塑料结构的拼装机器人。设计阶段采用工业3D机械设计软件Solidwork进行模型和机械设计，形成加工图后进行机械加工到最后的组装调试。
　　3、参赛队伍不仅要完成机器人的设计与制作，还要提供整个过程中的工程笔记，赛前要面对组委会的专家进行现场答辩，同时队伍在比赛准备过程中需要通过平面、视频建立自己队伍的形象包装，自己去获得企业的资金和技术赞助。同时期间队伍还需要参与一些社会的公益活动。
　　4、比赛不仅是展示机器人的功能，整个比赛不仅有自动控制阶段，更多时间是需要操作人员进行操作的人机对抗，比赛对抗程度激烈，对比赛的策略战术要求很高，融入了体育竞技和娱乐的成分，有很强的观赏性。