燕山中学俩学生创意作品获机器人创新比赛大奖

29日,唐兴越(左)和郭广宇展示各自的作品。记者黄中明 摄

如果身处险地,救援机械无法进入,有了机械手的帮助,就可以增强人工的力量,破除坚硬的障碍;如果一款普通收音机的功能无法满足你的需要,有了基于Arduino(开源电子原型平台)主控制系统的无线电信号播放器,可以通过编程,获得你想要的功能……这不是未来世界的场景,而是燕山学校中学部(简称“燕山中学”)两名初二学生的设计作品,他们在日前落幕的首届全省青少年机器人创新设计大赛分获“创意与生活”创客大赛冠、亚军。

耗时4天,近千块乐高积木组装成机械手

日前唐兴越和郭广宇分别带着创意作品“可编程机械手”和“Arduino无线信号播放器”参加了全省青少年机器人创新设计大赛并获奖。

唐兴越的机械手像一款“巨无霸”机械手套,人的手掌伸入后,指尖处有5个按钮,不同手指按动不同按钮,就能带动相应的机械手指产生抓握的动作。唐兴越说,机械手的主要部件是2个乐高EV3机器人主机以及5个电机和5个触动传感器。“机械手主要由手指和手掌组成,指尖安装了防滑垫。触动传感器给主机一个信号,主机做出信息处理,就能让机械手完成抓握的命令。”

机械手的手指不但比人手触摸的距离远,如果用更坚硬的材料制作,抓取的力量也更大,可以搬动人手搬不动的障碍。别看机械手体积不算大,却用了近千块乐高积木零件。“从构思到开始制作花了近1个月,集中制作用了大约4天。”唐兴越说,那时临近期末考试,除了复习学校知识就是制作机械手,有时要到凌晨一两点才睡觉。

如果说唐兴越是创造一个新设备,郭广宇的“Arduino无线信号播放器”则是在已有物件上进行的改造和创新。他的播放器看上去跟一台普通小型收音机无异,不过内里却暗藏乾坤。所谓Arduino,是一种开源电子原型平台,郭广宇的作品以此为主控制系统,并用激光切割方式制作木质外壳,环保且利于携带。

“有了这个主系统,使用者可以用C语言进行编程,将播放器根据自己的需求进行改造,达到想要的效果。”郭广宇的这台播放器外观精美,由于是用激光对模板进行切割制成的,还略带复古风,“制作设备前后大约1个月,基本每天制作一两个小时,周末时间充裕时,花在这上面的时间就更多了。”平时喜欢读报纸,通过新闻攒灵感

唐兴越和郭广宇早在上小学甚至幼儿园时,就开始“研究”电子机械和编程了,并且小学阶段就参加过若干各类机器人和科技创新比赛,也获得了不错的成绩。

小学六年级时,郭广宇还曾前往奥地利和韩国参加过国际科技创新类比赛,且在韩国的比赛上获得了冠军;唐兴越也在过去两年分别获得过省、市青少年机器人类别比赛奖项,在第五届全省青少年嘉年华中获得创意与生活项目冠军。

是啥让他们“脑洞”大开?除了兴趣和天赋,还有对生活的细致观察和积累。“我平时喜欢观察生活中的细节,还喜欢看电视新闻和报纸,发现问题和产生灵感就留心记下来,等到节假日这样整块儿的时间,就动手做一做。”唐兴越说,生活中常见的物品已比较齐全,但如果在极端条件或灾害环境下,也应做出应急准备。“比如在山沟里或矿井下,一旦发生危险,大型机械进不去,人工的力量又不够,就可以通过机械手增强人力,抢出救援生命线。”机械手的灵感就来源于这样的思考。

除了同样对生活观察入微,两人还有个共同点,就是同为燕山中学3D打印社团成员。该社团2016年9月成立,两人是第一批成员,堪称“元老”。学校还有新开设的3D建模和网络编程社团,与3D打印共同组成了创客社团,旨在普及创客教育,其中也涌现出不少颇有天分的“小创客”,还有多名学生正在准备2018年的相关竞赛。

获得了省级大奖的唐兴越和郭广宇并未止步于此,他们还在不断学习,唐兴越寒假还报了学习“C++”编程语言的辅导班。“我的梦想是能造出一个像电影里‘大白’那样能自主思考的机器人。”他说。

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