2017青少年高?？茖W(xué)營(yíng)西安交通大學(xué)分營(yíng)活動(dòng)注重科技體驗(yàn)與動(dòng)手實(shí)踐，將理論指導(dǎo)與操作體驗(yàn)合理搭配，展現(xiàn)出科學(xué)魅力與科技創(chuàng)新的內(nèi)涵。名家大師講座——中國(guó)女院士中唯一一位將軍邱愛(ài)慈與營(yíng)員面對(duì)面，解密“兩彈一星”；揚(yáng)帆遠(yuǎn)航——營(yíng)員與優(yōu)秀工程師、優(yōu)秀學(xué)生直接溝通，了解科技創(chuàng)新在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，感受大學(xué)生活的豐富多彩；科學(xué)探索實(shí)踐活動(dòng)——營(yíng)員走進(jìn)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，體驗(yàn)前沿科技，領(lǐng)略科技創(chuàng)新對(duì)于時(shí)代發(fā)展的推動(dòng)；工程坊——營(yíng)員參與科技創(chuàng)新項(xiàng)目，開(kāi)展小課題研究，用智慧捕捉科技靈感。在系列科技與文化教育活動(dòng)中，以西安交通大學(xué)機(jī)器人隊(duì)帶領(lǐng)營(yíng)員進(jìn)行的“體驗(yàn)人工智能——與機(jī)器人共舞青春”機(jī)器人科技人工智能體驗(yàn)活動(dòng)尤其受到營(yíng)員們的喜愛(ài)。

隨著人工智能技術(shù)的不斷革新與發(fā)展，越來(lái)越多的機(jī)器人產(chǎn)品出現(xiàn)在大眾視野中，機(jī)器人的發(fā)展與創(chuàng)新技術(shù)已成為備受矚目的科技焦點(diǎn)?！绑w驗(yàn)人工智能——與機(jī)器人共舞青春”特色營(yíng)隊(duì)活動(dòng)組織營(yíng)員走進(jìn)ROBOCON機(jī)器人隊(duì)了解機(jī)器人的構(gòu)造，學(xué)習(xí)機(jī)器人的基本工程制作方法；跟隨VEX機(jī)器人隊(duì)一起，學(xué)習(xí)功能結(jié)構(gòu)搭建和編程，操作機(jī)器人，體驗(yàn)與機(jī)器人交互指揮；同ROBOMASTER機(jī)器人隊(duì)并肩作戰(zhàn)，體驗(yàn)一場(chǎng)完整的競(jìng)技性“機(jī)甲大師”機(jī)器人比賽。

活動(dòng)內(nèi)容

機(jī)器人初識(shí)——“脫胎換骨”登場(chǎng)

在期待中，ROBOCON機(jī)器人隊(duì)帶領(lǐng)營(yíng)員們展開(kāi)了一場(chǎng)機(jī)器人脫胎換骨之旅——機(jī)器人知識(shí)學(xué)習(xí)及制作活動(dòng)。每位營(yíng)員都在機(jī)器人隊(duì)員的指導(dǎo)下動(dòng)手體驗(yàn)，了解機(jī)器人的構(gòu)造，學(xué)習(xí)制作機(jī)器人的大體流程，掌握一些基礎(chǔ)方法。活動(dòng)為營(yíng)員們工程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在此環(huán)節(jié)，ROBOCON機(jī)器人隊(duì)隊(duì)員向營(yíng)員們介紹機(jī)器人技術(shù)的背景、機(jī)器人隊(duì)的歷屆比賽經(jīng)歷，并且從傳感器到電機(jī)，從軟件、硬件到機(jī)械結(jié)構(gòu)，毫無(wú)保留地將本隊(duì)機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路及制作流程介紹給營(yíng)員。介紹過(guò)后，團(tuán)隊(duì)機(jī)械組負(fù)責(zé)人向營(yíng)員們介紹隊(duì)里機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般方法，機(jī)器人制作經(jīng)常使用的電機(jī)，并帶領(lǐng)營(yíng)員觀看一些使用Solidworks繪制的機(jī)器人3D模型，然后帶領(lǐng)營(yíng)員參觀加工問(wèn)，展示一些如激光切割之類的簡(jiǎn)單技術(shù)。該環(huán)節(jié)主要幫助營(yíng)員們了解機(jī)器人設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程。

然后，機(jī)器人隊(duì)員帶領(lǐng)營(yíng)員制作自動(dòng)用筆在白板上寫時(shí)間的“小賤鐘”。制作結(jié)束之后，隊(duì)員帶著營(yíng)員們調(diào)試制作好的小賤鐘，通過(guò)程序調(diào)整和機(jī)械結(jié)構(gòu)微調(diào)，一方面使?fàn)I員知道設(shè)計(jì)同真實(shí)環(huán)境是存在誤差的，需要偏置量修改；另一方面也帶領(lǐng)營(yíng)員進(jìn)行了一遍調(diào)試機(jī)器人的工作。最終營(yíng)員都制作出了屬于自己的小機(jī)器人，隊(duì)員還為營(yíng)員贈(zèng)送了開(kāi)發(fā)板、舵機(jī)和源代碼，方便他們回去繼續(xù)學(xué)習(xí)。

機(jī)器人初成——與機(jī)器人“共舞”

VEX機(jī)器人團(tuán)隊(duì)以近2年的賽題為主題向營(yíng)員們展示了VEX機(jī)器人的操作、結(jié)構(gòu)搭建和編程，讓營(yíng)員對(duì)機(jī)器人有了更加深刻地了解，同時(shí)培養(yǎng)了他們的科學(xué)思想、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，營(yíng)員還體驗(yàn)了機(jī)器人的操作功能，與機(jī)器人“共舞”。

為了讓營(yíng)員擁有更好的活動(dòng)體驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)前期在思源活動(dòng)中心搭建了比賽場(chǎng)地，并且搬來(lái)了比賽道具和新老隊(duì)員針對(duì)賽題搭建的VEX機(jī)器人，這其中還有獲得過(guò)世界錦標(biāo)賽“全能總冠軍”的VEX機(jī)器人，并由富有操作經(jīng)驗(yàn)的老隊(duì)員為營(yíng)員再現(xiàn)當(dāng)年世錦賽緊張激烈的賽況。

活動(dòng)還向營(yíng)員展示了VEX機(jī)器人的基本構(gòu)件和控制模塊，通過(guò)PPT向營(yíng)員介紹了VEX機(jī)器人的關(guān)鍵元器件和控制方法，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)向營(yíng)員講解VEX機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路和搭建技巧，以及控制各種元器件的方法，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一些基礎(chǔ)搭建和編程基礎(chǔ)指令的演示操作，使得機(jī)器人設(shè)計(jì)合理，各個(gè)部位能夠協(xié)調(diào)工作，完成相應(yīng)的動(dòng)作指令。活動(dòng)很好地向營(yíng)員展示了機(jī)器人搭建及控制的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。通過(guò)活動(dòng)，營(yíng)員大致了解了機(jī)器人的控制流程，對(duì)于VEX機(jī)器人的核心部分有了初步了解，并且有了自己的想法和見(jiàn)解。

并肩作戰(zhàn)——與機(jī)器人一起“舞動(dòng)青春”

近年來(lái)，隨著AlphaGo等新型AI的出現(xiàn)，人工智能已經(jīng)成為社會(huì)熱潮。近期，國(guó)家制定了人工智能發(fā)展規(guī)劃，要求將人工智能納入中小學(xué)課程。在這樣的大背景下，團(tuán)隊(duì)推出了“機(jī)甲大師體驗(yàn)項(xiàng)目”，該項(xiàng)目旨在激發(fā)青少年的科技意識(shí)、競(jìng)技意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

ROBOMASTER團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)了遙控機(jī)器人戰(zhàn)車、聆聽(tīng)“機(jī)甲大師”講座、觀看2016比賽精彩錄像等環(huán)節(jié)，帶領(lǐng)營(yíng)員走進(jìn)機(jī)器人競(jìng)技領(lǐng)域。營(yíng)員與機(jī)器人并肩作戰(zhàn)，親身體驗(yàn)機(jī)器人競(jìng)技的樂(lè)趣，感受科技的魅力?；顒?dòng)首次增加了機(jī)器人操作體驗(yàn)，可使?fàn)I員體驗(yàn)操作機(jī)器人的樂(lè)趣。此外，團(tuán)隊(duì)隊(duì)員為營(yíng)員演示了機(jī)器人自動(dòng)打擊大小能量機(jī)關(guān)，讓營(yíng)員進(jìn)一步感受到人工智能的魅力。

考慮到營(yíng)員對(duì)競(jìng)技機(jī)器人知識(shí)知之甚少，隊(duì)員需要通過(guò)細(xì)致的講解并進(jìn)行實(shí)際操作和演示，才能使?fàn)I員快速掌握遙控步兵機(jī)器人、英雄機(jī)器人的基本知識(shí)，真正做到學(xué)以致用。活動(dòng)專門為營(yíng)員準(zhǔn)備了通俗易懂的解說(shuō)詞，并由專業(yè)隊(duì)員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)解說(shuō)。針對(duì)遙控輪式機(jī)器人的麥克納姆輪、云臺(tái)電機(jī)、摩擦輪等組件和附件，隊(duì)員引出了關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)、電學(xué)等知識(shí)，以進(jìn)一步讓營(yíng)員對(duì)全向機(jī)器人深入了解。在講解時(shí)，隊(duì)員們還講述了比賽和開(kāi)發(fā)中發(fā)生的小故事，提高了整體活動(dòng)的趣味性。

活動(dòng)特色及效果

活動(dòng)通過(guò)科技知識(shí)學(xué)習(xí)、特色體驗(yàn)和實(shí)踐參與三位一體的形式，幫助營(yíng)員了解高校和科研單位的發(fā)展歷程及其在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)中的重大作用，感受科技魅力，體驗(yàn)創(chuàng)新文化，從小樹(shù)立科技強(qiáng)國(guó)、實(shí)業(yè)報(bào)國(guó)的遠(yuǎn)大志向?；顒?dòng)注重培養(yǎng)青少年對(duì)科學(xué)技術(shù)研究的興趣，激發(fā)他們對(duì)科學(xué)探索的興趣，借助思維的碰撞引導(dǎo)青少年培養(yǎng)勇于探索的精神，潛移默化培養(yǎng)青少年的科學(xué)精神、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。形式多樣、豐富多彩、易于接受的科技教育活動(dòng)受到了營(yíng)員和帶隊(duì)教師的一致好評(píng)。

“在機(jī)器人制作和體驗(yàn)活動(dòng)中，我第一次接觸到了一直覺(jué)得很神秘、有趣的機(jī)器人。當(dāng)一堆堆凌亂的小部件，成為一輛能轉(zhuǎn)動(dòng)的小車后，成功的喜悅流露在每個(gè)人的臉上。機(jī)器人隊(duì)的隊(duì)員很細(xì)致地講解機(jī)器人制作的操作流程，還為我們演示如何制作‘小賤鐘，如何搭建機(jī)器人的部件。在哥哥姐姐的指導(dǎo)下，我們動(dòng)手搭建機(jī)器人，操作機(jī)器人，還參加了活動(dòng)組織的機(jī)器人比賽。通過(guò)活動(dòng)，我學(xué)習(xí)到很多機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)，不僅有機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，還有關(guān)于電和程序的知識(shí)，對(duì)我以后的學(xué)習(xí)很有幫助，也讓我更加確定自己以后要學(xué)習(xí)和從事科技工作，為祖國(guó)的科技發(fā)展而努力奮斗。”

——山東省濱州市博興縣第一中學(xué)

宋凱迪