一城一風情,一地一文化。北京理工大學珠海校區(qū)仿生水下機器人營,讓孩子在有限的時間內(nèi),結(jié)交志同道合的朋友、暢想未來海洋面貌、接觸前沿技術(shù)。
1.走進北京理工大學珠海校區(qū),提前體驗大學生活,參訪自動化學院機器人實驗室,了解先進的科學技術(shù)帶給我們生活的改變;
2.參與教育部白名單比賽,完成一次自我挑戰(zhàn);
3.傾聽清北名校教授關(guān)于人工智能應用與創(chuàng)新的講解與分享,學習仿生水中機器人相關(guān)知識;
4.探索神秘的海洋,使用仿生水下機器人完成水中任務的挑戰(zhàn),學習水中開源硬件,設計屬于自己的仿生水中機器人。
參與教育部白名單賽項——NOC
全國中小學信息技術(shù)創(chuàng)新與實踐大賽(Novelty Originality Creativity),簡稱NOC大賽,由城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展研究中心、中國人工智能學會主辦,是一項運用信息技術(shù)培養(yǎng)廣大師生的創(chuàng)新精神和實踐能力,面向青少年開展人工智能科學普及、引領科技創(chuàng)新的素質(zhì)教育實踐平臺。NOC大賽是目前國內(nèi)規(guī)模和影響力最大的中小學信息技術(shù)普及活動之一。大賽旨在倡導“重在參與”精神,普及性和提高性并存。
教育部公布的2020-2021學年中小學生的全國性競賽活動名單,NOC大賽榜上有名,并連續(xù)2年成為教育部認可的全國性中小學生競賽活動之一。大賽特設“恩歐希教育信息化發(fā)明創(chuàng)新獎”,是中國設立的第一個面向中小學師生以促進自主創(chuàng)新為目的的大獎,也是NOC活動的最高獎項。每年NOC最高獎項獲得者將有機會作為NOC參賽代表,受邀來到人民大會堂,參加國家科技獎勵大會,和全國頂尖科學家齊聚一堂,共享盛宴。
大賽自2002年在北京啟動以來,至今已成功舉辦了近20屆,累計吸引了全國6萬多所學校、6500萬名師生參與其中。
1.人工智能與水中機器人
課程目標:
認識不同水中機器人的不同用途,產(chǎn)生進一步了解和研究機器人的興趣和基本的技術(shù)素養(yǎng)。學習使用多種水中機器人,一起制作并完成各種水中任務挑戰(zhàn)!
使用設備:
(1)單關(guān)節(jié)水中機器人:曾參與2012年北極科考
(2)水中魔方:水中可自由拼裝的開源機器人
(3)多關(guān)節(jié)水中機器人:1比1仿生中華錦鯉,中國首款自主知識產(chǎn)權(quán)仿生機器魚
(4)ROV機器人:水中作業(yè)專業(yè)級機器人
2.水中機器人防水的奧秘
課程目標:認識防水的意義、防水的基本方式以及如何進行取舍。
課程說明:動密封技術(shù)是水下機器人的關(guān)鍵技術(shù)之一。作為水下機器人的機械臂關(guān)節(jié),包括電機驅(qū)動組件與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)輸出組件,在其驅(qū)動過程中需要軸與機殼間的動配合,由于軸與機殼之間存在間隙,導致泄漏,且伴隨著壓力越高,泄漏量就越大。因此,需要設計一種防水的密封結(jié)構(gòu),以滿足水下機器人的使用要求。
3.水中機器人仿生結(jié)構(gòu)與運動探究
課程目標:認識水中物體運動的復雜性,了解動力、阻力、流體力學、湍流;從自然界的生物中尋找更完美的運動方式。
課程說明:從自然界的生物中尋找更完美的運動方式。運用仿生方法可創(chuàng)制新的機械,發(fā)明現(xiàn)代化識辨儀器,改進通信系統(tǒng),設計新穎的工藝和研制人工臟器等。如現(xiàn)代的飛機、極地越野汽車、雷達系統(tǒng)的電子蛙眼、航海的聲納系統(tǒng)、航空建造工程的蜂窩結(jié)構(gòu)、人工腎及人工心臟等,都是仿生的結(jié)晶。
4 .水中機器人編程
課程目標:水中機器人的控制理論及編程學習。
課程說明:水中機器人的控制理論及編程學習,不斷激發(fā)學生編程興趣,努力培養(yǎng)學生勇于探索的創(chuàng)新精神和解決實際問題的實踐能力,編程教學在原有Scratch編程教學中加入了場景功能模塊,使學生能夠更直觀地用程序設計的思維去分析,解決生活中的實際問題。
5.機械動力基礎
課程目標:水中機器人結(jié)構(gòu)設計,學習控制基礎。
課程說明:一般而言,機器的組成通常包括:動力部分、傳動部分、執(zhí)行部分和控制部分。各部分的作用如下:動力部分——把其他形式的能量轉(zhuǎn)化成機械能,以驅(qū)動機器各部件運動等;傳動部分——將原動機的運動和動力傳遞給執(zhí)行部分的中間環(huán)節(jié);執(zhí)行部分——直接完成機器工作任務的部分,處于整個傳動裝置的終端,其結(jié)構(gòu)形式取決于機器的用途;控制部分——包括自動檢測部分和自動控制部分,其作用是顯示和反映機器的運行位置和狀態(tài),控制機器的正常運行和工作。
6.運動控制基礎
課程目標:學習各項實驗方法,對水中機器人進行防水性測試、浮力調(diào)節(jié)測試、速度調(diào)節(jié)測試。
課程說明:水下機器人具有如下特點:動力學模型存在高度非線、強耦合、時變和參數(shù)不確定等特征,工作時受浪流等環(huán)境因素干擾大,水下作業(yè)對空間姿態(tài)和路徑等常有特殊要求等。水下自治機器人的上述特點對控制系統(tǒng)提出了較高的要求,既要有較強的魯棒性(系統(tǒng)的健壯性),自適應性,還必須具有足夠的運動控制精度。
7 .水中任務挑戰(zhàn)賽
課程目標:培養(yǎng)競賽能力,鍛煉團隊配合能力,臨場調(diào)試和解決問題的能力;為培養(yǎng)、選拔、推薦優(yōu)秀人工智能與機器人專業(yè)人才創(chuàng)造基礎條件,促進國家人工智能與機器人教學實踐和培養(yǎng)學生實踐能力。
國際機器人創(chuàng)客聯(lián)盟頒發(fā)的海洋創(chuàng)新人才證書