用工業機器人
為醫務人員配送藥品物資
為進口冷凍食品設計傳送「排除受汙染產品」裝置
為智慧工廠設計從進料到碼垛全流程……
中小學生就能做到!
11月28日,2020年第九屆廣東省創意機器人大賽線下複賽在廣東科學中心成功舉行。大賽以「工業機器人」為主題,全省各地市及澳門地區的60支隊伍300多名師生齊聚羊城,按要求親手設計和製作工業機器人和傳送帶,模擬智能工廠的生產過程,進行產品識別、加工等系列操作。據悉,大賽由廣東科學中心與廣東省科技館研究會聯合舉辦。
記者了解到,大賽為各參賽隊伍免費提供相同的基礎材料包,包括基礎型和編程型兩種。基礎型的參賽隊伍使用分立元器件,包括:邏輯晶片、驅動晶片、傳感器等,通過邏輯電路來實現控制。而編程型則使用Arduino、控制板、傳感器等,通過編程來實現控制。參賽隊伍根據套件所提供的零部件發揮各自創意,合作拼裝完成一個符合主題的機器人作品,並模擬智能工廠的智能生產過程。
參賽隊伍設計的工業醫院分揀藥盒機器人
如何從在傳送帶快速通過的紅色、綠色、黑色、黃色等顏色方塊中,通過傳感器準確篩選出黑色方塊,使之傳送到傳送帶另一頭?如何在使用相同基礎材料的情況下,找到最佳應用場景?如何通過不同的結構設計和控制方法,提高工業機器人的生產效率?針對這些問題,參賽隊伍設計的機器人作品形態各異,創意非凡。
例如在小學組中,來自汕頭某小學的隊伍考慮到當地是海產生產基地,而且大量進口冷凍食品也從當地運送到全國的餐桌上,針對當下冷凍食品容易受新冠病毒汙染的風險,希望製造能快速篩選不及格食品的工業機器人系統,還把傳送帶換成粗麻布,使摩擦力增大;另一支隊伍則為了致敬醫務人員,設計了向隔離艙傳送藥品物資的傳送系統。
參賽隊伍設計的物流分揀機器人
中學組更為「先進」。有的隊伍設計了雙光敏電阻系統,以在更準確地識別不同顏色的方塊的同時,也能同時計算方塊通過的數字。「我們在編程中設定了if語句的話,每當有20個方塊經過,就停止程序,卻去人工操作的麻煩。」有的隊伍設計了智慧工廠生產全流程,由AGV小車(雷射導航叉車)模擬運送物料傳輸過程,傳送帶不僅有質量控制篩選系統,還加上了視頻直播系統,供客戶實時觀看生產過程並實現定製生產。
來自廣州中學的參賽隊伍
評委專家們從作品的主題性、創新性、實現性三個方面進行問辯評分,綜合考量機器人整體結構、外觀造型、傳送帶設計和功能創新。專家們一致認為,本次大賽作品除較好地體現了參賽選手對「工業機器人」主題的理解和發揮外,還體現了參賽選手將機器人功能應用於其他領域的移植能力,更體現了參賽選手跨學科(STEAM)應用知識、技術和解決問題的能力,反映出廣東省和澳門地區中小學生思維活躍、創新性強、動手能力強、文化藝術表現力強的特點。專家們還引用黑格爾經典名言「一個民族有一群仰望星空的人,他們才有希望」來激勵廣大科普工作者做仰望星空的人,面向青少年傳播科學知識和方法,激發創新熱情,開啟青少年智慧之門,助他們不斷探索科學,探索未知,追逐遠大理想。
參賽隊伍設計的快遞智能分揀工業機器人
廣東科學中心副主任周震寰介紹,本屆大賽精彩紛呈、亮點突出:一是立意高。大賽以「工業機器人」為主題,緊貼機器人技術在製造業的應用需求,引導廣大中小學生緊跟機器人技術發展前沿。二是範圍廣。大賽前端鏈條吸引全省21個地市和港澳地區20000多名中小學生的深度參與,輻射人數不計其數。經層層推薦、選拔,受大賽規模限制,最終全省有19個地市和澳門地區的212所學校、320支隊伍、1600多名師生成功報名參賽。三是模式新。本次大賽線上比賽採用「雲比賽」模式,在各中小學設立320個賽場,在廣東工業大學設立80個埠的功能賽分賽場,在廣東科學中心設創意賽專家問辯主場,「三場合一」的「雲比賽」模式開創了全國科技競賽的先河,是疫情防控常態化下創新青少年科技競賽形式的大膽探索。四是意義大。本次大賽通過整合雲計算、大數據、遠程互動等多種數位技術,建立了一個有廣闊時空的遠程直播互動評審系統,為今後更大範圍開展科技教育和科普創新實踐活動提供了成功範本,具有重大而深遠的意義。
據悉,複賽分功能競賽和問辯陳述兩個環節,功能競賽主要評價參賽作品的檢測準確率和工作效率,問辯陳述主要從作品的整體結構、外觀造型、傳送帶設計和功能創新4個方面進行評審。經過一天的激烈角逐,最後廣州市越秀區中星小學機器人隊、廣州市白雲區廣外附屬小學雄鷹戰隊、梅州市梅江區黃遵憲紀念中學攀桂坊隊、羅定中學致強隊、澳門培正中學S2A隊等41支隊伍脫穎而出,獲得大賽一等獎。除一等獎外,大賽還評出二等獎61個、三等獎91個、優勝獎100個、港澳特別獎4個、園丁獎177個和優秀組織獎27個。
廣州日報全媒體文字記者:方晴廣州日報全媒體圖片記者:王維宣廣州日報全媒體視頻記者:王維宣 方晴廣州日報全媒體編輯:陳雅詩