“門外漢”在賽場！

任偉

“7月21日至23日，第十八屆青少年機器人競賽暨2018世界青少年機器人邀請賽在貴州大學西校區新體育館舉行。”

來自鄭州的四個孩子

來到FLL機器人工程挑戰賽準備區的一角，一個男孩坐在凳子上低著頭專注地搭建著他面前的機器；其余的三個一會盯著電腦，一會回過頭來像是在討論什么，其中一個個子小小、身材瘦瘦的小男孩，與地上的機器比起來，機器更顯“身寬體胖”一些。這個小孩告訴記者，他今年9歲，在這個團隊中主要負責裝配件和拆配件，來這之前他們每天下午都安排有時間訓練。旁邊另一個小孩接著說，“我們來自河南省鄭州市惠濟區大河路中心小學，我們的機器模仿了103中學的那款機器，里面的程序由我們根據他們的程序修改調試出來的。”

一個團隊四個人，各有分工。9歲的小孩介紹了他們的分工，“我負責裝配件和拆配件，還有一個也是負責裝配件和拆配件的。他們兩個則是負責答辯，一個負責技術答辯，包括機器裝配和編程調試；另一個負責論文答辯，就是根據今年的主題介紹我們團隊的解決方案。”

裝配機器已屬不易，但能將屏幕上那些條塊程序編寫出來更讓人贊嘆。不過，他們到沒覺得有多難。“上面有些標志，有的是角度，有的是步數，一步大約就是一個輪子繞一圈。”回頭一想，賽場上機器的前進、后退、轉彎等等，不正由這些角度、步數來確定么！

18個任務去掉4個

“孩子們過來以后，按照座位號坐好，抽簽，從原有18個任務當中抽掉4個任務。然后，根據他們前面做的基礎，更改相應的程序來進行比賽，共2個小時的準備時間。”FLL工程挑戰賽裁判員楊建榮說道。

本屆FLL工程挑戰賽以“飲水思源”為主題，競賽由現場競技、技術問辯、課題研究等幾部分組成，旨在培養青少年機器人興趣和技能的同時，鼓勵他們關注社會、積極運用科學和工程技術知識解決問題。面對著賽場上的隊員們，楊告訴記者，“他們現在正在更改結構和編寫程序”。

“18個任務原本是一個整體方案，學生們在學校做過。而在賽場上，將會去掉其中的4個任務不做，并且這網個任務如果做了的話會翻倍罰分，即倒減3倍分。”在楊看來，“他們能夠根據任務，臨場應變，去修改程序，進行結構優化，有創新思維這么一種要求。這樣一來，能夠檢驗參賽者的編程能力和搭建能力”。

談話間，兩名學生來到楊面前，就接到的任務上的疑惑向他咨詢，楊解釋道，“裝水管是裝水管，換水管是換水管，這是不一樣的，你們要分清管道的顏色。而且水處理完后，要分為清水和肥料兩種進行收集！”

機器人搭建難度不小

相比FLL機器人工程挑戰賽準備區，VEX機器人工程挑戰賽區顯得更熱鬧，隨處可見“高高胖胖”的機器人在地面“自由”行走，有的還“逗樂”一樣將錐形得分座移過來送過去，或是堆得高高的，倒了又堆，堆了又倒……

來自遵義四中的參賽者徐濤同學告訴記者，這是他第一次參加國賽。他們團隊的四個隊員均來自遵義四中，一個專門操作機器，一個人負責編程，兩個負責搭建機器人。“我對電腦不感興趣，編程是我們隊長負責的。”徐濤同學介紹到，他自己就負責機器人的搭建。不過雖然有分工，但其他人的工作我們都了解，比賽過程中都需要相互協作。

既不能太松，又不能太緊，在徐濤同學看來，機器人搭建是個“技術活”，“很多零件的連接，摩擦力大了走不動，摩擦力小了不穩固，既要減小摩擦，又要增強穩固，這是比較難的。”他向記者透露，由于條件的限制，他們所需的很多材料是要靠純手工加工的。這樣一來，很容易傷手，比較危險。當然，足夠小心，技術足夠熟練的話，傷手的危險也是可以避免的。不過，費時費力就比較難辦了！

“要想取得好成績，兩隊隊員要有很好的默契。”徐濤進一步解釋道，“比如，在小組賽賽場上兩隊的機器人不能相撞，否則會浪費時間，而且得分也不好。另外，在賽場上還考驗機器人操作手操作機器人的熟練程度，以及操作者的臨場應變能力，比賽過程中機器人如果出現問題，這個時候操作手一慌，就會影響發揮。”

機器故障很難修

來到初中組準備區域，兩位學生正緊盯著電腦屏幕，稍稍靠近一點，就會看到屏幕上的一列條塊。原來他們正在編寫程序！

其中一個同學告訴記者，她叫楊宇飛，他們正在按照抽簽抽到的28秒進行程序編寫。楊同學介紹到，編程所需時間的長短，要根據摩擦力、還有抽到的秒數以及等待時間來確定。比賽過程中分兩個階段，“先是自動程序，根據抽簽抽到的秒數來確定自動程序的時長。自動程序結束后就是手動程序，手動程序和自動程序一共加起來就是2分鐘。”

反反復復，有時很傷腦筋。在楊同學看來，這兩個階段中自動程序更難，因為需要反復地去調試。“自動程序的難度在于秒數，秒數分為15秒、30秒、40秒等等，而這次我們抽到的是28秒，隊友現就在根據28秒編寫程序。調試的難度有幾個因素，比如摩擦力大小、等待時間等等。”楊同學進一步解釋道。

當然，并不是說手動就不難了！“手動的難點有幾個方面：一是盲區，操作手站在一個位置，對于看不到的地方就形成了盲區。另一個就是場外夾取，這要求對位穩、準，還得快一些，這個對位過程是比較難的。再者，就是操作手柄因為距離或者手柄按鍵故障、或者手柄與機器之間有金屬隔斷等原因與機器發生‘失聯。還有就是如果機器壞了，很難修理。”

據他們講述，曾今一次機器故障后竟讓他們折騰了三天。“一開始，我們以為是電機壞了，就更換了電機。但換了電機以后，發現還是不對。又覺得可能是手柄的問題，于是把手柄的按鍵換下來修了下，之后發現還是不對。接著我們以為是電線的問題，就檢查各種電線。當檢查到二轉三的線的時候，換下了二轉三的線，就好了。直到問題解決，花了3天，每天晚上都弄到十點半。但是，二轉三的線改完了以后卻發現那個電機是低速電機，我們又得把低速電機換下來，換上高速電機”。如此折騰，足以說明故障難修！

“我們機器夾取的少，但是夾取的快”

幾分鐘后，他們的程序編好了，編程的馮同學向記者介紹了他們的機器，“整個機器大致分為5個部分，這是底座（移動部分），這是夾取部分（夾取移動底座），這是升降部分，這是小臂的上升和下降部分，還有滾筒部分”。介紹著他們的機器，馮同學蠻自豪地，“我們的機器的缺點是夾取得少，但優點是夾取得快啊！”

盡管遇到各種各樣的困難，但興趣還是讓他們堅持下來了。楊同學告訴記者，一開始是在電視上看到了機器人；小學的時候，老師說可以去少年宮報班，而在這里剛好有機器人的班，就因興趣報了這個班。楊同學還說到，一開始他們是有很多人的，不過后來因為各種原因，比如家長不同意的，也有團隊之間出現矛盾什么的，慢慢的很多人就退出了。而楊的爸媽則大力支持著他們。不過，因為學習了這個，他們幾乎沒了周末，出去玩的時間也很少了。

手動階段的競爭更激烈

該場比賽的裁判員關貴峰介紹：“今年VEX工程挑戰賽的主題是躍上巔峰，在比賽過程中由兩支聯隊共四臺機器在場上拼搶。先要收集到移動得分座，將收集到的移動得分座放在懷里，然后將場上的錐桶成功地套在移動得分座上。在最短的時間里套得最多的這支隊伍獲勝。整個比賽有兩個得分結算時段，一個是自動時段，這個時段是每支隊伍已經抽出來了19、28或40秒等的時長。而比賽總時長為兩分鐘，手動時長就是總時長減去自動時長，一共結算兩次分數，排得高的獲勝。同時，賽場上還分得分區，比如5分區、10分區和20分區，得分高的區域，機器人需要越過的障礙越難。相對來講，手動階段競爭是比較激烈的。”

要想走完整個比賽，每個參賽隊需要完成這些任務，關裁判進一步補充道，“第一，你要把機器人設計拼裝出來。第二就是編程，先要讓它動起來。當然，動起來僅僅完成了自動比賽過程。在手動階段，參賽者的機器人還得跟其他三臺機器進行身體和思維的碰撞，然后形成自己的策略，才可能在賽場上獲勝。”

不管是手動還是自動，機器里面程序都是非常重要的。那么小學生、初中生怎樣來完成編程的？小學和初中更多用模塊化編程，比如步數、角度，電機要以多大功率走多少時間前進多少距離。在這過程中如果遇到障礙，還要完成轉彎等等一系列動作。當然，編程這事兒得親自編寫才知曉其中奧妙！

坐在一塊“混熟”了

我們常說“友誼第一，比賽第二”，這在VER賽場得到了應驗。來到該賽準備區，記者走到候考因臨近考場的位置，只見四個學生正圍坐在地上休息、聊天，看起來比較輕松。經詢問，才知道他們已經比完賽了。四個人兩個組，因為比賽時坐到一塊，這么長時間也就“混熟了”！

新余市一中的廖一揚同學告訴記者，“每年的比賽有每年的主題，今年的主題是信息時代，我們這個比賽的所有任務都是圍繞這個主題展開的。我們要做的是，由兩個選手操作兩臺機器參加比賽。總共有兩層，一層比二層高，一開始是由一層機器的同學操作，把二層機器帶上二層。然后二層機器回到二層機器選手手中，由兩位同學在2分30秒內完成所有任務。兩層機器任務有分工，但又相互配合。”談話間廖同學一直強調，這是一個團隊的比賽，不是個人的，這個項目比較能夠考驗團隊合作意識，當然比賽本身也是比較有趣的。

只有4次調試機會

“編程比較難！”談到比賽中的難點，兩支隊伍四個人都坐不住了。他們告訴記者，編程和調試共兩個小時。“這都不是難點”，蘭州二中的王琦同學介紹說，“比賽調試只給4次機會，而我們剛進來半個小時就被叫上去調試了。”

“規則就這樣，跟我們平時訓練的差距有點大。平時訓練過程中，編程編好后，對一些精細的數據，可以無限次上場去調試，試一次就知道問題出在哪里，然后再去試，就能得出比較精確的數據，這樣一來我們做的任務也就更加順利了。但這次比賽就只給了我們4次調試機會。”王琦同學告訴記者，“靠前的隊伍程序都還沒有編寫完就被叫上去調試，相當于沒有程序，也浪費了調試的機會。而我們就是比較靠前的，一上去沒程序跑，白白浪費了機會。因為調試時間太少，誤差沒辦法控制在能完成任務的范圍內。所以難度就特別大，基本上就靠猜，程序就基本上靠自己在那想象。這次比賽的分數，都會比省賽、市賽大幅度降低。”

廖同學補充道，“賽前并不知道賽場模型的位置，只有進賽場之后才能看到你要做的模型的具體位置在哪里，然后才開始編程。比賽過程中，兩個人兩臺機器也要有很好的配合，事先商量好，你先做哪個，我先做哪個，所以比較考驗團隊協作。”

采訪過程，他們告訴記者，他們的心態特別好，說這個比賽已經結束了不重要了，能在賽場上交友，真正是“友誼第一、比賽第二”。比賽雖有遺憾，但開心就好！

它是一扇窗

回到綜合技能競賽賽場，這里顯得要安靜許多。“綜合技能這個項目，今年的主題是海洋開發。”綜合技能裁判員馬濤告訴記者，“整個過程同學們要完成八個任務，依次是揚帆起航、浮標投擲、捕獲魚群、躲避冰山、管道鋪設、定點巡航、神秘任務和安全返航。”在馬濤看來，“八個任務中神秘任務最難。學生事先不知道題是什么，只有進來之后才知道，學生們提前沒有練習的思路。”綜合技能競賽的整個過程由機器人自動完成，整個做任務的時間是兩分半，機器搭建和編程的時間則是兩小時。

馬濤介紹說，他來過貴州四次，而且四次都跟這個賽事有關。這次機器人競賽的國賽在貴州舉行，也屬首次。它是一扇窗戶，讓外面的創意照進來，讓貴州看到外面的世界。馬濤認為，“這有利于貴州乃至全國機器人競賽水平的提高，畢竟代表全國最高水平的選手都來了。可以看一看人家是怎么完成這些任務的，人家是怎么想的，自己又是怎么想的，有個比較、有所啟發。”

“通過這個比賽，還能讓很多不了解的人走進來接觸這些東西。現在越來越多的學生、家長開始關注并加入進來。”馬濤補充道，“像河北，每年的參賽人數都是遞增的，第一年200多人，第二年500多人……到現在一個省賽就有1500多人。”

反觀貴州，這個賽事將會對貴州有著怎樣的影響，往后的參賽人數是不是也會遞增？就讓我們拭目以待！（編輯/澤偉）