日前(7月25日),由中國科協、教育部、科技部等九部委和澳門特別行政區政府共同主辦的,第34屆全國青少年科技創新大賽,在澳門大學圓滿落幕。其中,來自西安交通大學蘇州附屬中學的匡子敖、陳昱辛、郁璋源憑借參賽項目 “iCrab海參捕撈機器人”同時斬獲本屆全國青少年科技創新大賽的3項大獎——青少年科技創新項目一等獎、茅以升科學技術獎和十佳最受公眾喜愛展位。
“我從小在海邊長大,經常會看到人們潛下水捕撈海參的畫面。” 提出設計“iCrab海參捕撈機器人”靈感的匡子敖同學告訴記者,由于海參捕撈需要人們潛入水底工作,幸苦并具有一定的危險性,現在已經越來越少有人愿意從事這項工作了。“都在說人工智能是未來的趨勢,我就想,為什么不能設計一款機器人,讓它代替人類完成捕撈海參的工作呢?”
這個想法獲得了老師和同學們的一致認可,于是團隊成員開始通過實地調研海參養殖場、咨詢專家、查找資料,不停的進行調查和實驗,最終設計完成了這一款“iCrab海參捕撈機器人”。這款機器人可以通過機械手臂捕撈海參,再通過傳送帶將海參送回船上。通過伸縮桿可以控制機器人的捕撈深度,而附加的攝像頭可以幫助觀察捕撈情況。
“將想法變為現實的途中也確實遇到了不少困難,最終獲得國賽一等獎的機器人作品也是聽取了省賽專家的點評意見后,經過了升級改造的作品。” 團隊成員之一的郁璋源告訴記者,為了確定機器人具體設計方案,團隊成員常常聚集在一起進行“頭腦風暴”,對機器人的每個部件進行推敲。“比如海參捕撈機器人的抓取部分,我們最初的想法是希望采用軟性材料以此來避免在捕撈過程中對海參造成損害。但是經過多次嘗試,這樣的設計以我們的知識儲備還是難以實現。” 郁璋源說。
正在機器人制作陷入瓶頸之時,團隊成員陳昱辛通過身邊的一款伸縮支架臺燈獲得了靈感,她將臺燈支架的雙平行四邊形設計運用到了海參捕撈機器人的機械臂部分,這樣制作完成的機械臂不僅操作更加簡易,制作成本也更加低廉,對于這款機器人未來實現產業化生產,更加有利。
功夫不負有心人,團隊成員精心設計制作的 “iCrab海參捕撈機器人” 一路過關斬將,最終斬獲全國青少年科技創新項目一等獎的好成績。
“但如果要實現真正的產業化生產,將這款機器人實際運用在捕撈養殖海參的領域,還有很多需要改進的地方。” 匡子敖謙虛的表示,“機器人的操作靈敏度、穩定性等等都有待提高,也要更多的到實踐中去檢驗。”
“同學們能夠通過觀察身邊的事物,發現問題并解決問題,這種能力我覺得是最為可貴的。”西交大附中的科技輔導員耿海音告訴記者,作為高中生,同學們在知識儲備和動手能力上和專業科研人員當然還有很大差距,但他們能夠觀察到一個被其他人熟視無睹的問題,并調動自己的一切知識技能去解決這件事,這種精神難能可貴。
據悉,作為國內重量級青少年科技競賽,青少年科技創新大賽從基層學校到全國大賽,每年約有1000萬名青少年參加不同層級的選拔。全國青少年科技創新大賽與諸多國際青少年科技競賽活動都建立了聯系,每年都會從大賽中選拔優秀科研項目,參加國際科學與工程大獎賽、歐盟青少年科學家競賽等國際賽事。本屆全國青創賽共有來自全國31個省市地區的 35 支代表隊,以及來自52個國家和地區的青少年和科技輔導員代表,共計1600余人參加比賽。