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在第八届中国青少年机器人竞赛上,就读于湖南大学附属中学初一班的贺哲野同学可谓一鸣惊人,他发明的“神奇的防触电机器人”一举夺冠,获得了一等奖。带着好奇与敬佩,记者走近了这个小小的发明家,真切地感受到了发明创造背后的艰辛与喜悦。
天生的“破坏大王”
贺哲野和许许多多的男孩子一样,从小就对《太空机器人》《变形金刚》等动画片情有独钟,也爱玩电子玩具。他的这种爱好几乎是与生俱来的,从小就喜欢玩,一直玩到现在仍乐此不疲。
在贺哲野的词典里,玩电子玩具的“玩”并不是一般的玩耍,而是“二次制造”,用旁观者更通俗一点的话来讲就是“搞破坏”。比如说遥控赛车,贺哲野体验玩这个玩具的乐趣也许只是很短的一段时间,而把它彻底拆散,再按照自己的愿望组装成一个全新的玩具,则是一个相当长的过程,其中的乐趣比起简单地过一把遥控赛车瘾,更让他神往。贺哲野清楚地记得他“玩”第一台遥控赛车时,简直可以用“狂拆”来形容,那是不顾一切、破坏到底的“玩法”。一台性能优越、看起来宝贝得很的玩具车,在他的摆弄下,很快就成了一堆大大小小的零件。
俗话说,“败事容易成事难”。把一台玩具车拆散可能不费吹灰之力,但要把它重新组装好,或者组装成另外一台新玩具,可就不是想像的那么简单了。贺哲野刚开始雄心勃勃,后来却常常遭遇“透心凉”,因为当他拆散这些玩具车后,总是连重新恢复都成了不可能的任务,就更不要说再组装成一台新玩具了。每次看到面前不可收拾的“烂摊子”,贺哲野除了气恼外,还有一点点心痛,毕竟好好的一个玩具在自己的手中不仅没有起死回生,而且永远地毁坏了,因为在拆的过程中,有些玩具零件被他弄坏了。这种单纯地拆着玩的方式,让贺哲野损失了很多心爱的玩具。
一次偶然的机会,贺哲野在电视上看到一些科学组装机器人的故事,这让他对组装机器人,拆装以及拼装电子玩具有了新的认识。他尝试着修理一些被他弄坏了的玩具,从那时开始,贺哲野正式玩起了电子元件。
实践出真知
贺哲野摆弄的主要是爸爸妈妈逢年过节送给他的电子玩具。面对这些玩具,他通常是这样一个态度:“先摸索,好奇一会儿,再改装。”贺哲野将这种玩法总结为两个字:“拆”和“拼”。
其实,在这两步简单的玩的过程中,贺哲野还是有着非常明确的目的,那就是积累经验,增强动手能力,学会课本上学不到的一些知识。贺哲野形象地把平时“拆”“拼”玩具的“破坏行为”比喻为“鱼饵”。贺哲野说:“虽然弄坏了不少东西,但让我学到许多相关的知识,我体验到成功后的喜悦,这就像钓到大鱼的小鱼饵。”
贺哲野乐此不疲地“折腾”手中玩具的另外一个动力,就是来自爸爸妈妈的支持。也许在许多父母看来,放着好好的玩具不去享受玩耍的乐趣,偏偏要破坏性地“糟蹋”那些精致的机器,就是不听话和不安分的表现,可能给你买一次玩具后,就不会再给你第二次试身手的机会了。从这一点来说,贺哲野很幸福,他“碰”上了很开明和宽容的爸爸妈妈。
在爸爸妈妈的支持下,贺哲野更是放开手脚地大肆“搞破坏”。他不只是拆散了手中的玩具赛车,还改装过八音盒。同样是抱着不满足现状的心态,他先把八音盒全部拆散,仔仔细细地了解了它的构造,弄清楚了八音盒的工作原理后,就按照自己的喜好,改变了八音盒原来的音调,成功地让八音盒发出了自己喜欢的曲调。有了这些成功的经验,贺哲野的胆子越来越大,“野心”也开始膨胀。只要见到一样电器,就想拿过来拆开琢磨一番,搞点新名堂出来。所以,在贺哲野的“破坏行动”中,他拆过家里的收音机,也拆过打印机。
在这些出格的破坏行动中,他也碰到过“下不了台”的时候。记得有一次,他兴致勃勃地拆散了家中的收音机和打印机后,拼装时却无法复原了。贺哲野一个人拼装了几次都没成功,最后只得请爸爸妈妈一起动手,费了好大的劲才让收音机和打印机恢复正常。
正是这一次又一次的实践,贺哲野学会了许多课外知识。很多人都会感到奇怪,要到初二以后才开始学习的物理知识多难呀,平时把那些原理和理论记住就不容易了,像贺哲野刚刚小学毕业,怎么就掌握了那么多知识呢?其实,实践出真知,贺哲野正是通过一遍又一遍地“拆、拼”机器,靠动手实践掌握了书本上大量深奥的原理和理论知识,为他的发明创造打下了坚实的基础。
设计机器人的苦与乐
成功改装玩具赛车和八音盒,给贺哲野带来了小小的满足和兴奋,可时间长了,他开始渴望有新的刺激和突破。
2008年元旦,妈妈送给贺哲野一个“太空战士”——多功能红外线遥控编程机器人。跟往常一样,贺哲野对这个“太空战士”的本领不以为然,他觉得它并没有什么实用价值,就琢磨着要让它发挥更大的威力。
贺哲野心中的“实用价值”究竟是什么呢?贺哲野一时也说不上来,但他已经开始思考这个问题。
几天后,贺哲野放学回家时路过一处变电房,偶然看到“高压危险”几个大字,突然心里一动。他想,要是设计一个机器人代替人们在高压电环境下工作,比如到有可能触电的地方进行检查,做电工叔叔的“先行官”,那该多好啊!贺哲野将这一想法告诉了老师、爸爸妈妈和同学后,立即得到了他们的大力支持,大家都认为这是一件很有意义的事,肯定能给人们带来方便。老师和爸爸妈妈的高度评价给了贺哲野很大的信心,他决心设计出一个有防触电功能的机器人来。
预防触电对于贺哲野来说是一个陌生的知识领域,如果要设计出一个防止触电的机器人,那就一定要先了解触电的方式、种类和原因,同时弄清楚与电气、电压相关的知识,比如什么是接触电压,什么是跨步电压等等。
贺哲野开始通过各种渠道查找资料。他发现人身触电伤亡事故经常发生,很多人因此家破人亡。特别是对于从事电力行业的工作人员来讲,尽管制定了一系列的防触电措施,但常常在高压电的范围内工作,危险无处不在。
通过查找资料和请教老师,贺哲野决定分两步来设计这个防触电机器人——先设计一个能够行走、抬臂及转向的机器人,再设计一个实时检测与报警系统。他希望达到的目标是:当人们用遥控器操纵机器人进入危险的高电压环境时,机器人通过行走,进行跨步电压的检测,机器人抬臂接触到待检测物(如电气设备等)时,进行接触电压的检测。在这些过程中,如果检测到跨步电压与接触电压超越了安全范围,机器人就会自动发出声光报警。通过这个机器人的工作,电工叔叔就不必近距离接触危险的电力高压环境,他们只要远远地遥控机器人进行工作就可以了。
理清了设计思路,贺哲野开始动手实验。他买来了各种机械工具和电子元件,利用周末和课余时间,根据自己设计的草图开始工作。
设计一个能远距离遥控的机器人比较好办。贺哲野在“太空战士”的脚底和手掌分别装上探头,以达到感受跨步电压与接触电压的功能。然后,他将“太空战士”原来的“弹药库”掏空,把检测与报警电路板放在里面。最后,又设法使检测与报警系统同机器人共用一个电源,这样,机器人的检测与报警就可以同步进行了。
但在研究制作“检测与报警电路板”时,贺哲野感到自己知识非常缺乏。随着设计制作的一步步展开,贺哲野碰到了一个比一个更恼火的问题。比如,如果机器人在检测的过程中被高压电击倒烧坏了怎么办?因此,贺哲野就想必须设计一个具有高压自我保护功能的子系统,当碰上高压电时,能在报警的同时保护自身不受损坏。另外,当机器人身处高压电环境中,如果受到高频电磁干扰而乱报警时怎么办?所以,贺哲野又得设计一个抗高频干扰的子系统。其他还有电线的焊接问题,机器人脚底钢球与地面接触不良的问题,如何及时报警的问题,等等。为了攻克这些难关,贺哲野买来了很多物理方面的书籍,还向高年级的同学借来物理课本,一点一点地学习,实在搞不懂的,就向老师请教。
成功就在于不断超越
俗话说,“只要功夫深,铁棒磨成针”。贺哲野正是凭着这种不怕吃苦、顽强学习的精神,经过5个多月的实验和摸索,“神奇的防触电机器人”终于研制成功了。看着自己发明设计的机器人不仅在功能上,而且在操作方式上,都比原来的“太空战士”有了质的飞跃,贺哲野开心得跳了起来。在闯过无数道难关和挫折后,他终于品尝到了成功的喜悦。
2008年5月,贺哲野凭借神奇的防触电机器人,分别在长沙市机器人联赛和湖南省机器人联赛中脱颖而出,都获得了机器人设计项目的一等奖。
2008年7月16日至18日,第八届中国青少年机器人竞赛在湖南省长沙市举行,贺哲野参加了机器人工程设计成果展评项目的比拼,又顺利地获得了一等奖。
在一次又一次的比赛中,贺哲野明白了一个道理:只有具备过硬的本领,发明设计出有实力的作品,才能笑到最后,走上最高的领奖台。
面对成功后人们给予的鲜花和掌声,贺哲野并没有陶醉。他清楚地知道自己发明的防触电机器人并非完美无缺,还有许多地方值得改进。他明白,自己发明的防触电机器人还不能直接对现场环境进行检测,它还只是一个模型。所以,他决定接下来改进机器人的检测与报警子系统,使它能对低频强电磁场环境进行检测;同时改进环境模拟系统,使它更贴近现场实际情况;另外,贺哲野决定将直立式行走的机器人改为采用履带式移动的机器人,那样就可以在复杂的地形条件下进行工作;如果还能采用GPS定位技术,以及机器人局部自主技术来加强人们对机器人的操作,就可以使机器人自动进行路径规划,自动完成行走、转向与抬臂,并将检测信息存储起来……
只要一谈起机器人,贺哲野就能滔滔不绝地谈上半天,他的脑海里有太多的想法等待实现呢!我们真诚地祝愿贺哲野的梦想能够早日实现!我们也期待着能在现实生活中,早一点见到由贺哲野发明创造的机器人!
相信只要有更多的人像贺哲野一样动手去尝试,我们离机器人的时代就不远了。
相关链接:中国青少年机器人大赛简介
青少年机器人活动是伴随信息科学与技术发展和全球性教育改革应运而生的。中国青少年机器人竞赛已走过了8年的历程。第一届中国青少年机器人竞赛于2001年在广州举行,当时叫“全国青少年电脑机器人竞赛”。从第三届起,机器人竞赛活动开始在全国展开。此后,机器人竞赛的规模越来越大,现在已成为国内外科技、教育界一致认同的一项最有意义的青少年创新活动。
2008年7月16日至18日,在湖南长沙举行的第八届中国青少年机器人竞赛的主题是“2008快乐奥运”,竞赛内容包括:智能机器人竞技比赛、中国青少年机器人设计成果展示与评审、2VS2青少年机器人足球比赛、FLL机器人世界锦标赛中国赛区比赛、VEX机器人工程挑战赛中国赛区比赛和即兴机器人擂台赛。大赛优秀作品将被推荐参加2008~2009年度国际机器人比赛。
(编辑 文 墨)
天生的“破坏大王”
贺哲野和许许多多的男孩子一样,从小就对《太空机器人》《变形金刚》等动画片情有独钟,也爱玩电子玩具。他的这种爱好几乎是与生俱来的,从小就喜欢玩,一直玩到现在仍乐此不疲。
在贺哲野的词典里,玩电子玩具的“玩”并不是一般的玩耍,而是“二次制造”,用旁观者更通俗一点的话来讲就是“搞破坏”。比如说遥控赛车,贺哲野体验玩这个玩具的乐趣也许只是很短的一段时间,而把它彻底拆散,再按照自己的愿望组装成一个全新的玩具,则是一个相当长的过程,其中的乐趣比起简单地过一把遥控赛车瘾,更让他神往。贺哲野清楚地记得他“玩”第一台遥控赛车时,简直可以用“狂拆”来形容,那是不顾一切、破坏到底的“玩法”。一台性能优越、看起来宝贝得很的玩具车,在他的摆弄下,很快就成了一堆大大小小的零件。
俗话说,“败事容易成事难”。把一台玩具车拆散可能不费吹灰之力,但要把它重新组装好,或者组装成另外一台新玩具,可就不是想像的那么简单了。贺哲野刚开始雄心勃勃,后来却常常遭遇“透心凉”,因为当他拆散这些玩具车后,总是连重新恢复都成了不可能的任务,就更不要说再组装成一台新玩具了。每次看到面前不可收拾的“烂摊子”,贺哲野除了气恼外,还有一点点心痛,毕竟好好的一个玩具在自己的手中不仅没有起死回生,而且永远地毁坏了,因为在拆的过程中,有些玩具零件被他弄坏了。这种单纯地拆着玩的方式,让贺哲野损失了很多心爱的玩具。
一次偶然的机会,贺哲野在电视上看到一些科学组装机器人的故事,这让他对组装机器人,拆装以及拼装电子玩具有了新的认识。他尝试着修理一些被他弄坏了的玩具,从那时开始,贺哲野正式玩起了电子元件。
实践出真知
贺哲野摆弄的主要是爸爸妈妈逢年过节送给他的电子玩具。面对这些玩具,他通常是这样一个态度:“先摸索,好奇一会儿,再改装。”贺哲野将这种玩法总结为两个字:“拆”和“拼”。
其实,在这两步简单的玩的过程中,贺哲野还是有着非常明确的目的,那就是积累经验,增强动手能力,学会课本上学不到的一些知识。贺哲野形象地把平时“拆”“拼”玩具的“破坏行为”比喻为“鱼饵”。贺哲野说:“虽然弄坏了不少东西,但让我学到许多相关的知识,我体验到成功后的喜悦,这就像钓到大鱼的小鱼饵。”
贺哲野乐此不疲地“折腾”手中玩具的另外一个动力,就是来自爸爸妈妈的支持。也许在许多父母看来,放着好好的玩具不去享受玩耍的乐趣,偏偏要破坏性地“糟蹋”那些精致的机器,就是不听话和不安分的表现,可能给你买一次玩具后,就不会再给你第二次试身手的机会了。从这一点来说,贺哲野很幸福,他“碰”上了很开明和宽容的爸爸妈妈。
在爸爸妈妈的支持下,贺哲野更是放开手脚地大肆“搞破坏”。他不只是拆散了手中的玩具赛车,还改装过八音盒。同样是抱着不满足现状的心态,他先把八音盒全部拆散,仔仔细细地了解了它的构造,弄清楚了八音盒的工作原理后,就按照自己的喜好,改变了八音盒原来的音调,成功地让八音盒发出了自己喜欢的曲调。有了这些成功的经验,贺哲野的胆子越来越大,“野心”也开始膨胀。只要见到一样电器,就想拿过来拆开琢磨一番,搞点新名堂出来。所以,在贺哲野的“破坏行动”中,他拆过家里的收音机,也拆过打印机。
在这些出格的破坏行动中,他也碰到过“下不了台”的时候。记得有一次,他兴致勃勃地拆散了家中的收音机和打印机后,拼装时却无法复原了。贺哲野一个人拼装了几次都没成功,最后只得请爸爸妈妈一起动手,费了好大的劲才让收音机和打印机恢复正常。
正是这一次又一次的实践,贺哲野学会了许多课外知识。很多人都会感到奇怪,要到初二以后才开始学习的物理知识多难呀,平时把那些原理和理论记住就不容易了,像贺哲野刚刚小学毕业,怎么就掌握了那么多知识呢?其实,实践出真知,贺哲野正是通过一遍又一遍地“拆、拼”机器,靠动手实践掌握了书本上大量深奥的原理和理论知识,为他的发明创造打下了坚实的基础。
设计机器人的苦与乐
成功改装玩具赛车和八音盒,给贺哲野带来了小小的满足和兴奋,可时间长了,他开始渴望有新的刺激和突破。
2008年元旦,妈妈送给贺哲野一个“太空战士”——多功能红外线遥控编程机器人。跟往常一样,贺哲野对这个“太空战士”的本领不以为然,他觉得它并没有什么实用价值,就琢磨着要让它发挥更大的威力。
贺哲野心中的“实用价值”究竟是什么呢?贺哲野一时也说不上来,但他已经开始思考这个问题。
几天后,贺哲野放学回家时路过一处变电房,偶然看到“高压危险”几个大字,突然心里一动。他想,要是设计一个机器人代替人们在高压电环境下工作,比如到有可能触电的地方进行检查,做电工叔叔的“先行官”,那该多好啊!贺哲野将这一想法告诉了老师、爸爸妈妈和同学后,立即得到了他们的大力支持,大家都认为这是一件很有意义的事,肯定能给人们带来方便。老师和爸爸妈妈的高度评价给了贺哲野很大的信心,他决心设计出一个有防触电功能的机器人来。
预防触电对于贺哲野来说是一个陌生的知识领域,如果要设计出一个防止触电的机器人,那就一定要先了解触电的方式、种类和原因,同时弄清楚与电气、电压相关的知识,比如什么是接触电压,什么是跨步电压等等。
贺哲野开始通过各种渠道查找资料。他发现人身触电伤亡事故经常发生,很多人因此家破人亡。特别是对于从事电力行业的工作人员来讲,尽管制定了一系列的防触电措施,但常常在高压电的范围内工作,危险无处不在。
通过查找资料和请教老师,贺哲野决定分两步来设计这个防触电机器人——先设计一个能够行走、抬臂及转向的机器人,再设计一个实时检测与报警系统。他希望达到的目标是:当人们用遥控器操纵机器人进入危险的高电压环境时,机器人通过行走,进行跨步电压的检测,机器人抬臂接触到待检测物(如电气设备等)时,进行接触电压的检测。在这些过程中,如果检测到跨步电压与接触电压超越了安全范围,机器人就会自动发出声光报警。通过这个机器人的工作,电工叔叔就不必近距离接触危险的电力高压环境,他们只要远远地遥控机器人进行工作就可以了。
理清了设计思路,贺哲野开始动手实验。他买来了各种机械工具和电子元件,利用周末和课余时间,根据自己设计的草图开始工作。
设计一个能远距离遥控的机器人比较好办。贺哲野在“太空战士”的脚底和手掌分别装上探头,以达到感受跨步电压与接触电压的功能。然后,他将“太空战士”原来的“弹药库”掏空,把检测与报警电路板放在里面。最后,又设法使检测与报警系统同机器人共用一个电源,这样,机器人的检测与报警就可以同步进行了。
但在研究制作“检测与报警电路板”时,贺哲野感到自己知识非常缺乏。随着设计制作的一步步展开,贺哲野碰到了一个比一个更恼火的问题。比如,如果机器人在检测的过程中被高压电击倒烧坏了怎么办?因此,贺哲野就想必须设计一个具有高压自我保护功能的子系统,当碰上高压电时,能在报警的同时保护自身不受损坏。另外,当机器人身处高压电环境中,如果受到高频电磁干扰而乱报警时怎么办?所以,贺哲野又得设计一个抗高频干扰的子系统。其他还有电线的焊接问题,机器人脚底钢球与地面接触不良的问题,如何及时报警的问题,等等。为了攻克这些难关,贺哲野买来了很多物理方面的书籍,还向高年级的同学借来物理课本,一点一点地学习,实在搞不懂的,就向老师请教。
成功就在于不断超越
俗话说,“只要功夫深,铁棒磨成针”。贺哲野正是凭着这种不怕吃苦、顽强学习的精神,经过5个多月的实验和摸索,“神奇的防触电机器人”终于研制成功了。看着自己发明设计的机器人不仅在功能上,而且在操作方式上,都比原来的“太空战士”有了质的飞跃,贺哲野开心得跳了起来。在闯过无数道难关和挫折后,他终于品尝到了成功的喜悦。
2008年5月,贺哲野凭借神奇的防触电机器人,分别在长沙市机器人联赛和湖南省机器人联赛中脱颖而出,都获得了机器人设计项目的一等奖。
2008年7月16日至18日,第八届中国青少年机器人竞赛在湖南省长沙市举行,贺哲野参加了机器人工程设计成果展评项目的比拼,又顺利地获得了一等奖。
在一次又一次的比赛中,贺哲野明白了一个道理:只有具备过硬的本领,发明设计出有实力的作品,才能笑到最后,走上最高的领奖台。
面对成功后人们给予的鲜花和掌声,贺哲野并没有陶醉。他清楚地知道自己发明的防触电机器人并非完美无缺,还有许多地方值得改进。他明白,自己发明的防触电机器人还不能直接对现场环境进行检测,它还只是一个模型。所以,他决定接下来改进机器人的检测与报警子系统,使它能对低频强电磁场环境进行检测;同时改进环境模拟系统,使它更贴近现场实际情况;另外,贺哲野决定将直立式行走的机器人改为采用履带式移动的机器人,那样就可以在复杂的地形条件下进行工作;如果还能采用GPS定位技术,以及机器人局部自主技术来加强人们对机器人的操作,就可以使机器人自动进行路径规划,自动完成行走、转向与抬臂,并将检测信息存储起来……
只要一谈起机器人,贺哲野就能滔滔不绝地谈上半天,他的脑海里有太多的想法等待实现呢!我们真诚地祝愿贺哲野的梦想能够早日实现!我们也期待着能在现实生活中,早一点见到由贺哲野发明创造的机器人!
相信只要有更多的人像贺哲野一样动手去尝试,我们离机器人的时代就不远了。
相关链接:中国青少年机器人大赛简介
青少年机器人活动是伴随信息科学与技术发展和全球性教育改革应运而生的。中国青少年机器人竞赛已走过了8年的历程。第一届中国青少年机器人竞赛于2001年在广州举行,当时叫“全国青少年电脑机器人竞赛”。从第三届起,机器人竞赛活动开始在全国展开。此后,机器人竞赛的规模越来越大,现在已成为国内外科技、教育界一致认同的一项最有意义的青少年创新活动。
2008年7月16日至18日,在湖南长沙举行的第八届中国青少年机器人竞赛的主题是“2008快乐奥运”,竞赛内容包括:智能机器人竞技比赛、中国青少年机器人设计成果展示与评审、2VS2青少年机器人足球比赛、FLL机器人世界锦标赛中国赛区比赛、VEX机器人工程挑战赛中国赛区比赛和即兴机器人擂台赛。大赛优秀作品将被推荐参加2008~2009年度国际机器人比赛。
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