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这是有关世界名校认可的VEX机器人世锦赛最详尽的解说(完结篇)
作者:管理员    发布于:2019-04-22 10:20:55    文字:【】【】【
                         机器人比赛中的“世界杯”

   VEX机器人世界锦标赛的晋级有点像世界足球杯。和奥林匹克的很多赛事一样,它是一个由本地到世界级的一个逐渐晋级的赛制。任何一个赛队,要进入最后世界锦标赛的赛场,必须在本地赛上胜出,然后能够晋级到地区赛,再到国家赛,甚至到洲赛。赢得好的成绩,才有机会到世锦赛去与来自世界各地的强队进行一搏。


   VEX比赛主题的设计是REC基金会邀请很多的机器人教育的专家,包括花教授和VEX公司的一些资深的工程师。每年他们会在一起为下一年的赛事或者下几年的赛事进行精心的设计,这些赛事的设计都要完成一个很重要的教育功能,那就是对中青少年的综合能力要有一个全面的提升。


2018-2019 VEX IQ 赛季主题“更上层楼”

2018-2019 VEX EDR 赛季主题“攻城易帜”

大家讲的能力很多,到底是有哪一些?我简化为两点:一个是创造力,一个是领导力。

说到创造力,它来自于什么方面?第一个它来自于赛事本身的设计,第二个它来自于每年都会更新的竞赛主题。每年的主题绝对会有根本策略上的变化,这样做的目的就是为了让青少年不会沉湎于往日的成功和荣誉,而是要不断地面临新的挑战,不断地受到新的激励,才有可能在下一季的赛事中取得成功。

   VEX赛事项目可分为有线下线上两种形式。线下的比赛是指在赛场上的比赛,首先来说说是技能挑战赛,它是你自己一个队的机器人,旁边没有别的机器人干扰,在60秒之内完成任务,尽可能拿出最大的本事去得到最高分。

   这个技能挑战赛又分两项:一项是自动技能挑战赛。将事先编好的程序装导入机器人的主控器,完全靠机器人对传感器信息的收集、对场地的一种熟悉以及事先的设置等方面的完成情况来得分;第二个是手控技能挑战赛,即是用遥控的方式操纵机器人在规定时间内得到最高分。

   VEX赛事还有团队赛。团队赛有两种方式:一种是团队协作赛,VEX IQ就是采用了这种方式。场上有两台机器人分别来自两个赛队。这两个赛队不是事先配好的,而是在赛场上临时由计算机从参赛队里挑选出来的,需要协商好策略,在赛场上互相协同,争取得到最高分。

   另一种是团队对抗赛,初、高中生和大学生的EDR比赛就采用了这种方式。它有四台机器人,分成红蓝两方,两方各有两台机器人,这四台机器人来自四个不同的学校。

   他们在比赛之前通过抽签配对,比如,这场比赛我是跟甲队在一起,要对抗乙队和丙队,那么我就要跟甲队协商我们的策略是什么?我们怎么样去合作能够把对方的两个队打败。这个过程就增加了很多的不确定性,因为本场比赛我跟甲队是同一方,没准下场比赛我跟甲队变成了对手方。

   大学组又稍微有点区别,大学组也是四台机器人,也分红蓝双方。红方的两台机器都是来自同一所大学的同一支赛队,蓝方的两台机器人亦如此,这样,他们可以事先知道自己的策略是什么,同一方两台机器人在场上可以有互动,所以大学组的技术挑战性就更强一些。

   关于学生综合素质的全面发展,这是VEX的一个主题。在赛场上,是由裁判来决定一场比赛的胜负或者得分,但它还有一个非常重要的项目,那就是评审奖。

   赛事主办方会邀请评审团过来,请来的评审都是经过认真挑选的。评审团会到赛场上观察各赛队的比赛表现,包括场下和场上的表现,会到各个赛队的备战区进行面谈。

   面谈中会提出各种各样的问题,包括机器人本身、技术、编程、搭建、团队协作、互动的态度以及队员的表达能力,总而言之是一个全方位的考核。

   赛后会颁发评审奖,从建造奖、设计奖到全能奖等各个方面,林林总总。对于IQ赛队,还有另外一个评审项目,他们需要做一个STEM的研究项目,要在评审团面前做一个汇报和表演。

   REC基金会为VEX主办一些线上挑战赛,每年REC会邀请著名的企业或者机构出题,让所有已注册的赛队来参加。每一次的题目都不太一样,举几个例子:

   今年一个题目是由谷歌公司赞助,并且进行评判的,叫Girl Powered Online Challenge,什么意思?翻译成女生给力线上挑战赛。它的主要目让各个赛队写一篇关于队里的女生在这个机器人项目中的故事。希望通过这个方式,能够鼓励更多的女生加入到机器人的学习中,甚至将来加入到理工科相关的行业里来,让女生也有更多的机会为社会的科技发展做贡献。

   戴尔电脑公司也赞助一个项目(几乎年年都赞助这个项目),就是赛队的网站设计比赛。各个赛队自己去建一个网站,包含赛队的一些自我介绍,社区的服务,技术的发表,还有在机器人搭建和编程的过程中的一些心得体会等等,这样    可以与世界各地的赛队一起分享。这个比赛既鼓励学生学会建立网站,同时也学会了与世界分享。

世界前三大的计算机辅助设计、辅助制图、辅助建模的公司叫Autodesk(欧特克),它赞助的是机器人辅助设计的线上挑战赛项目,具体是让各个赛队用VEX的零件利用模型图搭建一些新颖的结构或者机器人,让它具有一些对社会有益的功能。

   还有一个是由Robomatter公司赞助的机器人虚拟世界编程技能挑战赛,让学生不但自己学会用计算机来做模拟试验,让机器人动起来,还能通过模拟机器人赋予很多新的应用场景。在这个项目上,我们西安学校的赛队连续两年都获得了全世界的第一名,这个是非常不容易的事情。顺便说一下,在线上挑战赛上,拿到优秀成绩的赛队,都有机会直接拿到世锦赛的入场券。

   从以上的这些关于VEX各种竞赛项目的介绍,大家可以看得出来,REC基金会通过VEX教育平台要实现的,就是要把青少年培养成明天世界上解决问题的领导者,这是它的一个最终目的。体现在具体的两个方面的能力的培养,一个是领导力,一个是创造力。它确实是说到和做到,这就是VEX项目的魅力所在。

如何参与VEX活动?

这个话题主要是对家长和老师,也就是作为VEX小白来讲这个题目,所以我尽量讲得浅显一点。

赛队组建

   首先就是VEX的组建。VEX赛队的组建主要是以草根的方式来进行。什么意思?也就是说任何一个人、任何一个家庭都可以组建一个VEX赛队,只要你的孩子是在小学到大学的年龄段。

   注册赛事也很简单,REC有一个网站叫做Robotevents.com,到这个网站上注册,有中英双语,如果你懂英文的话,可能更方便一点。可以以家庭或学校的形式去注册。一个赛队一个赛季的注册费用是150美元,注册后,就有资格参加本赛季所有REC举办的和VEX相关的项目,包括线下和线上的比赛。

   有家长问:我家只有一个孩子,我可不可以参加比赛?是这样子的,VEX IQ的比赛形式是团队协作, 要求一个赛队必须要有两名,只有小学和初中年龄段的孩子才可以参加,基本上它要求是小学三年级以上到初二的孩子,如果是独立初中的话,初三的孩子也可以参加。

   IQ每个赛队至少有两名队员,但根据我的经验,一个赛队里面有两到四名学生是比较合适的,因为孩子有时候会请假,有时候会生病,所以有一两个后备队员会很合适的。EDR的赛队可以是一个人,也可以是很多人。据我的经验,一个队三到六名队员是比较合适的。上场比赛可以是一到三名队员。但如果有三名队员上场,其中只有两名可以操作

赛队在整个赛季的基本日程

   VEX赛事的赛季是从每年的5月1号开始计算,新赛季的主题发布一般是在5月1号前后。如果你要组建一个赛队,最好在这之前就能够组织起来,你可以了解以往赛季的一些比赛情况,有个热身,这样一旦5月1号宣布以后,你的赛队就可以投入到这个新赛季的研究里面去了。

   开始的时候,我的建议去做一下赛事规则的学习,把当年新赛季的主题、相应的赛事规则、赛事手册好好的理解、融会贯通,然后才能够进入到下一步——机器人的设计上。在进入机器人的设计之前,我的建议学生可以先看一看以往赛季的一些精彩视频,这些视频在网上有很多,如果你有机会可以去关注一下VEX教育机器人的公众号或者微博(VEX教育机器人微信号:VEXRobotics,新浪微博@VEX教育机器人)。

   另外在创首科技的官方网站(https://www.innovationfirst.cn/)上也有很多的视频链接可以去参考。还有一个很宝贵的资源,就是VEX的中文论坛(https://vexforum.cn/),经常会有人发布他们对一些新的机器人搭建所遇到的问题,然后会有人回答,同时还会发表一些机器人的比赛视频。

   在做机器人的过程中,有一个很重要的步骤,可能新手往往比较容易忽视,就是我们在做之前要做一个工程设计的分析。由成人引导学生对赛事规则的理解以后,进行机器人的底盘设计、升降装置的设计、执行机构的设计,在面对很多的点子和很多的主意,我们要怎么样能够找到一个与赛队的综合能力最匹配的一个机器人的设计,这是赛队最大的挑战。

   在做机器人的时候,要注意到本地一些赛事的日程和情况,在REC的网站(https://www.roboticseducation.org/)上、Robotevents网站(https://www.robotevents.com/map)上会有随时的更新。同时在世界各地有很多很多的赛事伙伴,他们也会把当地的赛事及时公布到网站上。大部分赛事是免费的,只要注册了赛事,你可以直接参加,不用另外缴费。但有的也要收费的,这是由各地的赛事伙伴,他们根据自已的财务状况来决定,如果他们能够拿到当地的企业赞助,就不用收费。

   所以,一旦确定了你的比赛日程,你的机器人的搭建、编程和训练就要制订一个时间表。一般来讲,根据我的经验,我们鼓励一个赛队一个赛季尽量多的去参加一些比赛,这样对于队员是一个很好的检验和锻炼。如果一个赛季只参加一场比赛,那是不够充分的,对于学生的锻炼也是很有限的。

   同时,你每参加一次比赛,回来都要不断做新的改进设计,这也是非常重要,这就是我们所说的,所谓设计的迭代过程就是不断的进步,在不断的改进中完成,而不是一蹴而就的。在《少年时》第50期上,有我们9090俱乐部的教练组集体撰写的文章——“我们将‘顶天立地(skyrise)’”这篇文章里面讲得很详细,包括队员的分析、他们的领会、队员的领悟都有讲到,工匠精神就体现在对你的机器人不断的精益求精、不断的改进上面。在世锦赛上,冠军和亚军之间的差别也就在于此。

   IQ的Stem的研究项目是在每年6月份左右公布,这个活动是培养学生了解学习科学方法的一些基本的步骤,让学生从小学开始就会锻炼科学的思维方式和科学研究的方法。可以通过各种形式展现,如展示板、拍录像、编剧等,到时候在赛场上给评审团进行展示和表演。

   另外,线上挑战赛是每年的9月份左右公布,到第二年的1月份截止,即作品提交上去的截止时间。

家长或教练如何参与VEX赛队的活动?

   家长如何参与到VEX的活动?实际上,家长在这方面是有很多的事情可以做。如果你对于机器人、编程或者搭建任何一个方面很熟的话,家长做教练是非常有资质的。但如果你说我不会这些东西怎么办,那我的建议是,如果有兴趣,也有信心,你可以去学习这些知识。

   幸运的是,VEX在中国的官方机器人培训机构——VEX学苑,每年每个月都会为社会开放免费的VEX机器人公开课。每个月共有四场公开课(VEX IQ和VEX EDR个两场),一般是在某一周的周四至周日,可依据自己的时间自由选择场次。

   主要培训基本机器人的搭建和基本的编程,这些培训都是免费的。大家可以通过关注VEX学院的微信公众号进行报名,这是VEX对全社会做的一个服务项目。有的家长问:如果我当不了教练,那我可以做什么?实际上,家长可以作为一个领队,管理包括注册登记、财务登记、日程的安排、后勤的保障和信息的收集等事务,每一件事情可以由一位家长带领其中一位队员来进行。

   在这个过程中,家长不仅让孩子知道他们也喜欢做机器人,参与进来了,同时也可以把一些平常在家里不太容易教给孩子的一些能力通过这种方式传递给孩子,所以家长的参与是非常有用的。如果有的家长说没有时间做这些事情,那他们还可以做什么呢?那我的建议是:作为家长,你还可以在资源的支持上做一些事情,比方说,你号召你的亲朋好友为你孩子的赛队做募捐,安排一些小小的义卖活动,为机器人赛队筹款,或者安排机器人赛队的队员去参观一下自动化程度很高的大型机器工厂和仓库,让他们意识到设计的机器人将来在社会上是如何运用的,给他们一个很好的启发。

问答环节

Q:孩子参与VEX机器人项目,可以提升哪些能力?

A: REC基金会的理念是培养孩子从学习者变成明日解决问题的领导者。有两个关键词,一个创造力,一个是领导力。创造力帮孩子去想办法解决没有遇到过的新问题,领导力是让孩子能够跟别人能够友好的相处,通过与他人合作来解决问题。


Q:有没有VEX机器人的校外培训中心可以让孩子前往学习?

A: 从2005年至今,VEX在中国有很多的机构和老师都在做培训的工作,特别是在北上广一带,他们做得非常的成功。三年前,VEX机器人在武汉开设了VEX学苑的旗舰店,通过旗舰店的模式向外扩展,将VEX学院和培训课程慢慢扩展向全国。


Q:孩子参加VEX竞赛得奖了,对升学有帮助么?

A:T-VEX的学生有很多都进入了顶级的世界名校,因为通过参与VEX机器人项目,他们的综合素质得到了很好的培养。大家如果有兴趣可以去看看少年时杂志第50期《解构机器人》中“我们将‘顶天立地(Skyrise)’”一文中采访了T-VEX9090的队员,谈到他们在VEX竞赛中学到了什么及毕业以后的感悟。


Q:几岁的孩子可以开始参加VEX课程和竞赛?

A: 按照我们办学经验来说,可以从六岁开始学习。从小学三年级开始参赛IQ项目的比赛。如果您的孩子已经上初高中了,就直接参加EDR竞赛就可以了。

脚注信息
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