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索尼小学生机器人编程比赛:创意源于自己的生活

来源:好奇心日报2019-01-02 21:43630

  7 月 28 日,位于东京的 Sony 新总部大厦二楼, 79 名中国和日本的小朋友带着自己制作的机器人来参加这场为期两天的比赛。


 




比赛现场


 


  KOOV 是索尼国际教育在去年 2 月发布的一款可编程教育产品,面向 8 岁以上的基础教育阶段儿童和青少年。


 


  所谓可编程套件,就是在传统拼装玩具的基础上,增加了例如电机马达,红外线感应器,蜂鸣器等元件,同时利用简单的软件编程从而控制机器人动起来。早在 1998 年,乐高就推出过复杂的 Mindstorms 系列,现在已发展到第三代 EV3。也是引导儿童用搭积木的方式创造机器人、学习编程。


 




 


  比赛分为个人赛和团队赛,小选手由索尼教育邀请此前不同编程玩具赛事上获奖的选手组成。和去年在名古屋举办的第一届 KOOV 挑战赛不同,今年的比赛在主题更贴近生活和热点。个人赛的主题是“与人陪伴的机器人”,而团队赛则是”自动驾驶“。


 


  还有个给自己揉肚子的机器人。


 


  个人赛成为了这群 8 岁到 13 岁小朋友们表达创意的地方,比赛要求小朋友们展示和介绍自己提前制作好的机器人,主题是可以陪伴人类的机器人。


 


  和大多数做成可爱猫猫狗狗的机器人相比,有一些小朋友制作的机器人用途更为特殊一点。可以揉肚子的机器人、地震发生后就会报警、听到声音可以提醒耳聋的老年人,还有为盲人制作的导盲设备。


 


  站起来只比桌子高一点的玉子是东京本地人,今年只有 8 岁。她制作了一款可以揉肚子的机器人,但是从造型上看,并不是想象的机器人的样子。


 




 


  横梁造型的积木上组建了一个可以旋转的“手臂”。人可以躺在横梁下面,调节好位置后,电机会带动积木开始均匀旋转,来轻轻帮助不舒服的人揉捏肚子。细心的玉子给积木手臂包上了绒布。


 


  和她一起来的父亲向我们解释了这个有点特别的想法是如何产生。在今年 4 月,玉子因为腹痛入院,检查之后需要住院治疗。而每次父母来探望的时候都会为她揉肚子。但因为时间有限,只能揉 10 分钟。因此,玉子想到了制作一个可以揉肚子的机器人。


 


  KOOV 是她父母去年圣诞节送她的玩具,从有了想法到制作出来,玉子总共花了一个月的时间。她告诉我们“希望小朋友们都不会生病,如果生病了,也会有机器人来帮忙按摩“。


 


  同样关注到了身体不方便的群体,来自无锡的裴钰则为盲人和视觉障碍的人群做了一款导盲机器人。


 


  机器人身侧有两个积木手臂,通过判断指令结合红外线感应器,机器人会时刻检查面前的道路,一旦发现不可以前进。就会停下张开手臂拦住身后的盲人,同时蜂鸣模块会发出不间断的叫声。


 


  制作的过程中,她最苦恼的是没办法解决让机器人转弯。“测试了很久都没有办法解决,还好爸爸帮忙解决了一些编程问题”。她的爸爸告诉我们,为了制作这个机器人,他推掉了好几个周末的事情,和她一起看说明书来制作。“做的结果还可以,就是觉得陪她的时间多了很多。”


 




在场下陪伴的父母们


 


  不止是盲人,我们也在现场看到了帮助耳聋人士的机器人设计。埼玉县的羽生展示了一个高高的机器人,在顶部有两个明显的 LED 灯模块。


 


  ”在听到门铃声之后,平时不会动的机器人顶部会开始闪烁,并且前后移动来吸引人的注意力。“羽生在场下的桌子上向我们聊她的设计。制作高高的机器人就是为了能更好让人看到。


 




 


  在现场,她的父亲和妈妈带着两个弟弟一起来为她加油。父亲告诉我们,羽生平时暑假会和奶奶或者外婆住在一起。但她们两个老人因为年纪较大,听力都出现了衰退,经常听不到来玩的羽生按下的门铃。看到这个题目后,她就想能不能用积木来解决这个问题。


 


  控制声音的敏感度是她觉得最有趣的地方,”因为奶奶听不清,她平时也会有很大的声音来说话,结果一说话,机器人也会弄错,从而活动起来。“在现场,她的机器人也成功地闪动了 LED 灯。


 


  和羽生一起来的真千子的作品却没有演示成功,12 岁的她制作的是一款感应地震的鸟形机器人。原理并不复杂,通过陀螺仪感应机器本身的震动,在程序中设置限值,一旦超过,机器人就会做出反应。


 




 


  日本是一个位于地震带上的国家,大大小小的地震频频发生。而真千子刚刚经历过 6 月份的大阪地震。第二次参加这个比赛的她告诉我们,希望能重新调试好机器人,希望能再下次地震的时候发挥作用。


 


  单纯的小孩们想象力不仅于此,因为喜欢冰河世纪里的那只松鼠 Scrat,静安区第一中心小学的丁丁制作了一台松鼠机器人,而电影里 Scrat 追逐的那枚松果则换成了积木。


 


  演示中,这台松鼠机器人可以用小小的抓手把桌面上的小积木抓起来。为了更加好看,丁丁还为机器人前后都贴上了粉红色的绒毛,来模拟那只松鼠夸张的尾巴和毛发。


 




 


  “我没有想到孩子们的创意这么丰富,同时也都表现了源于自己生活经历的想法,这点令我影响深刻。”索尼国际教育的 CEO 礒津政明这样在最后总结道。


 


  比起第一天的个人比赛,第二天围绕着主题“自动驾驶”的团队赛更像是一场不惧失败的挑战。


 


  为了突出自动驾驶,索尼教育这次特别准备了一个有趣的赛道。选手制作的小车需要通过森林以及河流的障碍,然后在河对岸尽可能多地将代表花和樱桃的积木推到指定的区域来得分,路上还有巨大的河马和树木来互动。


 







 


  孩子们有一整个上午的时间来进行车辆的设计和组装,以及编程。下午,十几只参赛队伍则依次上台展示自己的作品。


 


  但如果你想到的是类似电影《霹雳游侠》里那辆炫酷的奈特工业2000号智慧汽车,那你可能要有点失望。—— 小朋友们制作的自动驾驶不仅没有多少可以顺利将积木推到指定区域,有一些甚至只能在原地打转。


 


  此前展示的陪伴机器人虽然看起来蠢萌,但要让它们动起来绝非易事,前进、识别树木、花朵等所有动作都需要靠算法驱动。按照比赛规则,汽车只能使用三个马达电机。


 


  虽然大部分小朋友的自动驾驶都失败了,但现场却始终有很多有趣的故事。


 


  JB-12 是由三个日本的小朋友组成的队伍,他们的想法就是过河之后一路朝前推过去。不过,似乎由于编程的问题,在车辆一启动,还没有过河的时候,小车就开始向前推进了过去,一路上把河马和碰到就要扣分的树木全部推走了。


 




正在准备推光所有东西的 JB-12 小组


 


  但由于意外的效果和按评委的说法”他们做到了自己想做的事情“,JB-12 的小朋友们还获得了低年级组团队赛的铜奖。


 


  9 岁的新助告诉记者,整个车辆他们已经提前设计了很久,但是由于现场灯光较强,最终让他们在场下调整好的灯光数据变得不能使用。“如果再来一次,我们希望不要撞到那只河马”。


 


  2020 年,日本教育省将正式把编程教育制定到教材中,和现在国内一二线城市的编程课程不同,日本希望能将编程融入到正常的理科,包括数学,物理,理综等科目中。


 


  这也面临着困难,私立圣光学校的教师名塩隆史告诉我们,编入教材大纲,并且让小孩子们感兴趣是工作中遇到的最大的困难。他们的解决方法是让孩子们带着和生活有关的问题来思考编程和新的学习方式。


 


  “我们鼓励孩子们做一个项目,就是用 KOOV 来解决可持续能源的问题。这是日本这几年一直在强调的问题。孩子们天天看电视都知道,他们也有很多想法去解决这个事情。而可编程的积木正好给他们这个机会。”


 


  在国内,互联网公司的影响力渗透到方方面面,但编程现在更普遍是高中生挑选专业时候才会考虑的事情。在小学校园内推动可编程课程的推进并不是容易的事情,一方面可能需要售价较高的教具是不小的支出,另一方面也并没有太多鼓励的政策。


 


  这次带队来参赛的上海闸北某个小学老师和我们说,“希望比赛能获得一些好成绩,至少上面的领导也更愿意支持我们做这些事情。”


 


  应主办方要求,文内小朋友的名字都是化名。题图来源:作者自己拍摄




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