近日，2021年世界机器人大赛总决赛结果出炉，黄岩第二职业技术学校学生陈凯乐、沈志浩、钱梓煊以总分第4名的成绩获得青少年机器人设计大赛DOBOT智造大挑战竞赛项目高中/中职组一等奖，这也是今年此赛项中全省唯一的一等奖。
据了解，世界机器人大赛自2015年起已成功举办7届，共吸引全球20余个国家近20万名选手参赛，被各大主流媒体广泛赞誉为机器人界的“奥林匹克”。
由于疫情原因，2021年世界机器人大赛总决赛延迟至今年4月，并首次创新性地采取部分赛项线上比赛的形式，打破了以往竞赛对时间、空间的限制，实现“数智+竞赛”的新突破。比赛通过远程监考、线上直播、在线一对一评分等方式对选手的能力进行综合考核。
本次世界机器人大赛总决赛青少年机器人设计大赛DOBOT智造大挑战竞赛项目以“智慧冬奥”为主题，深度模拟北京冬奥期间冬奥村物资的智能分拣、智能分类、智能仓储、智慧配送和智慧交通等应用场景。比赛要求选手通过多个智能机械臂和无人驾驶小车的协作完成冬奥村物资的智能分类、自动分配以及无人运输等任务，实现运送任务。黄岩第二职业技术学校指导老师陈柳邑介绍：“队员们需要编写程序控制两台机械臂、一条迷你传送带以及一台无人驾驶小车等设备完成物资的抓取、搬运、传送、识别、码放、运输与卸载，在8分钟的时间内完成任务并得分。”
根据竞赛项目的要求，比赛前，在指导老师陈柳邑、蔡卫兵的带领下，学生陈凯乐、沈志浩、钱梓煊开始训练。每天中午和晚上，在第二职业技术学校蔡卫兵技能大师工作室总能看到他们的身影。“中午一个小时、晚上2个小时，我们都会不约而同地来到这里训练。”本次赛队队长沈志浩说，从懵懂的机械小白成长为获奖选手，团队的每个成员付出了无数日夜的努力。
“从基础电路到程序编写，我们合作设计了近25个程序。”负责本次赛队分拣机械臂、传送带的控制操作的陈凯乐说，他对编程比较感兴趣，初二时曾自学过C语言，去年，高一新生的他报名了学校的创新创业课程，并加入了台州市蔡卫兵技能大师工作室，成为了工作室的一员。
“和之前学习的C语言不同，比赛项目使用的是积木式编程。”陈凯乐说，从零开始，他开始翻阅资料自学，遇到不会的问指导老师和队员。“在老师、学姐学长的指导和帮助下，作为高一新生的我成长了很多。”
随着比赛时间的临近，队员们更是放弃休息时间，争分夺秒，只为提高机器人的稳定性和精确性，以最好的状态迎接比赛。然而在比赛前一个星期，比赛时用的设备却出现了故障。
“一台机械臂在程序运行后‘丢步’，所谓‘丢步’，即机械臂在运行后没有按照设定的点位运动，而是直接跳过点位。”陈凯乐说。面对面对这一突如其来的状况，陈凯乐和队员们先是上网查询相关信息，进行自我探究。在探究的过程中，发现“丢步”是因为机械臂使用时间过长磨损，导致机械臂有y轴和z轴的限位，但磨损问题无法在硬件上进行解决，于是调整程序。“我们记录了几百个点位，在程序运行中，每次调试并记录下丢步的点位，列成表格，在之后的程序设计中避开丢步的点位，经过反复调试，最终解决了‘丢步’问题。”陈凯乐说。
传送带的电机在快递回来的过程中发生了轴断裂、无人驾驶小车感应失灵……对于传送带电机轴断裂的问题，队员们查找相同型号电机，自行进行维修，并在老师的帮助下更换相应零件。对于无人驾驶小车感应失灵，沈志浩找到之前训练的旧车，将零部件拆解下来，通过组装，拼凑成一台可以正常使用的无人驾驶小车。
成功从来都不是一蹴而就的，而是日积月累的努力。备赛过程中，队员们在反复的训练、调试、修改中不断进步、提高。
“对于学生的指导，我想首先是基于我们对于这个机器人的了解。授人以鱼不如授人以渔。我们在辅导学生的参赛的时候，更多的是授予学生方法与技巧。我们只是起到一个引导的作用，成果其实来源于学生互动研究交流中思维的碰撞。”陈柳邑说。
在训练过程中，队员们在指定设备的基础上通过改进设备提高使用效率，从而缩短比赛的时间。
“传送带在运送积木块时，会发生位置偏移，我们通过3D打印机打印出漏斗形的零部件放在传送带末端，最终改变积木块的运动轨迹。”陈凯乐说。
像这样的巧思，还在其他细节上有所体现。“将积木放置在‘仓库区’时，分拣出来的积木块都必须码放到对应颜色的仓库内，且码放层数越多，分值越高。”陈凯乐说，队员们通过改装机械臂，提高机械臂的高度，这样在抓取积木块的时候有更大的空间去放置积木块。
“在训练过程中，学生们会遇到各种问题，通过解决问题、改进设备等，无形中提高了自主创新能力，这对他们以后成长为具有创新能力的新时代工匠很有帮助。”黄岩第二职技校副校长蔡卫兵说。
近年来，黄岩第二职业技术学校以蔡卫兵技能大师工作室为引领，由优秀骨干教师带头，注重技术创新与改进，积极辅导学生参加各级各类技能大赛和创新大赛，均取得了可喜的成绩。各项活动将课堂教学、课后实践、学科竞赛等环节相融合，有效地培养了学生实践能力和创新思维，使得学生综合素质大幅度提升。
“参加竞赛活动，帮助我们学生收获荣誉和信心，但更重要的是一路走来的经历和成长。积极思考、沟通协作、创新实践，学生们在竞赛过程中，通过合作凝聚了团队精神，激发了创新潜能。”黄岩第二职业技术学校校长王云彪说。
(部分图片由学校提供)
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