仿生机器人活动的巨大魅力

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  仿生学是模仿生物的特殊本领的一门科学,是生物学、数学和工程技术学互相渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。它的任务就是要研究生物系统的优异能力及产生的原理,并把它模式化,然后应用这些原理去设计和制造为人类服务的新型技术设备和机器。1960年第一届仿生学会议为仿生学确定了一个有趣而形象的标志:一个巨大的积分符号,把解剖刀和电烙铁“积分”在一起。这个符号的含义不仅显示出仿生学的组成,而且概括表达了仿生学的研究途径和运用方法。
  仿生机器人是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。江苏省Power Tech仿生机器人创意大赛,就是制作模仿生物、从事生物特点工作的机器人的创意活动。它要求选手们利用干电池和小型直流电机作为动力,利用蜗杆、涡轮和变速箱原理来进行简单的机械传动,利用简单板材制作骨架,并巧妙地利用数字电路中的RS触发器、微动开关进行竞速接力传递。最后,要求同学们走进大自然,发挥丰富的想象力和创造力为仿生机器人制作造型。比赛宗旨是培养学生“好思考、乐创作、勤动手、夯实基本功”的科学思维方法和大国工匠精神。为学生创造独立动脑、动手的机会,充分激发学生的科技创作潜能。活动较严格的时间限制,也要求学生必须具备团队合作精神与默契,具备及时“发现问题、处理问题、解决问题”的能力,才能按时完成作品制作,顺利参加比赛。
  Power Tech仿生机器人创意大赛,有一系列统一、规范的竞赛规则。规则规定:竞赛时,参赛队员只能带手动工具和A4图纸进场,现场统一发放材料包。创意制作是在3个小时内,将电动机、齿轮、木板、木棒加工成3个仿生机器人,并且制作过程必须独立完成、独立调试,然后用自己制作的机器人进行规定项目的比赛。这3个仿生机器人的要求也各不相同,如“万兽之王”要求能像老虎或马一样四脚行走,“虫虫危机”要求能像毛毛虫一样蠕动爬行,“龙猫巴士”要求能像巴士一样四轮前进。
  2015年,在校领导的全力支持和师生们的共同努力下,南京外国语学校组织参加了两次仿生机器人大赛,均取得了骄人的成绩。2015年10月31日,江苏省Power Tech仿生机器人创意大赛在南京金陵中学河西分校隆重举行,南京外国语学校派出4支队伍共16位同学参赛。他们通过2个月的系统学习和刻苦训练,在比赛中取得了较好的成绩。其中,二队的郭翘楚、王佳翼、韩欣然、陈煜欣获综合总分季军(在特等奖中产生),四队的李尧、明嘉浩、史博然、丁英芪获特等奖;一队的蔡康嘉、沈童童、刘锐、郑文睿获二等奖,三队的刘雨辰、陈玥如、刘思远、张海川获二等奖。
  通过这次比赛,同学们得到了许多意想不到的收获。二队队长郭翘楚同学说:“作为电子工程大学专业的申请者,之前我对电子和机械的了解从没有跳离计算机、处理器和电路板,对齿轮发动机和锯木头这些‘上个世纪’的东西有点束手无策。仿生机器人大赛让我从零开始,用手摇钻和钢丝锯重新探索‘制作’的含义。在罗老师的指导下,我们学到了很多技能。这些仿生机器人看似极为简单,但制作过程中却不断出现新问题,如发动机被烧坏、齿轮打损、机器人走偏,同样的制作流程每次都会出现不同的问题,这使得每一次的检修经历都变成了我们发挥独立思考能力的机会。这种满足感对于我们这些初学者来说非常重要,它让我们体会到工程师设计、创新的快乐,对待机械问题的信心也大大增加。另外,这个比赛的团队协作要求极强,让队友在活动中学会信任和担当,这也使比赛充满了友谊和欢乐。总之,这个比赛重塑了我对电子、机械的热爱和理解,在申请美国大学的面试中,面试官也跟我颇有兴致地谈起这段经历,无论从过程还是结果来看,都是一次受益匪浅的经历。”
  2015年12月,郭翘楚同学被美国宾西法利亚大学M
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