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-在机器人赛事中成长的孩子们,浅谈机器人竞赛

在机器人赛事中成长的孩子们,浅谈机器人竞赛

1月20号,我带着儿子参加了耐撕爸爸组织的Roborave国际机器人竞赛的五天集训营,在25号参加了Roborave浙江选拔赛。

这次经历一共花了我近8k(集训营:2880,EV3:4148,报名费:800),虽然把孩子大半年培训班的预算都用了,但是我要说的是,还是非常值得的。

10秒内容速读

Roborave国际机器人竞赛五天集训营的感受:

1.明确学习目标,从解决问题出发(PBL);

2.小组式学习和比赛,锻炼孩子基本团队意识;

3.良好的赛程设计,有助于观察和引导孩子遇挫后的态度;

4.通过训练和比赛,培养孩子思考问题和积极应变的能力。

低龄段孩子,刚开始参加机器人竞赛的时候,家长究竟要关注什么?

1.关注过程的重要性;

2.切忌功利性和过重的“得失心”;

3.关注孩子的品质,比如坚持,比如遇到挫折后的态度;

4.复盘很重要;

5.志同道合的小伙伴。

参加集训营的近20个孩子,最后获得了很不错的成绩。

勇攀高峰(小学组):包揽了冠、亚军;

勇攀高峰(初高中组):获得季军;

超级巡线(小学组):获得季军和第四名;

冰壶擂台赛(低龄组):包揽了亚军、季军、第四、第五名。

和成绩相比,对于我们大多数家长和孩子来说,这几天的经历是最最宝贵和难忘的。因为这一次完整的经历,更让我明白机器人竞赛到底有什么作用?低龄段的孩子参加机器人竞赛我们要关注什么?

因为我儿子参加的是低龄段的冰壶擂台赛,所以下文基本是以这个项目举例。

竞赛前的学习和训练,是围绕参赛项目的。比如我们一开始就很明确,要学习如何用乐高EV3搭建一台可以捡起高尔夫球,并完成击球进入得分区的机器人。并且持续的在训练中发现问题和改进。

我们的学习和训练是要解决比赛中实际问题的,对于低龄段孩子来说是难得的,经历较为复杂项目的机会。

集训前两天,每组主要完成的是搭建任务。低龄段的孩子还不具备独立设计能力,所以是根据教练的设计方案,尽量独立完成搭建。当然,如果时间更充分,能够让孩子们先进行讨论和思考,或许可以有不同的几种设计方案,就更好了。

集训后两天,主要是用搭建好的机器人,进行捡球和击球的训练,在训练中发现问题,比如击球部位皮筋松紧的问题,捡球部位的结构问题等。根据发现的问题再不停的优化。

机器人竞赛项目,大多数都是要求以组队的方式参加,一个队2-3名小孩。所以在搭建的过程中,不管基础如何,教练会要求尽量都能参与。

参赛过程,每组一共是比8轮,组内孩子操控的熟练程度相差也比较大,但是不能因为追求成绩而全部让操控好的孩子来完成。因为他们是一个团队,需要一个孩子操作的同时,另一个伙伴协助观察和指挥,每个人都要感受比赛的过程。

在低龄孩子参赛过程中,这个“团队”还包括了父母,在训练过程中,父母和孩子一起发现问题,讨论解决方案;在比赛过程中,父母虽然不在场内,但是在场外观战中,在输赢之后,父母怎么协助释放孩子的情绪,怎么讨论下一轮的改进方法。这就是一个“团队作战”的过程。

Roborave的赛程是一天,分上午和下午。比如冰壶擂台赛,上午要至少比完四轮,其余的下午完成,是循环积分赛制。这种赛制对于低龄孩子来说,特别好。

这里比较一下儿子上个月参加的**杯的比赛,那次比赛是淘汰赛,儿子和队友参加的是机器人足球赛,第一轮就是淘汰赛,如果输了,后面就没有参与的机会了。这样的赛制其实是很不好的,训练了很久,然后到比赛“搞一下”,稀里糊涂就结束了,从成长经历上来说,这样的竞赛价值很低。

在竞赛过程中,最宝贵的就是“面对挫折,孩子和家长怎么办?”而这个过程在积分赛中,有足够的时间来观察和调整。

比如这次上午的前两轮,儿子上场操控机器,原本想有个好的开局,结果问题没有出在操控,而是出在了训练中没有认真对待的一个问题,就是机器人触碰场地红色禁区,这一轮就不能再动了,直接面对的就是负180分,判输。当场儿子就哭了,因为训练中没有严格注意这点,对他来说是个特别大的打击。连续两轮他哭了两次。

还好是循环积分赛,我们还有时间调整情绪。除了安慰,在场外我们交流的重点的就是:“一共8轮,成绩是取得分最高的前5轮,所以我们虽然2轮都是负分,但是只要我们后面发挥正常,我们加起来还是有机会得高分的。而且每一轮的输赢并不重要,重要的是关注自己尽量多得分,最后是看总分的。”

所以在安慰和交流之后,儿子并没有被挫折吓跑,擦干眼泪继续后面的比赛。而且克服了紧张的情绪,并且更加细心,后面上场3轮,3轮都赢了对方,拿回三个高分。

不以一轮比赛的输赢来要求,这种赛制的设计可以让孩子和家长在各种遭遇中,调整心情,走出挫折,鼓励参与。

整个训练和比赛过程中,我和孩子有过几次针对问题的讨论,引导他自己给出答案。比如:

1. 根据9个球摆放的位置,机器人什么样的捡球路线是最优的?

一开始,根据常规习惯,儿子会先捡中间的三个球,然后往左或往右去捡两边的各三个球。后来发现在规定的2分钟内捡球的话,在左边和右边的来回中,有一段比较长的回头路要走,特别耽误时间。所以经过讨论和尝试后,儿子设计了新的路线,就是中间最左边的一颗球捡起后,往左转弯,去捡左边三颗,然后在往右转弯,就一路往右捡就行,基本不走回头路,节省时间。

2. 球捡不完,如何平衡捡球的数量和时间?

比赛每一轮是2分钟,最完美的当然是2分钟内捡完9个球,并行动到中间位置,击打出9个球。但是因为我们队两个孩子年龄最小,在操控的熟练程度上不占优势,所以在训练中就要客观的评估实力,然后分配好时间。我儿子经过多次训练,觉得最多能捡6-7个。那么就把这个数量作为目标,哪怕发挥再好,也在捡到这个数量的时候,必须在时间还有30秒之前,安全的到达中间位置,把球击出。这样把2分钟的操控分解成了几个关键步骤,操作起来,孩子更稳定些。

3. 在比赛中,捡不完的球如何处理,才能让分数更高?

这个是在充分解读得分规则后,一起讨论的。因为如果球停留在己方的白色区域,每个球是要减去20分的,那么要少减分,就要保证球不要呆在白色区域。而前面我们已经确定了不求捡完,而是在能力范围内捡到一定数量的球。所以根据得分规则,我们又讨论出一个方案,就是在捡球过程中,如果遇到操控不准没有捡起,那么要果断放弃,并争取把这几个球用机器人推出白色区域的边线,这样虽然此球是零分,但保证了可以不被减分。这个引导思考的过程,让孩子明白了一个道理:有时候懂得果断放弃,反而会赢得好结果。

短短的训练加比赛的五天,低龄段孩子,家长的陪练少不了。我们陪着孩子经历和收获了很多东西。在训练过程中,如何鼓励他认真和坚持,在比赛过程中面对孩子的泪水,如何调节和坦然面对挫折,如何应变并且“越战越勇”。过程远比比赛结果重要的多,这一点我深有感触。

所以当低龄段孩子,刚开始参加机器人竞赛的时候,家长究竟要关注什么?这一点其实非常重要,如果我们处理不好,反而会让竞赛产生负作用。

我觉得作为家长,要关注以下几点:

关注过程的重要性

过程中家长要参与,但是也要充分放手,尽量让孩子自己去完成搭建和程序的设计。只有孩子遇到实际难题的时候,才一起讨论和思考解决方案。而比赛,也是要关注过程中的情绪和问题,不要只关注输赢和结果。因为这个年龄段的孩子,经历挫折后去适应调整,比结果重要的多。

切忌功利性和过重的“得失心”

机器人竞赛有些属于竞技类或者“对抗性”,当场会有输赢产生。这对于低龄段孩子来说,培养竞争意识和对于“想赢”的心态是有积极作用的。因为想赢,才有更强的动力去学习和训练。

但是不能一味强调输赢,以免孩子过早的有“得失心”后,造成心理上的压力。我不希望一次比赛结束后,孩子回忆起来只有输和赢。

关注孩子的品质,比如坚持,比如遇到挫折后的态度

训练中,是否认真专注;和团队伙伴的协作中,是否互相鼓励和帮助;在挫折中,如何释放情绪,不要拒绝眼泪,但眼泪擦干后,怎么一起围绕挫折本身,找出问题后,获得胜利。认真、坚持、不畏难、挫折之后不胆怯。通过机器人竞赛,可以更多的去磨练这些品质。

复盘很重要

一次比赛的结束,不管结果怎样,要找一个时间和孩子好好的聊一下这个过程。我在春节期间和孩子聊了一次,首先是肯定了儿子在比赛中的表现,从前几轮几乎可以说垫底,能够后面不怕挫折,越战越勇,最后第四名。肯定了他的坚持。

然后我会抛出几个问题来引导他总结。比如我问他赛前训练过程中,还有什么可以改善的么?他会根据前两轮触碰禁区的现象,告诉我,训练的时候需要更加认真,而不是练几次就想去玩了。

再从这个触碰禁区的问题,我延伸了一个问题,问他:“你觉得机器人的设计可以怎么改进呢?”他就提了很多想法,说:“机器人可以再小一些,这样更加灵活也不容易碰到禁区,而且本来就来不及抓9个球,如果每次抓3-6个球就能打出去,可能可以设计的更小巧更好操控。”虽然他现在还不能独立设计,但是这种思考就是解决实际问题的思考方式,值得肯定。

最后我问他:“前面两轮扣了很多分,你哭了,后来就越来越好了,你那会儿心里想了什么呢?”他说:“前面很难受,所以就哭了。后来想想爸爸说的话是对的,就是最后是看总分的,后面只要发挥正常就可以有高分的,所以就不怕了。”

志同道合的小伙伴

这是我感触特别深刻的。因为机器人,是他们共同的兴趣,这群志同道合的小朋友,从原来的互不相识,短短几天,就成为特别好的伙伴。在赛场上互相鼓励,分工协作;遇到失败互相安慰,遇到胜利击掌喝彩。而且我们还发现,家长的理念也非常的相似,一次比赛下来,大小伙伴都成为了好朋友。所以低龄段的孩子参加比赛就更容易找到志趣相投的伙伴,以后在继续学习和比赛中,也就有了彼此更加熟悉的队友。

(比赛那天早上报道很早,几组住在杭州另一头的参赛家庭,住在赛场边酒店,晚上一起练习,真是挺拼的!)

低龄段孩子刚开始参加机器人竞赛时,家长一定要正确认识竞赛的意义。这样才能利用好竞赛的训练和比赛过程,给到孩子正向的引导,这样花下去的时间和金钱才体现出更大的价值。

这篇文章有深度,写的有点长,但希望对于关注STEAM教育,关注机器人教育的家长,能够从文章中收获到我的切身感受。

乐高足球机器人怎么拼????

额,孩子,你是否看了说明书,看了应该就会拼了
还有你就发个底部让别人怎么看
加油,相信你能拼好

足球机器人比赛规则

  2对2足球机器人比赛规则
  一、比赛场地
  1、「2对2」机器人足球比赛场地图(见图示1)
  2、「2对2」机器人足球比赛场地规格
  1)场地的长122 cm,宽183 cm。
  沿足球场地四周有围墙(包括球门后面),围墙高为14cm,墙壁上涂有消光(matte)黑。
  2)场地的4个边角均为三角形边角(避免死角), 其边角墙的边长为8 cm。(见场地图示)
  3)场地的基板上覆盖一张不光滑的、灰度渐变的印刷场地纸 (可向有关厂商购买)。
  4)场地的球门宽度为45cm,位于场地底线(窄边)的中央,球门的后壁、两侧以及基板须涂消光灰(75%消光白和25%消光黑)
  5)场地内有5个发球点,这些发球点是裁判在比赛中断情况下放置机器人或足球的位置。其中一个发球点在场地中央,其余四个点位于四个拐角附近, 2对2比赛场地中,从球门柱延伸出来的发球点距离场地中间位置大约为45cm处,这些发球点的标记为,兰色的十字交叉符号。(中断如果出现在龙门区,将球放在离龙门最近的发球点上;如果出现在场地中部,则把球放在中央发球点上。)
  6)无论比赛或练习,比赛场地都应水平摆放在工作台或地板上,建议各参赛队设计的机器人,应能够应对场地表面有3mm高的轻微起伏。
  3、「2对2」机器人足球比赛环境要求为,低照度、冷光源,赛场应远离磁场。
  提示:由于各个赛场环境的不同,建议各参赛队的机器人设计应能够适应各种照明和磁场状况。
  二、机器人设计要求
  1、各参赛队使用的「2对2」足球比赛机器人的设计与构建,必须是经参赛队员启动后能够自动控制的足球机器人,禁止使用任何遥控方式操控。机器人的构建、设计、制作与编程等工作主要应由参赛队员(学生)完成。
  2、「2对2」足球比赛机器人的直径、高度不得超过22cm,重量高中、初中组不得超过2.5 kg,小学组不得超过1.5 kg。
  3、「2对2」足球比赛机器人的控球区为,任何突出的部位连接在机器人身上而形成的内部空间,其设计要求是,球在控球区内的深度不得超过2 cm。(见图示2)
  4、无论参赛机器人的设计、加工与制作还是程序的编写都应由参赛的学生完成,本届竞赛禁止使用市售的现成套装足球机器人参赛,禁止任何遥控方式操控机器人的部件,机器人部件的固定可以使用胶水、螺丝钉等。凡参赛的参赛机器人必须进行个性化装饰或标记,以便容易识别是同属一个参赛队的机器人。 机器人的机身颜色 和光线发射器不得影响其它机器人的光感读数。乐高光电传感器的发射管必须遮住,建议使用BLUE TAC。
  三、具体规则:
  1、在2对2的机器人足球比赛中,每支参赛队的队员为2名参赛队员,只可以使用两个机器人进行比赛。
  2、比赛战术运用中,如果使用守门员,守门员不得只做单向或左右移动的方式,它必须能朝各个方向移动,特别是前冲方式移动,守门员应具备向前拦截,而且是到超越离球门45 cm处发球点位置去拦截球的能力。守门员如果对踢过来的球没有任何反应,将被视为“损坏的机器人”。
  3、比赛时,负责进攻的机器人不得损坏场地上的足球,如果发生机器人损坏了足球,此机器人便要暂停出赛,并当作「损坏的机器人」处理。 参赛队员在裁判允许的情况下,可以对该机器人及时做出相应调整以防止再出现同样情况。如果该机器人再次损坏足球,将会被取消比赛资格。
  4、“2对2”的机器人足球比赛将采用能均匀发射红外光的电子“ 足球”。本届竞赛将使用以下几种“ 足球”为比赛用球即:Wiltronics研究中心制造的MK2红外球、日本EK公司制造的ROBOSoccer红外球(email:info@elekit.co.jp)和本国产的红外光的电子“ 足球”。比赛时各参赛队自备“足球”。
  5、在举行正式比赛前,各参赛队的参赛机器人应接受评委对的资格审查。
  资格审查程序与内容:
  1)各参赛队员把参赛机器人任何突出的部分充分展开;
  2) 裁判对机器人的重量、体积进行逐个测量(如果机器人有一个可动部分能做两个方向的伸展,该机器人必须在运做状态下接受检查)
  3) 不合格的机器人进行限时调整调整时间不得超过20分钟,修改后
  的机器人经过再次检查后仍不合格将取消比赛资格。
  4) 参赛队员要向裁判员提供机器人设计、制作过程图像资料、材料
  清单和完整的程序并接受裁判员的赛前问辩。问辩内容:对部分程序的讲解;机器人研制过程、材料的选用及设计上的改进等。按裁判员要求将机器人竖直摆放到指定停泊处
  5) 比赛期间机器人若有修改,参赛队伍必须让其再次接受检查。
  6、比赛方式 比赛分小组循环赛和决赛。
  小组循环赛,胜一场积分3分,平一场积分1分,负一场积分为0分。小组排名第一的参赛队进入决赛。决赛为单轮淘汰制,胜者进入下一轮。
  7、参赛队在正式比赛前半小时进入竞赛区报到,接受机器人资格审查、和问辩。
  8、每场“2对2”的机器人足球比赛时间为10分钟,比赛前给参赛队2分钟的调整时间。整场比赛分上下半场进行比赛,每半场比赛的时间为5分钟,两个半场比赛将持续计时中间不会停止(“被破坏的机器人除外”)。
  9、参赛队伍迟到时,裁判员将可执行判罚,每迟到一分钟给该队处罚一个进球。参赛队于比赛开始后3分钟仍未到场,将丧失比赛权,裁判员可判另一球队以3:0的分数胜出。
  10、关于挑边或开球的选择
  上半场开始时,将由裁判员抛硬币,一方可选择挑边或开球。另一方接受剩余选择。上半场没有获得开球权的队将在下半场开球。11、“2对2”的机器人足球比赛每上下半场比赛均以开球形式作为比赛的开始。开球时,所有的机器人必须位于自己的半场,此时,所有机器人必须停止。球由裁判放置在场地的中央,所有不开球的机器人离球必须大于30cm,并且不能置于球门线上,也不能停在球门线后面。开球的一方把机器人放到球的附近。比赛双方一旦放好机器人,就不得再移动。此时,裁判可以调整机器人的摆放位置。在裁判员鸣哨后,所有的机器人立刻由参赛队员启动。如果在裁判哨声响起前,抢先启动的机器人将被裁判员从场地上拿走以损伤的机器人对待。
  “2对2”的机器人足球比赛的开球为两脚球,开球的一方,不得一脚将球直接踢入对方球门内。
  11、参加足球比赛的队员在通常情况下,不允许任意移动机器人。每场比赛前,参赛队应指派一名队员担当队长(操作手),在规则允许范围内或在裁判员的指示下负责启动、拿走、移动、重新放置机器人。其它参赛队员在场地附近的座位上就座,只有在获准后,才可以进入场地按裁判员的要求执行规定任务。
  12、关于球的运动
  1)比赛进行时,机器人不得「持球」持球的意思是,通过堵死足球去路从而实现的完全控球。比如说,把球固定在机器人身上;机器人用身体圈住球来阻止其它机器人触球;或使用机器人身体的任何部分将球包围或设法圈住球。 机器人移动时球停止滚动,或是球滚动撞到机器人身体时没有回弹,这就说明球是被圈住的。但唯一例外的是旋转盘的使用,它可以给球提供向后旋转的动力,以保证球在转盘的表面上,这也称为“运球”。 机器人“运球”时,球深入运球装置内的深度不得超过2 cm。(2cm是运球装置与球接触点开始算起)
  2)球不能压在机器人下面,比赛进行的任何时候都必须看得见足球,其它机器人必须能接触到球。
  13、进球与记分
  1)进球的定义:整个足球完全越过球门线即为进球。(此时相当于
  球碰到龙门后壁)
  2)进球的判断:
  A、球必须自由滚入球门才算进球,否则将被视为「挤入」,从而进球无效。当发生挤球入门情况时,裁判吹哨停止比赛并做出解释。进球被宣布无效时,裁判员将球放置到最近的发球点后比赛恢复进行。
  B、机器人必须要有明显地去踢球或释放球的动作,否则视为「推球」。如果没有释放球的动作,球被机器人控制而朝着球门方向走动时,就算球获得短暂自由而滚入球门的,仍被视为推入的进球,从而进球无效。该规则的唯一例外是,机器人在球门前小于15cm处首次触球或者与另一机器人产生碰撞后将球推入球门的则进球有效
  3)进球时,裁判将鸣哨示意,进球方将得到一分。进球后,失球方将重新开球。
  4)如果向球门方向运动的球碰到了在球门线上或球门区内的防守机器人,对方将获得一个罚球机会。
  5)“乌龙球”将视为对方的进球,即使球是被“挤入”球门的也一样被判为进球。
  14、“比赛中断”,比赛进行时,如果出现球被夹住、机器人损伤、多人防守、机器人犯规等各种情况,可能会引起比赛中断,此时裁判员可以叫停,把球移到坠球点,比赛继续进行。一般比赛可以根据裁判的哨声停止,但比赛时钟不停止,所有的情况由裁判判断决定。哨响时,所有的机器人必须立刻停止且回到指定位置。比赛中断后,由裁判鸣哨恢复比赛,所有机器人同时启动。
  1)裁判在以下几种情况下可以鸣哨示意「过程中断」
  A、当球被多个机器人夹住,或者卡死在机器人和墙壁之间,裁判视其为无法自由运动时,即可判作「过程中断」。
  B、当发生「挤球」现象时,裁判应该马上鸣哨示意「过程中断」。
  C、比赛进行时,如果在20秒内没有任何机器人触到球,并且看上
  去没有机器人将会触球时,即可视为「过程中断」。
  D、其它意外情况发生时。
  2)「过程中断」的处理
  A、「过程中断」发生后,裁判员可将球移到最近的空发球点处。
  B、裁判可将对被卡死的机器人进行尽可能微小的移动,让其恢复自
  由。守门员维持原来的位置。
  C、当「过程中断」发生时,所有在球门线后面的机器人必须前移离
  开进球区
  15、「损坏的机器人」的判断与处理
  1)「损坏的机器人」的判断
  A、如果机器人在20秒内没有移动,对球没有反应,将被裁判视为损坏的机器人。
  B、如果1个机器人卡死在墙壁上,是因为它没有传感器对墙壁做出相应的反应,就不作为损伤机器人。
  C、如果机器人连续回到球门区域内,将被裁判视为损坏的机器人。
  2)「损坏的机器人」情况出现的处理
  A、裁判员或参赛队员可以将机器人从场地上拿走。
  B、损坏的机器人必须在一分钟后拿回到比赛场地。
  C、裁判同意后,损坏的机器人可以返回其离场位置附近的罚球点,但是该点不应对其有利。
  D、守门员可以返回到球门前的区域。
  E、损坏的机器人离场、修复和更换期间,比赛可继续进行,但是如果因为与对方机器人发生碰撞造成损坏的,裁判可以选择中断比赛。
  F、如果机器人自己翻身倒地,将被视为损坏的机器人并移离赛场;如因与另一个机器人碰撞导致翻身倒地,由裁判扶正并继续比赛。
  16、“2对2”的机器人足球比赛的“多人防守”
  1)多人防守的定义:如果防守方多于一个机器人进入靠近球门的区域且严重影响比赛,就出现多人防守。
  2)“多人防守”情况出现的处理。多人防守情况发生时,对比赛影响最小的机器人将被移到最近的发球点,如果该机器人为守门员,则移走另一个机器人。
  17、关于犯规
  1)机器人如果利用某种装置或某个动作连续攻击或冲撞另一个并不
  控球的机器人,裁判将判其犯规。 犯规的机器人将被判罚离开场地一分钟,犯规方(队长)将犯规的机器人拿走并对其进行调整,比赛将继续进行。如果该机器人连续犯规2次,将得到一张红牌,并取消本场比赛资格。
  2)如果机器人被犯规动作造成损坏,在其修复工作进行时,裁判将暂停比赛并停止计时。
  18、本届竞赛 “2对2”的机器人足球比赛不存在以下几种情况
  1)不存在任意球情况。
  2)不存在罚点球情况。
  3) 不存在越位的规则。
  4)比赛中不存在加时情况。
  19、替换 ,整个比赛期间严禁替换机器人。任何故意更换机器人的
  参赛队伍将被取消比赛资格。
  20、在比赛期间,裁判享有最终裁定权。任何不尊重裁判的行为,
  或不服从裁判裁决行为,将给予黄牌警告,若纠缠不止,则给予红牌并取消其比赛资格。
  21、如果双方队长满意比赛结果,赛事结束时他们必须在计分纸上签字确认。
  22、任何参赛队的教练员(辅导老师)干涉比赛进行或裁判的判罚,将给予黄牌警告,若纠缠不止,则给予一张红牌并取消该队的比赛资格。
  23、竞赛期间,凡是规则中没有说明的事项由竞赛裁判委员会决定。

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