為引發學生對工程及資訊科技的興趣,香港科技園公司等機構繼主辦「全港大專生機械人大賽」後,早前亦與香港工程師學會於奧海城聯合主辦首屆「全港中學學界機械人大賽 2018」,讓本地中學師生交流心得,推動 STEM 普及。經過激戰後,由中華基督教會馮梁結紀念中學第二隊獲得全場冠軍及「最佳工程設計獎」。
香港科技園將「全港大專生機械人大賽」的理念推展至中學,舉辦「全港中學學界機械人大賽 2018」,但因應中學生的程度調整比賽規則,降低製作難度,毋須如大專生賽事般加入人工智能(AI)技術,只需參加者設計及製造出創新而精密的投球機械人,透過操控機械人進行投球比賽即可。
每次比賽 3 分鐘,場地設有兩個得分環及兩個發射區,並按大會規定在特定範圍內投球。參賽機械人需先向普通得分環發射白彩球,成功投擲三個白彩球並穿過較細、較矮的得分環後,便可把黃彩球發射到金色的得分環,若彩球成功穿過金環並降落在金盤上,取得「Flying Dragon」,隊伍便會即時勝出。
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響應 STEM 教育
香港科技園公司物料與精密工程群組/機械人技術平台副總監霍露明博士表示,有見其他地區大專生的科技水平愈來愈高,便決定將比賽伸延至中學,希望學生能及早接觸機械工程、資訊科技等知識,以響應 STEM 教育的趨勢。為籌備是次比賽及讓中學生有充足準備,早於去年暑假更培訓了 20 名大專生,負責教導中學生如何製作機械人。
香港科技園公司首席科技總監戴紹龍補充,大會將比賽規則調整至適合中學生,是「全港大專生機械人大賽」的濃縮及簡化版。雖然中學生只製作一個由人手操控的投球機械人,但要將機械人駛至彩球擺放區,再由另一名隊員擺放彩球,然後於不同發射區投擲彩球投並穿過兩種得分環,也相當考功夫。就是次比賽,卻看到本港中學生的科技工程能力超出預期。
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創意融合技術
是次比賽合共有 36 組隊伍參加,比賽形式包括小組循環賽、對戰賽及小組循環冠軍賽。另外,大會只規定機關人的最大體積,使用的物料及設計則無限制,以鼓勵各隊伍花心思設計特色的機械人,故大會也特別設有「最佳工程設計獎」及「最佳藝術設計賽」。
各隊伍的機械人充分展示了參賽者的創意,設計由結構到造型都各有不同,並結合機械工程及資訊科技,務求提升機械人的靈活及機動性,又要調整發射彩球的力度、角度及速度等,可見各隊伍均有出色的表現。
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考考臨場應變
在比賽之前,各隊機械人均經過多番測試,除了涉及到機械工程及資訊科技外,還需要考慮投球的拋物線及角度計算,團隊合作固然重要,賽前準備亦不可忽視。
有隊伍的機械人在首輪比賽後突然冒煙,需要隊員臨場應變進行即時維修,令機械人繼續作賽。經過一輪比賽後,各隊都要為機械人作保養及更換電池。在緊張的第三回合後,有隊伍因機械人無法與控制器連接而喪失進入總決賽的機會。雖然隊員心情沉重,但經此一役便會記得帶齊所有後備零件,以防萬一。
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團隊合作極重要
勇奪冠軍及獲得「最佳工程設計獎」的中華基督教會馮梁結紀念中學第二隊,在比賽初段曾經落後,但無氣餒。隊伍中的車手李王永坦言,面對強勁的對手,多次因機械人的位置不當而射失彩球,分數被拋離時,難免造成心理壓力,幸好旁邊的隊員在另一視點觀察機械人投球的位置及角度,即時向他發出提示,改善機械人投球的準確度,可見團隊合作的重要性。
隊員張昊晟則指,從構思到改良機械人的過程中,不斷收集各方意見,有些隊員負責設計,有些隊員負責採購零件,經多次溝通與改進,取捨後造出「小蜜蜂」。惟在比賽前,機械人的撞擊軸發生問題,力度太弱未能做出「Flying Dragon」,幸好經過反覆測試終於發現問題並及時解決,最後獲勝。
「全港中學學界機械人大賽 2018」圓滿結束,在整個過程中,無論是製作、改善、克服弱點等等,都為學生提供學習的機會,相信各人獲益良多。霍露明博士更讚賞各參賽者表現出色,又指各隊的實力高於預期,分半鐘就能完成比賽,與大專生造出的時間相約,確實讓人鼓舞。
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全港中學學界機械人大賽 2018 得獎名單 | |
獎項 | 學校及隊伍 |
冠軍 | 中華基督教會馮梁結紀念中學第二隊 |
亞軍 | 機械人學院第一隊 |
季軍 | 皇仁書院第三隊 |
最佳工程設計獎 | 中華基督教會馮梁結紀念中學第二隊 |
最佳藝術設計獎 | 元朗公立中學 |
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