海南华侨中学学生在第19届中国青少年机器人竞赛上获铜奖“湿地卫士”创意机器人，真棒！

“湿地卫士”创意机器人。见习记者 李天平 摄海南侨中学生刘佳琳（左）和郭彦宏（右）展示“湿地卫士”创意机器人的运作过程。见习记者 李天平 摄■本报记者计思佳

日前，第19届中国青少年机器人竞赛暨2019世界青少年机器人邀请赛在重庆举行，全国525支队伍、1485名学生参与角逐。海南华侨中学学生朱思奇、郭彦宏、刘佳琳研发的“湿地卫士”创意机器人从全国众多优秀作品中脱颖而出，获得大赛铜奖。

近日，海南日报记者走进海南华侨中学，了解“湿地卫士”创意机器人研发背后的故事。

多种传感器武装“湿地卫士”

近日，在海南华侨中学高中部科技馆，郭彦宏和刘佳琳向海南日报记者展示了“湿地卫士”创意机器人的运作过程。

海南日报记者看到，这款机器人底部有4个轮子，在控制系统的操作下可实现移动。轮子上方焊接着一块金属托板，托板上有水体PH值测量器、水温测量器、风向器、风速器、空气温度浓度测量器、二氧化碳测量器等近十种传感器。机器人身上还有一块液晶显示屏，可显示出各种测试数值。

郭彦宏和刘佳琳在地上铺上公园模拟地形图，启动“湿地卫士”机器人。在光敏传感器的作用下，机器人可按照预先设定的路线“巡逻”。行驶至“荷花塘”时，机器人装载有水体PH值测量器的机械手臂伸进“荷花塘”内，即可完成水体PH值、水温的检测。“其余的风向、风速、空气温度等数值，都可以在机器人巡逻的过程中实时完成。”郭彦宏说。

最为神奇的是，机器人身上还装载着GSM卡。若想远程获得机器人的检测数值，只需给它打个电话，半分钟后便有一条检测信息短信发到你的手机上。

灵感来自一次假期调研

这款“湿地卫士”机器人的创作灵感，是郭彦宏等人在假期社会实践中获得的。刘佳琳告诉海南日报记者，一年前的寒假，学校组织他们到海口美舍河凤翔湿地公园和演丰镇东寨港红树林湿地进行调研。“我们看到湿地公园内虽然有水质检测、空气检测仪器，但都是分开使用的。这些仪器体积很大，全都被固定住了，只能测量公园某个点位的数值，无法实现移动监测，测试数据不够全面。”

2018年10月，第19届中国青少年机器人竞赛开始启动报名，海南华侨中学通用技术教师林菁华向学校学生征集发明创意。刘佳琳三人将他们观察到的现象告诉林菁华，希望能对现有测量仪器进行改进，设计出一款能灵活精准测量湿地数据的机器人。

“海口当时刚刚获得"国际湿地城市"荣誉称号，社会各界对湿地的保护力度在不断加大。”林菁华说，学生们关于“湿地卫士”机器人的发明设想具有很现实的意义，也具有可操作性，让人眼前一亮。

三人小组一次次智能升级

通过近10个月的不断改进，在林菁华的指导下，郭彦宏等人终于把原本天马行空的想法变成现实。他们三人各有所长，在机器人制作的过程中发挥了各自的优势。物理是朱思奇的强项，因此她负责机器人的力学构造设计；刘佳琳擅长绘画，便承担起了绘图设计等工作。“我要把大家的想法先在纸上展现出来，机器人的外形要先设计好，这是制作机器人的前提和基础。”刘佳琳说。

郭彦宏是学校编程社的成员。机器人能够按照设定路线巡逻、实时远程传送数据，这些环节都运用到了编程技术和理论知识。经过努力，最初版本的“湿地卫士”机器人诞生了。在后续的实地测试和选拔赛中，他们又不断对机器人的功能进行修改和提升。

“今年2月，我们带着机器人到凤翔湿地公园实地测试后发现，我们的发明和比赛要求的"聪明的机器人"还有很大差距。回到学校后，我们又给机器人安装了轮子和机械手臂，大大提升了它的自动化程度。”刘佳琳说。

此外，机器人最初采用的是遥控操作系统。在今年5月参加全省选拔赛时，他们发现该系统的稳定性不够，一旦信号变弱，机器人便不受控制。在评委的建议下，他们又改用光敏电阻加上编程设计，提前设定好巡逻路线，让机器人更加智能化。

师生联手要让“卫士”飞上天

在师生四人的努力下，机器人的性能不断完善，最终在全国比赛中脱颖而出。“赛事评委给我们的作品提出了很多改进建议。有评委表示，湿地公园一些路段比较泥泞，带轮子的机器人在上面行驶时无法保持平衡，建议我们改成无人机模式，这样就可以直接飞到水面上进行测试，更加灵活方便。”刘佳琳等人表示，接下来他们还想与海口有关部门联系，争取让这个发明投入实际应用阶段。

“机器人创意比赛涉及机器人技术、电子信息技术、编程技术等多方面内容，对学生科学研究的综合素质提出了很高的要求。”林菁华表示，在设计研发机器人的过程中，学生们不断解决新问题，这样的经历对培养学生的团队协作能力、激发创新思维、提高综合设计和制作能力都很有帮助。

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