出色的 VEX 機器人競賽備戰,靠的不是臨陣磨槍的搭建衝刺,而是貫穿整個賽季、穩紮穩打地設計、測試與記錄的習慣。
VEX 是全球規模最大的校園機器人專案之一,由機器人教育與競賽基金會(REC Foundation)主辦,賽事資訊發布在 RobotEvents 上。每個賽季都會發布全新的遊戲挑戰,各隊伍會花費數月時間設計一台機器人來參與比賽。如果你的家庭正在權衡是否要投入其中,本指南將解釋這項比賽是如何組織的,以及如何以真正能隨時間不斷累積成效的方式去備戰。
了解專案與賽制
VEX 依年齡和平台劃分為不同的專案。VEX IQ(VIQRC)採用一套可拼插的塑膠套件,通常面向小學和國中學生。VEX V5(V5RC)採用金屬結構系統,面向國中和高中。此外還有大學級別(VEX U)和聚焦人工智慧的專案。請務必在 VEX 和 REC Foundation 官方網站上確認目前的參賽資格、年級範圍和報名費用,因為這些可能會在賽季之間發生變化。
比賽賽制因專案而異。在 VEX V5 中,每兩支隊伍組成一個聯盟,兩個聯盟正面對抗,先是一段短暫的自主階段,機器人僅執行預先編寫的程式,隨後是較長的手動操控階段。VEX IQ 採用一種協作式的「團隊合作」賽制,兩台機器人協同配合來得分。兩個專案都還包含機器人技能賽(Robot Skills),分為駕駛技能(完全手動操控)和自主編程技能(無人操控)。由於得分規則和場地元素每年都會變化,在著手設計任何東西之前,請仔細閱讀目前的遊戲手冊。
核實具體細節:遊戲規則、隊伍人數上限、截止日期,以及哪些賽事能讓你晉級地區、州、全國或世界錦標賽,這些都記載在官方文件中,並且會逐季變動。把你在網路上讀到的任何數字都當作起點,而非定論。
培養正確的能力,而不只是造出正確的機器人
獲勝的隊伍往往融合了多個學科的能力,因此你的備戰也應如此:
- 機械設計:底盤傳動、吸入機構、舉升機構以及結構剛性。盡早製作原型,並做好返工重建的準備。
- 程式設計:可靠的自主程式常式與感測器運用。對邏輯和程式碼的熟練掌握可直接從競賽程式設計練習中遷移過來,這也是許多優秀機器人選手同時磨練程式設計基本功的原因。
- 駕駛練習:穩定、可重複的駕駛能贏下勢均力敵的比賽。要定期安排駕駛訓練,而不只是搭建時間。
- 策略與偵察:讀懂遊戲,決定優先得分的方向,並規劃聯盟配合打法。
如果你剛接觸動手工程,一個結構化的機器人專案能為你提供導師指導、工作空間和搭建行程表,讓你不必同時去摸索套件和遊戲規則。
切勿忽視工程筆記本
VEX 不只在賽場上決勝負。評審類獎項,包括備受推崇的卓越獎(Excellence Award),在很大程度上取決於你的工程筆記本和隊伍答辯。筆記本應當是學生原創的成果,記錄你在整個賽季中的工程設計流程:腦力激盪、圖紙、測試與結果、失敗經歷,以及你為解決問題所做出的各項決策。
評審尋找的是真正、獨立鑽研的證據——從你最早的設計階段一直到落地執行。一本在比賽前一週才寫出來的筆記本,很難體現出這一點。
實用的要點是:從第一天就開始寫你的筆記本,並在每次會議後更新它。這種記錄習慣所用到的能力,與學術研究專案中所需的是同一套技能,而它也是 VEX 中回報最高的活動之一,因為它既影響評審類獎項,也影響你自身的工程品質。
合理的賽季時間表
- 遊戲發布:一起閱讀手冊,觀看官方揭曉影片,並列出各種得分方式。
- 賽季初期:製作機構原型,確定策略,並開始撰寫筆記本。
- 賽季中期:敲定機器人方案,編寫並調試自主程式碼,並記錄駕駛練習。
- 賽事階段:參加各項賽事以爭取排名和晉級資格,然後根據所學不斷迭代。
- 複盤反思:每場賽事之後進行總結,彌補弱點,並把這一切都記錄在筆記本中。
持之以恆勝過一時猛攻。那些定期碰面、勤於測試、邊做邊記錄的隊伍,進步速度遠遠快於臨時抱佛腳的隊伍。
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