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    全港中學學界機械人大賽2018 培養中學生科技及工程興趣

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    cHLoe
    ・仍相信科技是讓人進步 ・喜愛拍攝,上鏡極不自然 ・特別關注科技教育 ・熱愛了解藝術上的科技應用 ・大部分時間天然呆

    電子教學促成 新課程 • 跨學科

    自前年教育局分別公布小學新的數學及常識科課程指引後,基督教宣道會宣基小學順理成章在學校發展計劃之中,將新課程的內容以跨學科去作統整,務求在學校裡培育出新世代的正向公民,電子教學成為整個計劃中不可或缺的部分。

    「生 B 神手」帶—— Ava 2.0

    香港成為全球工時之冠的城市已持續幾年,身處香港難免因壓力使身體狀況走下坡,女士們想要生 B 確實有難度,因此就有 Ava 這款女性健康智能手帶出現。只要連接對應的手機程式,輸入相關資料,在睡眠時戴上手帶,便可為用家監測周期中的 5 天黃金受孕期。

    最輕反芒單反 Canon EOS 200D II

    自從大家對拍片的需求增加,就連入門單反都設有反芒, Canon 近日發布全新的輕巧單反 EOS 200D II ,更稱此機成為「全球最輕 4K 多角度屏幕數碼單鏡反光相機」。

    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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    要獲得 Flying Dragon,首先需要將黃彩球投進金色圈,再跌進金盤。
    要獲得 Flying Dragon,首先需要將黃彩球投進金色圈,再跌進金盤。

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    車手要控制機械人的投球位置,同時要調整投球角度及力度。
    車手要控制機械人的投球位置,同時要調整投球角度及力度。

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    要準確投球考機械人之餘,也考團體合作。
    要準確投球考機械人之餘,也考團體合作。

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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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    戴紹龍強調,是次比賽要求中學生只製作人手操控的投球機械人,並成功於不同發射區投擲彩球投又能得分,極考功夫。
    戴紹龍強調,是次比賽要求中學生只製作人手操控的投球機械人,並成功於不同發射區投擲彩球投又能得分,極考功夫。

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    霍露明博士表示,首屆中學生進行比賽,實力超過預期。
    霍露明博士表示,首屆中學生進行比賽,實力超過預期。

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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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    參賽者需要將機械人駕駛到黃區,才能放置彩球在機械人上。
    參賽者需要將機械人駕駛到黃區,才能放置彩球在機械人上。

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    兩隊的機械人需要指定的範圍進行比賽,難度極高。
    兩隊的機械人需要指定的範圍進行比賽,難度極高。

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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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    獲得季軍的皇仁書院第三隊機械人體積細小,在比賽範圍走動更輕巧,他們採用每次只放一個彩球的 策略。
    獲得季軍的皇仁書院第三隊機械人體積細小,在比賽範圍走動更輕巧,他們採用每次只放一個彩球的策略。

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    元朗公立中學的機械人全場矚目,大部分使用樂高(Lego)組成,發射高度亦可調整,獲得「最佳藝術設計獎」。
    元朗公立中學的機械人全場矚目,大部分使用樂高(Lego)組成,發射高度亦可調整,獲得「最佳藝術設計獎」。

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    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機械人個子較高,瘦長的外形能增 加靈活性,同時可放幾個彩球。
    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機械人個子較高,瘦長的外形能增加靈活性,同時可放幾個彩球。

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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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    中華基督教會馮梁結紀念中學第二隊獲得最佳工程設計獎及全場冠軍。
    中華基督教會馮梁結紀念中學第二隊獲得最佳工程設計獎及全場冠軍。

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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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