隨著智能技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展、教育理念的不斷更新,作為綜合了人工智能、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、圖像處理、傳感器及信息融合、精密機(jī)構(gòu)、無(wú)線通訊、機(jī)械電子學(xué)和新材料等前沿科技的機(jī)器人技術(shù)也在為教育改革貢獻(xiàn)自己的力量。為了推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,在全范圍內(nèi)相繼出現(xiàn)了一系列的機(jī)器人競(jìng)賽,如RoboCup、Fira、ABU-RoboCon、CCTV-ROBOCON、國(guó)際機(jī)器人奧林匹克競(jìng)賽、FLL機(jī)器人錦標(biāo)賽、中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽等。更多小型的機(jī)器人賽事更是數(shù)不勝數(shù)。


  機(jī)器人競(jìng)賽,融趣味性、觀賞性、科普性為一體,給青年提供了越來(lái)越多充分展示聰明才智的舞臺(tái),也為青年提供了一個(gè)充分表現(xiàn)科技思想和行動(dòng)的舞臺(tái),培養(yǎng)了他們實(shí)際動(dòng)手能力,團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,提高了創(chuàng)新能力,充分貫徹了中央“科教興國(guó)”戰(zhàn)略方針,是“科教興國(guó)”戰(zhàn)略方針的具體體現(xiàn)和創(chuàng)新舉措。機(jī)器人競(jìng)賽已經(jīng)成為一個(gè)能激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)他們積極探索未知領(lǐng)域、參與國(guó)際性科技活動(dòng)的良好的平臺(tái)。


  機(jī)器人競(jìng)賽實(shí)際上是高技術(shù)的對(duì)抗賽,從一個(gè)側(cè)面反映了一個(gè)國(guó)家信息與自動(dòng)化領(lǐng)域基礎(chǔ)研究和高技術(shù)發(fā)展的水平。機(jī)器人競(jìng)賽使研究人員能夠利用各種技術(shù),獲得更好的解決方案,從而又反過(guò)來(lái)促進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展,這也正是開(kāi)展機(jī)器人競(jìng)賽的深遠(yuǎn)意義,同時(shí)也是機(jī)器人競(jìng)賽的魅力所在。

  目前國(guó)際上流行的機(jī)器人競(jìng)賽按照比賽主題可以分為以下三類:

  一、機(jī)器人足球競(jìng)賽

  機(jī)器人足球的初想法由加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)的Alan Mackworth教授于1992年正式提出。國(guó)際上具影響的機(jī)器人足球賽主要是FIRA和RoboCup兩大杯機(jī)器人足球賽。

  1. FIRA機(jī)器人足球比賽

  早由韓國(guó)高等技術(shù)研究院(Korea Advanced Institute of Science and Technology,KAIST)的金鐘煥(Jong-Hwan Kim)教授于1995年提出,并于1996年在KAIST所在的韓國(guó)(Daejeon)舉辦了屆國(guó)際比賽。

  1997年6月,第二屆微機(jī)器人足球比賽(MiroSot97)在KAIST舉行期間,國(guó)際機(jī)器人足球聯(lián)盟(Federation of International Robot-soccer Association,F(xiàn)IRA)宣告成立。此后FIRA在全球范圍內(nèi)每年舉行一次機(jī)器人杯比賽(FIRA Cup),至今已經(jīng)分別在韓國(guó)大田(1996、1997)、法國(guó)巴黎(1998)、巴西坎皮那斯(1999)、澳大利亞亞拉科漢普(2000)、中國(guó)北京(2001)、韓國(guó)漢城、大田、釜山等6城市(2002)、奧地利維也納(2003)、韓國(guó)釜山(2004)、新加坡(2005)、德國(guó)多特蒙德(2006)、美國(guó)舊金山(2007)、中國(guó)青島(2008)先后舉辦了十三屆賽事。

  2. RoboCup機(jī)器人足球比賽

1993年,Minoru Asada(淺田埝)、Hiroaki Kitano(北野宏明)和Yasuo Kuniyoshi等著名學(xué)者創(chuàng)辦了RoboCup機(jī)器人足球杯賽(the Robot world cup soccer games,簡(jiǎn)稱RoboCup)。RoboCup的終目標(biāo)是在2050年成立一支完全自主的擬人機(jī)器人足球隊(duì),能夠與人類進(jìn)行一場(chǎng)真正意義上的足球賽。


RoboCup至今已經(jīng)分別在日本名古屋(1997)、法國(guó)巴黎(1998)、瑞典斯德哥爾摩(1999)、澳大利亞亞墨爾本(2000)、美國(guó)西雅圖(2001)、日本福岡(2002、2005)、意大利帕多瓦(2003)、葡萄牙里斯本(2004)、德國(guó)不來(lái)梅(2006)、美國(guó)亞特蘭大(2007)、中國(guó)蘇州(2008)先后舉辦了十二屆賽事。

  二、機(jī)器人滅火競(jìng)賽

  國(guó)際機(jī)器人滅火比賽,由全球教育機(jī)器人創(chuàng)始人之一美國(guó)三一學(xué)院的Jake Mendelssohn教授于1994年始創(chuàng),此項(xiàng)賽事是目前歷史悠久、影響廣、參與選手多的國(guó)際機(jī)器人競(jìng)賽之一。比賽是在一套模擬四室一廳住房?jī)?nèi)進(jìn)行,要求參賽的機(jī)器人在短的時(shí)間內(nèi)熄滅放置在任意一個(gè)房間中的蠟燭。參賽選手可以選擇不同的比賽模式,比如,在比賽場(chǎng)地方面可以選擇設(shè)置斜坡或家具障礙,在機(jī)器人的控制方面可選擇聲控和遙控,熄滅蠟燭所用的時(shí)間短,選擇模式的難度大,綜合扣分少的選手為冠軍。雖然比賽過(guò)程僅有短短幾分甚至幾秒鐘的時(shí)間,用來(lái)滅火的機(jī)器人體積也不過(guò)3l立方厘米,但其中包含了很高的科技含量。機(jī)器人裝備了數(shù)據(jù)處理芯片、行走、滅火裝置以及火焰探測(cè)器、光敏探測(cè)器、聲音探測(cè)器、紅外探測(cè)器和聲波探測(cè)器等各種儀器,這些設(shè)備使機(jī)器人好像長(zhǎng)了腦子、眼睛、耳朵和手腳,從而能夠根據(jù)場(chǎng)地的不同情況,智能性地完成避障、尋火、滅火等任務(wù)。從1994起每年舉辦一次比賽,至今已經(jīng)成功舉辦了十五屆賽事。

  三、機(jī)器人綜合競(jìng)賽

  無(wú)論是機(jī)器人足球比賽系列還是機(jī)器人滅火比賽系列都主要圍繞著一個(gè)主題進(jìn)行的機(jī)器人競(jìng)賽,在國(guó)際上,除了這些機(jī)器人單項(xiàng)競(jìng)賽之外,還有把各項(xiàng)機(jī)器人競(jìng)賽組合在一起的比賽系列,即機(jī)器人綜合比賽。這些比賽主要包括國(guó)際機(jī)器人奧林匹克競(jìng)賽、FLL機(jī)器人世錦賽和亞洲廣播電視聯(lián)盟亞太地區(qū)機(jī)器人大賽(簡(jiǎn)稱ABU-ROBOCON)。

  1. 國(guó)際機(jī)器人奧林匹克競(jìng)賽

  國(guó)際機(jī)器人奧林匹克委員會(huì)(International Robot Olympiad committee ,即IROC)是一個(gè)非贏利性的國(guó)際機(jī)器人組織,成立于1998年,總部設(shè)在韓國(guó)。IROC從1999年開(kāi)始組織首屆“國(guó)際機(jī)器人奧林匹克競(jìng)賽”,這是一項(xiàng)將科技與教育目的融為一體的亞太地區(qū)的競(jìng)賽,目的是為了使更多青少年有更多機(jī)會(huì)參加國(guó)際間的科技交流活動(dòng)、展示自己的才華和能力,激發(fā)他們對(duì)科技和機(jī)器人的不懈探索[12]。迄今為止,已經(jīng)分別在韓國(guó)大田市(1999、2003、2004、2005)、韓國(guó)漢城市(2000)、中國(guó)香港(2001)、中國(guó)北京(2002)、澳大利亞黃金海岸市(2006)、新加坡(2007)、馬來(lái)西亞(2008)成功舉辦了十屆比賽。

  2. FLL機(jī)器人世錦賽

  FLL(FIRST LEGO League)機(jī)器人世錦賽于1998年由美國(guó)發(fā)明家Dean Kamen創(chuàng)立的FIRST(For Inspiration and Recognition of Science and Technology)機(jī)構(gòu)和LEGO集團(tuán)發(fā)起, 目前參加該比賽的有10多個(gè)國(guó)家(英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、北歐5國(guó)家、新加坡、韓國(guó)、中國(guó))及美國(guó)的46個(gè)州,是上影響大的一項(xiàng)機(jī)器人比賽。

  該比賽從1998年開(kāi)始每年舉辦一次,由主辦方發(fā)布挑戰(zhàn)題目,各參賽隊(duì)可以在8至10周的準(zhǔn)備時(shí)間內(nèi)進(jìn)行項(xiàng)目的研究和設(shè)計(jì)。比賽分為機(jī)器人技術(shù)、課題研究和現(xiàn)場(chǎng)交流展示三部分,機(jī)器人技術(shù)又包括技術(shù)答辯和機(jī)器人挑戰(zhàn)兩部分。

  3. ABU-ROBOCON


  始于2002年的亞洲廣播電視聯(lián)盟亞太地區(qū)機(jī)器人大賽,簡(jiǎn)稱ABU-ROBOCON(Asia-Pacific Robot Contest),是由中國(guó),日本,泰國(guó),新加坡,泰國(guó)和印度尼西亞組成理事會(huì)的“亞洲太平洋廣播聯(lián)盟”(亞廣聯(lián))舉辦的每年一度的重大國(guó)際性賽事。比賽的宗旨是著力培養(yǎng)各國(guó)青少年對(duì)于高科技的興趣與愛(ài)好,提高各參與國(guó)的科技水平,為機(jī)器人工業(yè)的發(fā)展發(fā)掘和培養(yǎng)后備人才。

  此活動(dòng)的前身是日本廣播協(xié)會(huì)的機(jī)器人比賽,該項(xiàng)賽事從1988年開(kāi)始,與 1989年成為日本NHK 每年的賽事,名名為“全日本機(jī)器人大賽”。1990年他們開(kāi)始次邀請(qǐng)除日本之外的國(guó)外代表隊(duì)參賽,比賽成為一項(xiàng)國(guó)際性比賽。

  從2002年起ABU ROBOCON機(jī)器人大賽正式誕生,該大賽每年舉辦一次,自2002年屆ABU-ROBOCON在日本舉辦以來(lái)已經(jīng)成功舉辦了七屆。