记者:卓群

APRC亚太青少年机器人竞赛是由中国亚太机器人发起,以培养青少年科学素质和修养,拓展青少年科技视野为目的,在公平、公正、共赢的前提下,以系列赛事活动(区域选拔赛、国家区总决赛、国际挑战赛)为主导,参与的国家和地区有中国大陆、韩国、台湾、新加坡、香港、澳门、菲律宾、马来西亚、印度尼西亚、泰国、美国、英国等。随着APRC影响力逐渐扩展,目前已经与CIE(美中工程师学会)、TI(美国德州仪器)、WTIO(世界科技创新组织)等多个国家、地区的知名机构和组织达成紧密的战略合作。APRC赛事含金量也日益提升,获奖证书可直接获得美国、法国、德国等大学认可,优秀选手可获得专家、教授推荐信进入国际知名高校。

2016APRC亚太青少年机器人竞赛华东区选拔赛于7月9日在苏州中加枫华国际学校举行。本次大赛由APRC理事会主办,蒙豆(上海)教育科技有限公司承办。蒙豆教育董事长邱志明因其在2016中国创客教育高峰论坛暨首届STEAM国际教育研讨会和APRC全国裁判员、教练员培训中的突出表现,受邀担任大赛总裁判长,全面领导赛事的各项工作。

APRC是全球首个中国人制定竞赛规则的开放式国际机器人赛事,其中的铁甲钢拳、墨攻机器人挑战赛等,正引领着中国青少年机器人教育事业的蓬勃发展。邱志明领衔蒙豆教育,作为亚太青少年机器人竞赛理事会理事,成功承办2016APRC亚太青少年机器人竞赛华东区选拔赛,这是对蒙豆教育和董事长邱志明在机器人编程领域行业先锋地位的积极肯定和高度认可。

在赛事举办过程中,邱志明携手APRC理事会,努力克服APRC作为开放式国际机器人竞赛在器材尺度和判罚标准上的难点,突破性地在铁甲钢拳和墨攻机器人挑战赛上做出改变,要求参加项目的青少年选手必须使用自主研发的体感类装置进行控制,不得使用遥控装置,极大提高了竞赛的观赏性和技术性。

裁判工作是实现竞技赛事的竞争性、公平性、规则约束性的重要保障。不同于体育竞技,机器人编程比赛的赛场面对的是自动运行或遥控操作的机器人,除了任务设定,机器人一般不能感知到人工裁判的指令;另一方面,机器人完成任务或发生对抗时,会和比赛场地、比赛用品、对方机器人产生交互作用,这种交互发生的速度往往很快、冲击力很强,存在一定的危险性;第三,作为一项机器人赛事,执裁过程中不能有太多人为干预,这样会影响比赛的连贯性,同时执裁的结果又需要及时在现场公布,以便观众能够实时掌握比赛的状态。这些因素综合起来对机器人编程比赛裁判提出了极高的要求。

作为大赛的总裁判长,在执裁过程中,邱志明要求裁判组统一执裁尺度,量化执裁标准,将可量化的判罚自动化、不可量化的判罚数据化、智能化;通过执裁系统进行自动判罚和结果输出,提高执裁效率,尽量减少人工干预,保障比赛顺畅连贯;对于场上突发情况,邱志明要求裁判员迅速判断,准确决断并给出得分信息。在面临争议判罚时,邱志明在不违背“安全和公平竞争”两条原则的基础上,遵循“法无禁止即允许”的准则,鼓励学员创意创新和开拓尝试,展现出了极佳的裁判艺术。除此以外,邱志明特别重视参赛队员在比赛过程中的体验,创造性的提出将裁判系统产生的各类数据与直播画面、现场舞台效果控制加以结合,将灯光、声音、视频等元素融入更多的艺术化、仪式感的设计,网络化链接参与者,增加大赛的互动性和观赏性。

随着在业界树立美誉,邱志明逐步跻身顶尖裁判的行列,陆续执裁各类重磅机器人大赛,其中包括APAR(亚太青少年机器人竞赛),由中国亚太机器人发起,联合韩国、台湾、新加坡等机器人组织共同举办的青少年类机器人赛事。APAR是第一批开放式国际机器人竞赛,竞赛规则符合各个国家和地区的机器人教育现状,有利于机器人教育在各个国家与地区的交流、融合和推广;信息学奥林匹克竞赛,简称信奥赛,是经国家教委批准,中国科协具体领导,由中国计算机学会主办的赛事,属于中国五大学科竞赛之一。

邱志明创新性地建构竞技机器人裁判系统架构,综合若干赛项的共性因素,将竞技机器人比赛裁判系统分为感知、传输、判断、显示4个功能模块。

1.感知模块:主要是对机器人自身状态、机器人与场地交互信息、机器人与比赛物品交互信息的采集,这些信息是比赛进程和状态的判断依据。具体包括(1)机器人状态。机器人一般安装有以加速度或力传感器为检测元件的生命柱,通过加速度变化率或作用力测量其状态。(2)机器人与场地,因为它会影响机器人操作比赛物品、机器人之间交互、给操作手提供坐标反馈等方面。(3)机器人与比赛用品。机器人完成任务或跨越障碍需要与比赛道具进行交互。例如,需要感知到机器人击打的堡垒、能量机关等比赛道具;对于通道中的道闸、升降门开关,需要机器人设计有相应的手抓和执行机构进行操作。

2.信息传输模块:机器人感知模块中采集到的各类信息,需要传输到裁判系统中进行综合处理,竞技机器人比赛一般采用无线传输方式。基于稳定性、数据容量、采样周期、通信距离、使用频段、组网等要求,无线传输方式通常采用Wi-Fi方案。

3.计算判断模块:信息感知和传输模块一般是安装在机器人和比赛用品上的硬件设备,计算判断模块则是集成在裁判系统中的上位机软件。软件的前端主要功能是进行通信配置、比赛控制、结果显示,后端则是将赛场上收集的各单元状态信息进行综合处理,根据规则设定的判定原则,对机器人的得分、状态、胜负进行自动判定与数据存储。

4.效果呈现模块: 竞技机器人比赛不仅场地大、机器人数量多、得分点分散,同时还要求机器人和场地道具的所处状态、比赛时间、得分情况能够实时显示在比赛现场的大屏幕和直播画面上,便于裁判掌握和观众理解。

作为机器人编程教育行业先锋多次受邀执裁国内外高含金量机器人编程大赛,邱志明对于机器人编程赛事评判标准和执裁理念进行了更为深入的研究和探讨。邱志明创造性地提出机器人竞赛在“竞赛”和“技术”、“人”和“机器”多方面的交叉结合的执裁理念:在“竞赛”维度寻求和其他体育竞技方面的共性优点,吸收借鉴其优秀成果,在“技术”维度体现对机器人方案设计、工程实践的解读;对于比赛参与对象“人”和“机器”,需要站在不同的视角进行综合观察和评价,做出相应的判断。邱志明将持续引领中国青少年机器人教育事业的发展,推广他的执裁理念和赛事评判标准,努力向国际机器人大赛的规则制定和竞赛标准发起挑战,积极推动全行业在标准化发展之路上不断升级和联动创新,为全球机器人产业发展贡献杰出智慧与不懈力量。