教學有辦法:小學生發明得獎 機械人幫湊仔 BB來了好輕鬆

文章日期:2018年08月28日

【明報專訊】一個新生命的誕生,固然為家庭帶來喜悅,但與此同時,亦製造不少煩惱。餵奶、換尿片、哄寶寶睡覺……無時無刻的召喚,一雙手也難以招架,若有機械人出手相助,那就好極了!幻想?發夢?三名小學生,因為「感同身受」,於是合力研發了一個湊B機械人,既有機械臂可餵奶,又能化身成搖牀,安撫BB的情緒,甚至可充當嬰兒手推車,帶BB外出散步。三小子的創意,不單造福很多新手父母,早前還成為港隊代表出征全國機械人比賽,勇奪銀獎。

文︰沈雅詩

導師:設計人性化獲肯定

這個名為「小孩之寶」的湊B機械人,由秦定楠、李樂生和陳澤恩攜手設計,三人皆來自基督教宣道會宣基小學(宣小)。今年初,他們決定組隊參加「第十八屆中國青少年機器人競賽暨2018年世界青少年機器人邀請賽」,先在港區出線,繼而在7月,再出戰貴陽市,跟全國各省、市三十多支精英隊伍於「機器人創意比賽——小學組」一較高下,最終榮獲銀獎。導師鄭家明相信,學生們人性化的設計,是贏得評判肯定的原因,「他們的機械人應用了以人為本的設計原則,是從人的角度出發,利用科技去解決生活上的難題」。

今年比賽主題是「家庭服務機械人」,三名小男孩於是就從人的需要去想,結果不約而同地想起湊B問題。即將升小六的澤恩笑言︰「我覺得有BB的家庭,最需要機械人服務。因為我想起當年妹妹還是BB時,經常看見媽媽忙得團團轉,不是餵奶就是換尿片,有時還要請我這個小哥哥來幫忙,所以,如果家裏有一個機械人可以分擔一下湊B的工作,相信大家都會輕鬆得多。」

餵奶哄入睡行街街

由於BB經常哭鬧扭抱,因此,機械人第一個任務,就是要替代照顧者的雙手,輕輕搖晃「少主」,哄他入睡。為安全計,他們選用鐵材組裝了一張非常穩固的牀,並以mBlock主控制器,控制搖牀的左右搖動幅度及時間。最抵讚的是,這個湊B機械人可同時作近距離或遠距離的遙控。「如果照顧者是在家的,只是分身不暇,那就很簡單,一是使用『機械手套』上的按鈕直接操控搖牀的開關,二是在智能手機下載一個應用程式,然後利用藍牙去控制;但若是雙職父母,在辦公室透過IP Cam(監控鏡頭)看見BB在哭鬧,也同樣可用智能手機接駁上Wi-Fi去啟動搖牀,安撫孩子的情緒。」定楠說。

機械人的另一個功能,就是充當嬰兒手推車,樂生告訴記者,它既可在家自由移動,外出走動亦沒有問題,「我們組裝了一個非常堅固的底盤,而且用履帶代替輪胎,履帶的好處是不會爆胎,而且可攀

過障礙物,配合Mindstorm EV3的控制器,就可省卻推車的力氣」。

不過,說到最貼心的設計,就非那隻機械手臂莫屬,它同樣由Mindstorm EV3的控制器來操控,而且功能多多,只要用機械手套或智能手機調校好合適的角度,機械臂即可替代人手去餵BB飲奶,又或拿起搖鈴玩具來逗「少主」開心,甚至懂得替BB蓋被子,非常有趣。

其他細節位還包括光暗及溫度感應,定楠補充︰「我們用了Micro:bit編程微型電腦輸入程式,當機械人感應到室內環境太黑、太暗,為免BB因害怕而哭鬧,LED燈就會自動亮起,小風扇也會轉動,務求令他舒適一點,安靜下來。」

三小子的設計雖非完美無暇,但以小學生來說,已屬「超班」之作。校長鄭堅民表示,宣小有校本設計的科學科技課程,重視培育學生的創意、高階思維和解難能力,「這一代的學生,就是未來的科研人才,屆時就是靠他們透過解難、發揮創意,去改善我們的生活質素。但探索的觸覺、創新的想法,都是要從小培養的,因此,我們強調『做中學習』,主張學生親身體驗,也鼓勵他們多跳出香港,參加國際賽事,藉以擴闊視野,激發創作的新靈感」。

觀摩交流 意義大於得獎

正如校長所言,獲獎固然錦上添花,但跟其他參賽者觀摩交流,意義更大,首次衝出香港,參與境外賽事的樂生,也有同感。「今次比賽,真是大開眼界。我最深刻是一個由福建學生所設計的煮飯機械人,三名設計者的年紀雖然比我們還小,但技術水平和創意度都很高。他們研發的機械人,由量米、洗米、把米放入電飯煲,到舀飯,都能一手包辦,很厲害,對我亦很有啟發性。」

左砌右砌 獲獎教師盼童心不滅

今次比賽,宣小可說是「雙喜臨門」,除學生勇奪銀獎之外,主任鄭家明亦被評為「第十八屆中國青少年機器人競賽優秀教練員」,這是他20年教學生涯中的一個重要肯定。

在教育學系主修電腦及科學的鄭家明,自幼已喜歡「左砌右砌」及自製玩具自娛,當上教師後,不單熱情未退,還把這份精神,延續給「創新科技學會」的一班尖子學生。「我大學年代也不多接觸機械人,記得第一次帶領同學參加比賽,要做一個線道追蹤機械人,那個年頭沒有YouTube、Google的,我又不太曉得怎樣去做,於是便走到電腦商場請教店舖職員,再回來跟同學們一起埋頭苦幹去研究,其實教師和學生,都是要從做中學習的。」

展望未來,鄭家明說,最希望自己永遠保持一顆好奇心,「其實每個人內心深處都有一個『小孩之心』,對事物充滿好奇,所以要自己多些天馬行空,不想被常規化的工作淹沒創意思考」。

[Happy PaMa 教得樂 第205期]

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