當(dāng)“10后”的奇思妙想潛入深藍(lán)世界，會激起怎樣的科技漣漪？在近日舉辦的2025年海鱸魚（SeaPerch）國際青少年水下機(jī)器人福建選拔賽中，平潭第一中學(xué)八年（4）班的學(xué)生高顥庭與俞婧琪協(xié)同作戰(zhàn)，憑借其自主研發(fā)的水下機(jī)器人項(xiàng)目脫穎而出，榮獲一等獎。

　　平潭第一中學(xué)著力培養(yǎng)青少年科技素養(yǎng)，通過構(gòu)建創(chuàng)新課程體系與初高中貫通模式，借助社團(tuán)與競賽，為學(xué)生搭建堅(jiān)實(shí)的創(chuàng)新實(shí)踐平臺。在老師的悉心指導(dǎo)下，兩名同學(xué)融合多學(xué)科知識，靈活運(yùn)用3D打印與編程技術(shù)，將創(chuàng)意一步步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。他們反復(fù)打磨實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，不斷優(yōu)化機(jī)器人的性能，顯著提升了在模擬海洋環(huán)境下完成高精度模型搬運(yùn)與“珊瑚礁”修復(fù)任務(wù)的作業(yè)效率。

　　2025年海鱸魚（SeaPerch）國際青少年水下機(jī)器人福建選拔賽比賽現(xiàn)場

　　海洋創(chuàng)客工作室為學(xué)生提供實(shí)踐平臺

　　近日，記者在海洋創(chuàng)客工作室看到，高顥庭和俞婧琪屏息凝神，俯身將親手設(shè)計制作的水下機(jī)器人緩緩送入模擬賽場的水池中。搭載3D打印防水外殼與專用抓取裝置的機(jī)器人如一條靈巧的游魚，在水下自如穿梭。它精準(zhǔn)“捕獲”目標(biāo)小球，輕盈轉(zhuǎn)身，流暢穿過環(huán)形軌道，伴隨“噗”的一聲清響，將小球穩(wěn)穩(wěn)送入筐中……

　　前不久，高顥庭與俞婧琪組成的“探索隊(duì)”站在了2025年海鱸魚（SeaPerch）國際青少年水下機(jī)器人福建選拔賽的舞臺上，他們默契配合，以62秒的優(yōu)異成績完成所有任務(wù)，摘得桂冠。

　　據(jù)介紹，海鱸魚國際水下機(jī)器人挑戰(zhàn)賽由國際無人系統(tǒng)協(xié)會（AUVSI）發(fā)起，是水下人工智能機(jī)器人領(lǐng)域的“奧林匹克”盛會，深度融合海洋科學(xué)技術(shù)工程與創(chuàng)新教育。參賽選手需要在300秒的限定時間內(nèi)，完成自主設(shè)計水下運(yùn)行結(jié)構(gòu)、制定精準(zhǔn)作業(yè)路徑與高效執(zhí)行三大核心任務(wù)。

　　與傳統(tǒng)機(jī)器人競賽不同，這場賽事將競技場設(shè)在水下，對選手提出更高要求。參賽者需要完成從問題定義、方案設(shè)計、框架搭建、電路焊接，到浮力調(diào)試、代碼執(zhí)行的全流程工程實(shí)踐，最終打造出能在水下精準(zhǔn)作業(yè)的機(jī)器人系統(tǒng)。

　　“比賽過程中，水下機(jī)器人要完成如‘小章魚歸位’‘小魚入籃’等一系列高精度任務(wù)，這不僅考驗(yàn)邏輯思維和空間感知能力，更鍛煉我們在壓力下的協(xié)作與應(yīng)變能力。”俞婧琪說，通過這段時間的系統(tǒng)訓(xùn)練，從最初的420秒到如今的62秒，獲得了階段性的最好突破，大大提升了水下機(jī)器人在模擬海洋環(huán)境中修復(fù)“珊瑚礁”的作業(yè)效率。

　　高顥庭、俞婧琪與水下機(jī)器人的緣分，始于學(xué)校今年新成立的海洋創(chuàng)客工作室。這個依托校本課程與競賽平臺建立的工作室，為許多熱愛海洋科技的學(xué)生提供了寶貴的實(shí)踐舞臺。

　　在這里，他們與20多名同學(xué)一起踏上探索之旅。“水下機(jī)器人的關(guān)鍵材料之一是3D打印防水外殼，可隊(duì)員們都是初中生，起初對編程和3D打印一無所知。”指導(dǎo)教師張寶龍回憶道，他從最基礎(chǔ)的知識教起，帶領(lǐng)學(xué)生們運(yùn)用3D打印技術(shù)制作任務(wù)模塊，編寫基于開源鴻蒙芯片的控制程序。

　　“第一次看到自己制作的機(jī)器人在水下成功運(yùn)行的那一刻，內(nèi)心的激動難以言表。”高顥庭說，在工作室的學(xué)習(xí)讓他實(shí)現(xiàn)了“從0到1”的突破，現(xiàn)在他不只能獨(dú)立組裝機(jī)器人，對水下機(jī)器人也有了更全面的了解。

　　張寶龍老師（左）指導(dǎo)俞婧琪（中）、高顥庭操控水下機(jī)器人。

　　匯聚團(tuán)隊(duì)力量，備戰(zhàn)后續(xù)賽事

　　在海洋創(chuàng)客工作室，張寶龍說起了水下機(jī)器人設(shè)計的復(fù)雜維度：“這不是簡單的機(jī)械組裝，而是一項(xiàng)需要統(tǒng)籌環(huán)境約束、功能需求、安全保障與技術(shù)創(chuàng)新的系統(tǒng)工程。”

　　設(shè)計之路充滿挑戰(zhàn)。在一次關(guān)鍵調(diào)試中，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，由于電機(jī)功率不足，水下機(jī)器人動作遲緩，猶如困在一張無形的網(wǎng)中。高顥庭提出更換電機(jī)的建議，這一改進(jìn)，效果立竿見影，大大提升了機(jī)器人的推力與響應(yīng)速度。

　　更大的考驗(yàn)接踵而至。為了讓機(jī)器人能在水中保持完美姿態(tài)，他們反復(fù)進(jìn)行建模測試，精心調(diào)整配重；為了克服水流干擾，他們不斷優(yōu)化算法，精確控制每個動作的力度與軌跡。

　　“水下皆學(xué)問。”張寶龍凝視著水池說，“任何一個細(xì)微的滲漏都可能導(dǎo)致‘滿盤皆輸’。”尤其在防水性能上，團(tuán)隊(duì)借助學(xué)校其他工作室資源，精心制作零件，保護(hù)電路，確保機(jī)器人在水下運(yùn)行暢通。

　　兩個多月的暑期集訓(xùn)，見證了一場青春的蛻變。在每天三四個小時的高強(qiáng)度訓(xùn)練中，他們曾為一個小零件的優(yōu)化方案爭論不休，為攻克技術(shù)難題挑燈夜戰(zhàn)，也為任務(wù)超時而焦慮不安。每一個基礎(chǔ)動作都被反復(fù)打磨數(shù)十次，直到精準(zhǔn)成為本能。

　　高顥庭始終記得，在高溫中專注焊接、調(diào)試機(jī)器時，汗水流下也顧不上擦。“這份榮譽(yù)，首先要?dú)w功于團(tuán)隊(duì)成員的付出，以及張老師自始至終的耐心指導(dǎo)。”

　　“從理論推導(dǎo)到親手實(shí)踐，從圖紙?jiān)O(shè)計到每個零件的精準(zhǔn)焊接，這個完整的創(chuàng)造過程讓我真切體會到科技創(chuàng)新的魅力。”俞婧琪說，當(dāng)看到抽象的理論在水下化為機(jī)器人精準(zhǔn)流暢的動作時，那種震撼感與成就感難以用語言來形容。“這段經(jīng)歷讓我確信，只要心懷熱愛，每個人都能在科技的海洋中找到屬于自己的航道。”

　　“比起獲獎，我更欣喜于看到他們解決問題的能力得到了全面提升。這種成長，比任何獎項(xiàng)都更加珍貴。”張寶龍說，現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)正在積極備戰(zhàn)后續(xù)的賽事，“我們將帶著省賽的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步完善作品，爭取在更高的舞臺上展現(xiàn)平潭學(xué)子的風(fēng)采。”（作者：馮榮 部分采訪對象供圖）