如何在 CodeGym 的帮助下创建机器人

在霍利斯蒙特梭利学校（新罕布什尔州），有一个机器人团队。其成员积极性很高，愿意加倍努力去创造、学习和获胜。他们制造了一个机器人，不断改进它并参加全球锦标赛。CodeGym 帮助他们实现目标。

一切是如何开始的

霍利斯蒙特梭利学校的机器人团队成立于2014年，名称为“8888 Infinity Factor”。8888是FIRST Robotics分配给团队的随机号码。由于八看起来像无穷大符号，学生们决定将团队命名为“Infinity Factor”。后来，最初的成员​​毕业了，但在2020年，团队又复活了。不幸的是，疫情立即成为其发展的障碍。尽管如此，2021 年，新成员决定参加 FIRST 技术挑战赛。FIRST 代表“科学技术的灵感和认可”。这是一项全球竞赛，学生们可以学习像工程师一样思考。他们使用 Java 设计、创建机器人并对其进行编码。挑战由几个阶段组成： 练习赛（Scrimmages），所有队伍都可以参加；地区赛（所有队伍均可参加）；州级比赛（只有经过评委选出的特定队伍可以参加）；和全球竞赛（仅适用于选定的团队）。

机器人诞生了

每年，FIRST 科技挑战赛对机器人都有不同的要求。例如，2020赛季，机器人在投篮。2021 年赛季要求机器人能够越过尖刺并运送货物。今年的挑战要求机器人将圆锥体提升到 82 厘米的高度，然后将它们放到连接弹簧的杆上。因此，当每年 FIRST 技术挑战赛赛季开始时，8888 团队都会设计一款在比赛中表现出色的机器人外形。如今，该团队的机器人可以摄入圆锥体并将它们放在杆子上。它还可以在指定区域自动停车，该团队目前正在努力让它能够“看到”（自动放置锥体）。创建机器人是一项复杂的任务，需要确定优先级和明确的责任分配。其中一名团队成员 Pranai Rao 说：“我们团队中的每个人都是平等的，所以我们没有队长。但是，我们有学生在他们的专业领域领导他们的小组。例如，我领导编程团队和社区外展，而其他学生则领导硬件（和 3D 设计）小组、策略小组和筹款小组。” 该团队从多家公司采购制造机器人的材料，包括 REV Robotics、goBILDA 和 Tetrix。他们还设计和 3D 打印定制支架和零件，以满足特定需求。机器人的软件每个季度都会由学习了 Java 编程的学生进行编码和定制。机器人的控制中心本质上是一个 Android 设备，团队成员为其创建一个应用程序，为机器人提供执行所需的指令。这就是 CodeGym 派上用场的地方！

使用 CodeGym 学习是什么样的？

该团队在导师、Adobe 高级计算机科学家 David Jedlinsky 的帮助下发现了 CodeGym。“CodeGym 在高中和大学学生中非常受欢迎，但我们的初中团队发现免费版本对于学习 Java 非常有帮助，并且喜欢它以有趣的方式解释 Java 的各个方面，”Pranai 说。 在熟悉了该课程的免费版本后，团队联系了该公司，讨论 CodeGym 和 Infinity Factor 之间的合作伙伴关系，并得到了积极的回应。从那时起，近两年来，学生们一直在学习 Java 并运用他们的技能来创建机器人。他们单独学习，但每周也有课程一起学习，这种方法可以帮助他们更有效地学习。正如 Pranai 所说，“如果没有 CodeGym，我们的团队就不会像我们一样吸引那么多有抱负的程序员，也不会像我们一样喜欢一起学习 Java。CodeGym 的网站非常容易浏览，即使对于我们团队中最年轻的成员来说也是如此。该课程可以通过调整提供的动机量和教学风格进行定制。这使得 CodeGym 课程对于我们团队中的每个学习者来说都更加有趣。特别是，我们喜欢课程中 Java 语法的简单性。此外，任务具有挑战性，但不是太多，所以我们可以利用我们已经学到的知识来解决它们。” 该团队的成果抵得上千言万语。2021 年，Infinity Factor 远程参加了 FIRST 技术挑战赛“终极目标”，并因与多家工程企业和工程师（特别是 CodeGym 和国际工程公司 FARM）沟通以及向学校社区教授 FIRST 知识而获得 Connect 奖。接下来的赛季更加成功：该团队获得了设计奖、入围奖、第二名思考奖和第二名激励奖。“在我们找到 CodeGym 之前，在 2021 年的第一个比赛赛季，我们的程序员在为机器人编程时学习 Java，即通过反复试验。这让我们放慢了速度，让我们依赖导师来解释 Java 的工作原理。当我们发现了 CodeGym，我们的程序员能够更快地学习 Java！尽管 Java 命令行界面和 Java 机器人技术存在差异，CodeGym 课程为我们奠定了坚实的基础，使我们能够进一步扩展我们的技能。”

下一步是什么？

2022年到目前为止，球队已经参加了三场混战。很快，它将进入地区比赛，如果被评委选中，就进入下一阶段。对于团队成员来说，这样的比赛不仅是有趣的活动，也是他们走向未来职业生涯的一步。他们中的一些人想成为软件开发人员，并认为 Java 是一个非常有吸引力的专业。“我们开始学习 Java，因为它是唯一可以帮助我们对机器人进行编程的语言。但当我们继续使用 CodeGym 学习它时，我们开始欣赏它与 Python 等其他语言的某些细微差别。例如，声明的语法“可见性类型名称 = 数据；”格式的变量以及如何组织 Java 代码（类/接口/方法）以改进 Java 中的编程流程。正如我们经验丰富的团队成员之一所说，当您了解整个故事时，您就会了解整个故事正在看一些东西而不仅仅是一个片段，”普拉奈说。除了创造机器人和准备比赛之外，Infinity Factor 还举办课后训练营。该项目始于 2021 年，当时该团队向学校的学生教授重要的工程技能，为他们获得 STEM 机会做好准备。由于大流行，团队成员仅限于他们的学校（以减少新冠病毒的传播）。但现在，他们计划向所在地区的任何人开放该计划。“我相信教学是掌握一门学科的最佳方式。通过我们的团队成员向学生传授他们已经学到的技能，他们正在巩固自己的知识，并为我们团队的未来播下种子，”普拉奈说。此外，这样的训练营还帮助团队成员从6人扩大到12人。我们祝愿 Infinity Factor 团队成员实现他们心中的所有目标，并期待他们未来的成功！