第十九届中国青少年机器人竞赛 FLL机器人工程挑战赛课题研究要求.pdf 文档全文预览

第19 届中国青少年机器人竞赛 FLL 机器人工程挑战赛课题研究要求 注意: FLL 工程挑战赛对每支参赛队按机器人挑战赛、课题研究答辩、技术问辩、团队合作 四部分进行评价。比赛总冠军将是总分最高的队伍。课题研究答辩时需要陈述以下四部分内 容并回答评委的提问。陈述时间 （包括准备时间）不超过5 分钟。 在FLL “太空之旅”课题研究中，参赛队要  选择一个与在外太空生活和工作时为了维持生命、健康和快乐相关的主题；  设计一个对你们所选主题的创新性解决方案；  与他人分享你们的方案。 思考 太空之旅很刺激也很神奇，队员们可能没有怎么想过在那里会遇到的各种问题。 你们队本赛季的研究课题就与这些问题有关，下面是两个实例。 太空里的玉米饼 Rodolfo Neri Vela博士是一名工程师和科学家。1985年，他成为第一个进入太空的墨西 哥人，这使他的职业生涯达到了新的高度。他在亚特兰蒂斯号航天飞机上帮助部署通信卫星， 在太空行走，并进行了许多其他的实验。但他选择的太空食品菜单将永远改变宇航员的饮食 方式！ Neri Vela博士要求美国宇航局食品科学家在菜单中加入玉米饼，这意味着这种最基 本的拉丁美食将首次在太空中飞行。为什么说这是一种突破？太空食物很重要，原因很多： 最主要是为宇航员提供营养，同时也可以在一个非常狭窄的环境中为宇航员带来一点家的感 觉。许多宇航员说他们在太空中吃什么都没味道，所以好吃的食物可以让宇航员多吃一点以 保持健康。但食物的味道不是唯一的问题，还要确保对宇航员和航天器来说是安全的。食物 怎么会伤害航天器？仔细想想，如果漂浮的食物碎屑进入敏感的电子产品会发生什么？玉米 饼是一个真正的突破：宇航员现在有一种面包，几乎没有面包屑，可以用来包裹很多其它食 物，比如鸡蛋、花生酱和果冻等。这个玉米饼的选择迅速走红！因为在太空中能拥有点“家” 的感觉真的很重要。要知道，对宇航员和航天器做出的每一个决定都会产生巨大的后果。 失重马拉松 美国宇航员Sunita Williams应对各种极端挑战已经习以为常。她毕业于美国海军学院， 是一名经验丰富的飞行员，驾驶过30多种飞机，也是一名成功的运动员。她曾在太空中度过 了数百天完成各种任务。这样就圆满了吗？并不是。2007年还有一条记录尚未被打破。谁能 在太空中进行第一次马拉松比赛？没错，4月16 日，Suni在国际空间站的跑步机上参加了波 士顿马拉松赛，跑完42.2公里（26.2英里）。宇航员每天在减重和微重力下使用骨骼和肌肉 1 至关重要，否则，他们的肌肉会失去力量，骨骼也会变得脆弱。空间站上的大多数宇航员每 天锻炼大约两个小时，以防止肌肉和骨骼的损失。Suni的马拉松花了4个小时多一点，这是 一件很了不起的事！为了防止飘走，她是用巨型橡皮带把自己绑在跑步机上的。当地球上的 参赛者温度为9°C （48°F ）且有微风的天气中进行比赛时，Suni在以27,000公里/小时（17,000 英里/小时）的速度绕地球运行的空间站里参赛。事实上，当她的姐姐Dina Pandya和宇航员 Karen Nyberg正在地球上进行波士顿马拉松比赛时，Suni已经绕地球飞行了两次以上。Suni 的马拉松不只是一个宣传噱头，在太空中保持健康是非常必要的，Suni要告诉大家的是，无 论在地球上还是在太空中都需要锻炼身体。 确定研究课题 你们是否想过在宇宙飞船、国际空间站、月球表面或其它星球上生活会是什么样子？如 果你在那里呆上一年或更长时间又会如何？你们队要想想在外太空生活和工作时为了维持 生命、健康和快乐的所有事情。要记住，外太空可不是什么好玩的地方：大部分空间几乎是 完全真空的，就是说没有空气，而且太阳系中任何卫星或其它行星都没有适合人类呼吸的大 气。 别忘了，很多太空之旅持续时间很长，去火星的往返旅程可能会让人类花费三年之久。 所以，你设计和建造的任何东西都必须工作得很完美，或者有一个备份系统。你的设备必须 反复测试，你甚至需要考虑到在离地球数百万英里之外修复损坏的设备需要带什么修理工 具！ 听起来像是有很多工作……，是的！将少数人送入太空需要地球上成千上万的人，包括 工程师、数学家、科学家和技术人员。它还需要团队和国际合作，因为在太空中生活和工作 是复杂和昂贵的。 但是，回报是无可估量的！当人类进行像太空旅行这样的挑战时，我们会学到各种新事

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