墨西哥EPICS团队打造便携式机器人教育平台

在墨西哥瓜达拉哈拉，许多高中拥有积极的教师和对科学、技术、工程和数学感兴趣的学生，但他们缺乏机器人实验室等先进工具。资源短缺限制了学生接触前沿应用和动手学习的机会。来自瓜达拉哈拉耶稣会大学（ITESO）的团队正努力改变这一现状。

通过IEEE的EPICS计划，一个由15名工程专业学生、教师顾问和IEEE瓜达拉哈拉分会志愿者组成的跨学科小组开发了RoboMeshA。这个便携式、自成一体的教育平台将机器人和人工智能体验带入课堂。EPICS由IEEE教育活动部门管理，并由IEEE机器人与自动化学会资助。

RoboMeshA不需要学校建造专用计算机实验室或安装复杂软件，而是作为一个一体化移动学习网络运行。团队成员、IEEE学生会员、ITESO机电工程专业学生Fernando Vidal Luna表示，RoboMeshA为无法获得专业设施或预装软件的学生带来了机器人和AI。学生通过友好的网页浏览器直接连接平台。

他们可以手动与机器人互动，或使用其控制模式观察机器人移动并检测和避开障碍物。教师顾问Jorge A. Lizarraga表示，该项目将机械设计、嵌入式系统、控制工程、计算机视觉和AI整合到一个机器人系统中，使其成为移动学习实验室。团队称，年轻学生对技术、编程和机器人感兴趣，但很少有机会接触结合机械、电子、软件和控制的系统。

团队成员、同样学习机电工程的José S. González表示，RoboMeshA让学生以可感知、可理解的方式看到这些学科如何协同工作。团队已经建造了两台设备，并正在开发模块化耦合框架，以扩展系统在研究和课堂演示中的能力。结构化设计方法连接独立软件组件，同时尽量减少内部依赖，使四台RoboMeshA机器人能够协同运行。

团队在设计项目时面临重大障碍。Luna表示，一个关键挑战涉及机器人的结构设计。这不仅关乎制造一个能容纳所有组件、具有足够稳定性、刚性和重量分布的底盘。还关乎确保电子设备受到保护，同时便于维护、测试和修改。

González补充说，设计一个可供不同经验水平学生使用的平台也具有挑战性。团队与CETI Colomos和Prepa ITESO高中合作，在课堂环境中验证平台。González说，团队希望与机器人的首次互动简单直观。学生只需给机器人通电、连接其网络并开始互动，而不必处理软件安装、大量配置或故障排除。

许多参与学生来自ITESO的应用专业项目计划。这段经历为他们提供了项目管理、系统集成和以用户为中心的设计方面的实践培训。团队还在5月于耶稣会大学系统工程大会上展示了一篇研究论文和一个项目海报。

González表示，看到设计从数字模型变为物理系统非常宝贵。与不同背景的学生合作教会团队倾听最终用户并为他们的实际需求进行设计。项目负责人、IEEE会员Luis Fernando Luque-Vega表示，他希望该项目能成为工程教育的蓝图。

Luque-Vega说，他希望RoboMeshA被墨西哥及国际上的学校、大学和IEEE学生分会采用，作为将技术创新与社区参与相结合的典范。通过将工程人才与社区服务相结合，IEEE EPICS等项目展示了有针对性的支持如何将学术概念转化为现实解决方案。Luque-Vega表示，当学生意识到他们开发的技术能够激励他人并改善生活时，工程就变得更有意义。欲了解服务学习机会的更多信息，请访问EPICS网站。