玩機器人玩出機械設計功力!他靠特殊選才進入台大電機!

是怎樣的熱忱,可以讓一個處於好動年紀的小男孩,在大家都出去玩的時候,專注於機械發明?國小階段,他每天放學後最大的樂趣,就是跑到大學機械系教授的工作室玩耍,自己DIY各種「會動的玩具」;上了國中,他征戰國際科展,得獎無數;到了他號召同學組隊,赴澳洲參加青少年機器人大賽(FRC)勇奪新人獎的那一年,他才16歲,就讀高一。

及早發現人生志趣 鑽研專業領域

他是嘉義協同中學畢業的李尚融,協同中學機器人社第一屆創社元老,2016年與同學組隊後,每年持續參與各大國際競賽;期間不只曾在FRC澳洲區賽約40個不同國家的參賽隊伍中拿下八強佳績,也曾獲台灣國際教育資源網學會(iEARN Taiwan)「國際教育交流暨專案式學習(PBL)」競賽特優,以及「FIRST FTC 機器人台灣選拔賽」亞軍等肯定。「名次不是最重要的,只要在過程中盡力,看到自己的機器人站上擂台,就會很有成就感!」他謙遜地表示。

由於國際競賽表現亮眼,李尚融透過特殊選才管道錄取清大動機系、不分系學士班,更保送台大電機系,「高中參加機器人社,讓我及早確定未來想走的路,也能儘早累積實力。」他思路清晰地說著。

有條不紊,在協同中學機器人團隊的工作室中也看得見。各種工具和零件,都按編號井然有序地收納妥當,一塵不染。工作室中與人等高的金屬機械最是引人注目,雖不具人的外型,卻能夠做出行走、跳躍、搬運物品等動作。「做出一台會動的機器人,需要撰寫程式、設計組裝、乃至於操縱等軟硬體的配合,得思考全面性的問題,邏輯思維能力不可或缺。」李尚融解釋。

FRC通常在每年1月公布當年的挑戰主題,厚厚一本參賽手冊全是英文,學生需依照規格要求,於六周內完成機器人設計;李尚融第一年參賽獲知報名消息時,其實僅剩下三周的時間準備,「但我們還是想要挑戰看看!」

為了如期參賽,李尚融和夥伴們分工合作趕製作品,幾乎整個寒假都住在學校,累了就在寫滿算式的黑板前打地鋪睡覺,沒有冷氣也甘之如飴。

熱愛研發 Intel、LEGO、廣達皆肯定

「記得除夕夜我到學校趕人,還撞見他們正在和外國學生視訊交流,當下很是佩服!」擔任社團指導老師的協同中學物理科教師陳正泓,深受這群初生之犢的熱忱感動,更自掏腰包30餘萬元贊助報名及材料費用,解決了經費的難題。

在團隊中,李尚融負責機械製圖與組裝,其他30名夥伴則分別擁有電機、電子和編寫程式等專長,大家一起苦讀英文說明書,遇到看不懂的地方,還視訊和國外隊伍討論。FRC採取聯盟賽制,每場隨機抽取三支不同國家的隊伍組成聯盟,與對手聯盟展開對抗,「過程中頻繁和不同國家的學生組隊合作,是非常有趣的經驗。」

李尚融的學弟、協同中學機器人社第二屆隊長許人中從國三便開始和學長們一起參加FRC。他分享,比賽進行時,常必須當場和國外學生以英語討論競技流程與分工,「像是彼此分別負責做哪些動作、完成哪些障礙等等,英語口說能力會快速進步!」

出國參賽有許多突發狀況,比方說在運送機器人時,差一點就因尺寸預估錯誤而導致運費破表,好在後來聯繫到願意協助海運的台灣廠商,「真的有很多細節需要注意,也讓我們的執行力大增。」 李尚融笑說。秉持對工程的熱愛,李尚融不僅參與機器人社團,更和同屆夥伴、擔任協同中學機器人社第一屆隊長的顏伯勳,利用課餘時間一起研究發明「球型馬達」。兩人是在無意間看到美國固特異公司的概念影片,車子能夠360度旋轉,科幻電影般充滿未來感的影像,馬上吸引住他們,投入兩年時間研發,製作出可以360度行進的球型馬達,在美國奪下Intel國際科展(Intel ISEF)工程學科二等獎。

由於同時進行機器人和球型馬達的研究,李尚融對於時間管理也有一套方法,「其實就是上課專心聽,作業利用下課空檔完成。」而在升學準備方面,他也有訣竅,「先了解各校系教授喜歡什麼,投其所好,會更有效率。」他特別鎖定各校工程相關科系,歸納透過特殊選才錄取的學長姊,大多有哪些經歷和特色,果然成功獲得理想校系的錄取。

除了李尚融,其他社團夥伴在升學上也多有好表現。像是顏伯勳便因參加Intel國際科展獲獎,而取得保送國立大學的資格;同屆還有其他同學以社團經驗受到面試教授青睞,透過個人申請的方式考上成大機械系。

陳正泓也指出,美國知名學府如麻省理工等皆透過FRC提供獎學金並挑選人才,企業及研究單位如LEGO、NASA等也會主動贊助有潛力的隊伍,幫助學生打造出更好的機器人,「像我們最近就獲得一組LEGO零件材料,廣達更贊助20萬經費。」

陳正泓認為,國際競賽經歷對申請國內外大學都非常有利,因此儘管需要花費不少課餘時間,仍十分鼓勵學生參加,也用心與家長溝通,「畢竟未來的升學趨勢將走向適性揚才!」

接下來,李尚融打算和顏伯勳持續研究改良球型馬達,希望未來能應用在太空或汽車等產業,也期待將經驗傳承給協同中學的學弟妹、甚至其他學校,培養更多台灣機器種子。

About李尚融
出生:1999年
就讀:台灣大學電機工程學系一年級
學歷:協同中學畢業
獲獎:2018年Intel ISEF國際科展工程學科二等獎、2018年TISF台灣國際科展工程學科一等獎、2017年國研盃儀器科技創新獎中學組一等獎、2016年FRC機器人競賽新人二獎、2010年IEYI世界青少年發明展銅牌
英語程度:TOEIC 735分

文/賴亭宇

延伸閱讀》能文能武 雄中高材生打籃球照樣學測滿級分!