蜂巢結構的微型應急醫療救護站，小身量大作為；以傳統狀元盒為靈感設計的智能硬體隨身盒，既能用太陽能充電，又能集成配件方便收納……疫情之年，工程實踐不休，創新探索不止，全員育人不停，第十七屆上海未來工程師大賽依然碩果湧現。大賽頒獎大會在上海科技館成功舉辦。
浩瀚太空給了他無限的設計靈感
今年是中國航天人載譽而歸的一年——全年共成功發射34次，試驗了柔性返回艙，成功發射了天問一號火星探測器，完成了一箭十星，嫦娥五號成功完成任務，引力波暴高能電磁對應體全天監測器雙星成功上天……這也讓自小就對星空充滿了好奇的朱恆吉心潮澎湃。幼兒園時，他的夢想是當名太空人，想親眼看一看那個充滿神秘的世界。上小學之後，他開始對航天有所了解。進入初中之後，又看了很多書籍和新聞，明白了這是一個多麼偉大的事業，並因此在中考時就選擇了相關專業。在高中的學習中，他更主動學習了很多的相關知識，如：建模、加工、製作等，於是，腦海中天馬行空的想法就能以模型的方式呈現出來。
本屆未來工程師大賽，他所參加的項目是航天工程師——登月著陸器的機構設計，並提交了膠囊式月球著陸器。「我在思考方案的時候，正好吃了一顆藥丸，突然想到膠囊這個形狀不是很像火箭內部的運載空間，那它是不是可以完全利用到火箭的運載空間呢？」有了這個想法後，他開始查閱很多關於運載火箭的外形和內部的設計。通過查閱資料，他的想法得到了驗證。
「這個看著像膠囊藥丸的圓柱體是最能充分利用運載空間的，此外，他還設計了4個反推火箭，能夠在著陸的時候進行返沖實現軟著陸，著陸後展開，底下還有個氣囊，展開後中間還可以載人。外面幾個艙可以存儲物資，加上太陽能板還能為以後在月球上長期居住做準備。」朱恆吉手中的「膠囊式月球著陸器」模型，是用3D印表機列印出來的。
將傳統舞獅文化融入機器人設計
上海市普陀區華東師範大學附屬小學的沈悠然是第二次參加未來工程師大賽了，這次她提交的作品是仿生機器人-奧運雄獅。「
設計初，滑雪、游泳、舉重，各式各樣的運動項目在我腦中打轉，就在我猶豫不決時一段舞獅表演的視頻吸引了我的注意，獅子外形威武，動作剛勁，表演精彩極了！我想喜慶的舞獅表演一定會為2022年北京冬奧會添彩。」她說。
在確認製作舞獅機器人後，她查閱了相關資料，了解到舞獅是我國傳統的民間體育運動，已有1600多年的歷史了。自古以來一直深受大眾的喜愛，有著極其燦爛的舞獅文化。她先設計了結構草圖，拼搭了獅子的身體，再製作了多組聯動的機械裝置，最後不斷嘗試和調整機械結構及配重比例。在製作過程中，她遇到了獅子「同手同腳」的問題，原來兩個軸承不能放在同一水平面上，經過不斷調試，她終於解決了問題。
看到完成後舞獅機器人隨著動力機芯的轉動前後交替前進，帶動獅頭搖擺，動作惟妙惟肖。沈悠然興奮地說：「好想穿越到2022年北京冬奧會開幕式現場，看舞獅機器人表現啊。」
「雲」科創 參與面翻倍
上海未來工程師大賽由上海科普教育發展基金會、上海市科技藝術教育中心共同主辦，以「激發青少年對工程技術的興趣，培養青少年的創新和實踐能力，引導學生學以致用，能融合不同學科和領域的知識與技術來解決真實的問題」為宗旨，是面向全體學生、促進學生全面發展、著力提高學生家國情懷與社會責任感的青少年科技品牌活動。活動通過富有挑戰的工程目標，激勵學生學習技術、嘗試工程製造、形成工程思維，逐步形成和提升工程技術素養，增強創新實踐能力。
受疫情影響，今年大賽首次以線上形式開展，設計了結構工程師、建築工程師、機械工程師、軟體工程師、航天工程師和工業設計師等6個適合線上活動的項目。雲端相聚的「未來工程師」們更為熱情，今年全市16個區共有6萬餘名中小學生積極響應，參與人數倍增。經各區選拔，最終911個參賽隊晉級市賽，其中近100支參賽隊參加複評。學生們的參與熱情和線上精彩表現，體現著申城科創青少年的潛力和實力。
創新能力應置於交叉學科和豐富的社會資源中培養，大賽也體現了全員育人的理念。自第十四屆起，活動得到ASML阿斯麥（中國）公司的鼎力支持，從賽事贊助、人才培養等方面給予支持。在社會的關懷和支持下，越來越多企業加入這項育人項目，為上海科創中心建設培養和儲備未來人才。
作者：沈湫莎
圖片：上海科技館提供