VEX亚洲公开赛VRC高中组一等奖，上海市青少年机器人大赛VEX机器人工程挑战赛一等奖，VEX亚洲公开赛线上精英交流赛VRC高中组一等奖，VEX亚洲机器人锦标赛中国选拔赛华东赛区VRC高中组一等奖……数不清的奖项和荣誉，对于2027届本科生刘沛轩来说，不仅仅是更多的机会和挑战，也是他一路走来对机器人热爱的见证。
拼接的零件，兴趣的启蒙
对于幼年时的刘沛轩来说，乐高对他有着独特的吸引力。在同龄小朋友都在练习琴棋书画的时候，小沛轩则是在乐高的世界里自由翱翔，尽情搭建属于自己的汽车、堡垒。随着年龄渐长，他开始探索挑战难度更大的搭建工程，比如高达和军事模型，在一个个零件的组装过程中，他感受到极大的乐趣。
在三年级的时候，一次偶然的机会，刘沛轩接触到了乐高NXT机器人和EV3机器人。这些机器人结合了乐高积木的搭建和乐高教育软件的编程，帮助他通过实践来学习编程和解决问题的能力，也锻炼了他的创造力。
“这些其实就是我的启蒙老师。” 刘沛轩回忆，“最早是按照说明书一步步按部就班地搭建，之后就慢慢开始自由发挥想象力，拼一些自己喜欢的东西，比如说车。”
四年级的时候，刘沛轩参加了人生第一场机器人比赛。那年正值巴西世界杯，他的父亲带他去参加了一场乐高足球比赛 。
“现在回想起来，那场比赛真是挺小儿科的，”刘沛轩笑着说，“程序都是老师帮忙写好的，我们也不需要有什么特别创新的设计，只要在现场操控机器人，让他们把球踢进对应的球门就好。不过我想这也正是激发我挑战欲的契机吧。”
“我逐渐觉得按照说明书就能搭出来的东西太简单了，乐高对搭建以及程序的要求都不高，因为它们都是模块化设计好的固定程序，你只要按照需求把它们排列起来就行了。所以我觉得这满足不了我对机器人的想象，我想尝试一些更自主化的东西。”
带着这样的想法，六年级的沛轩加入了上海虹口青少年活动中心，在老师的带领下对机器人进行更深入的探索。初二时，老师带他们去看了一场VEX的EDR竞赛。VEX的EDR是一个机器人工程设计竞赛项目，旨在为学生提供一个实践STEM（科学、技术、工程和数学）教育的平台。这个项目使用VEX机器人套件，包括机器人平台、控制器、编程软件和各种传感器。学生们可以组队，设计和编程自己的机器人来完成一系列比赛任务和挑战。
VEX机器人分为三种类型：VEX-IQ 、VEX-EDR 和VEX-U，分别对应入门、进阶和高阶。与VEX-IQ塑胶积木式机器人相比，VEX-EDR采用金属材质，在进行机器人工程搭建过程中，需要使用螺丝刀、扳手等工具。这是沛轩第一次真正意义上接触到机器人竞赛，无论是自己动手组装的过程，还是竞技场上的对峙，都让他深深着迷。
这时的沛轩已经开始自己设计、动手加工材料和调试机器人了。从塑料到铝合金、电子元件，他在不断进阶，挑战着自己能力的边界。
独挑大梁，单刀赴会
在刘沛轩看来，自己真正进入VEX的赛道，是加入上海市虹口区青少年活动中心的机器人高中组之后。
高一的沛轩加入了活动中心的机器人队伍，作为没什么经验的新人，他的任务就是在队伍比赛后带着轻微磨损或意外损坏的机器人回来时修好它们。虽然只能打打杂，干一些脏活累活，但也可以去看比赛，有时也可以作为队员上场。
在社团老师与高中组成员的带领下，刘沛轩开始参加区域组织的一些比赛。在团队中，还是“比赛小白”的他主要负责帮忙搬搬车，找找材料。有的时候，他会挑战一些更难的任务，比如说搭建一下机器的初始结构。
正是在初步学习搭建实战机器人的过程中，刘沛轩第一次领悟到了“细节决定成败”这六个字的内涵。看似构造清晰的机器人模型，实操起来却非常注重细节。
“比如说车的底盘，如果做出来有虚位，就是零件之间存在空隙，这个虚位就会导致底盘两边摩擦力不一样，那一旦机器人开出去就会是歪的，这个在比赛当中是致命问题，所以精准度一定要更高一些”。
动手参与，耳濡目染，刘沛轩对机器人的认识不再止于模型表面。
除了愈发熟练的机器人组装技巧和能力，刘沛轩也在这里交到了一群志同道合的好伙伴。
“我初中时候是个很内向的人，只喜欢自己埋头钻研，但在这里，作为大团队的一份子，我必须要学会与其他人沟通，这样才能获得机会。”
沛轩在社团锻炼出来的“厚脸皮”帮助了他，让他在不断与社团的学长学姐以及教练的交流当中汲取了更多经验，也获得了更多参赛的机会。作为队员，他获得了2020-2021 VEX亚洲公开赛 VRC高中组一等奖。这也给了他更多的信心以及成就感，让他对未知的挑战愈发期待。
2021年10月底，虹口青少年社团接到了VEX 机器人亚洲公开赛在西安举办的赛事通知。VEX 机器人亚洲公开赛是晋级VEX 机器人世界锦标赛的通道，成绩优秀的队伍通过大赛获得世锦赛的晋级名额，并代表中国及亚洲赛队征战VEX 世界锦标赛。西安亚洲公开赛将在12月底开始，全国选手角逐4个世锦赛名额。
这一次，因为老队长退役，新的队员们又经验不足，高二的刘沛轩就选择单独成队，备赛参赛。对他而言，这是一个充满机遇与压力的时刻，而此刻，他面临的压力与问题却不止眼前的赛事。
10月中旬，社团队员刚刚结束上海交通大学的比赛，机器人损耗十分严重，需要刘沛轩对机器人进行重新设计和制作。此外，他还要扛起新队长的重担，一人独挑大梁。
刘沛轩每次提到活动中心，他都会称它为自己的另一个“家”，“几乎有一半的时间都泡在那里”。由于需要兼顾学校上课和备赛，备赛最紧张的时候，刘沛轩早上6点半左右出门，去学校上课，结束学校一天的课程后，已经是晚上6点半左右。这时，刘沛轩会骑车从学校出发，前往虹口青少年活动中心。在路上，他会顺便吃个晚饭，到达活动中心后，已经是7点15，扔下书包，刘沛轩再次沉浸在机器人的世界里，结束训练回家的时候已经是晚上10点左右。“那时候每天几乎都是这样过来的。”
“不过，这个比赛完全没有影响我的学习，或者说，它其实和我的学习是正向促进的。不仅仅是因为过程中你会学到很多实用的知识，可以与课本相结合，更重要的是，你的时间管理能力，你的效率，以及你的抗压能力都会变强。”
2021-2022赛季VEX VRC机器人竞赛的主题是“一触即发”(Tipping Point)，造型迥异的小车在方形赛场上灵活走位，铲起散落全场的得分环，再移动到规定区域放置，比赛将要结束时，机器人会返回一个倾斜的平台，调整角度，在平台上升空，以此来达到比对方更高的分数。
整个备赛过程中，首先需要制造机器人，“制造和搭建车其实是我的舒适区，是我更擅长的事情，所以花了大概两周就完成了，”刘沛轩说，“最折磨我的是学程序”。
之前的比赛因为有队员和教练的帮助，刘沛轩并不需要独立写程序。“我只要跟写程序的队友说明我们的需求，以及想要达到的效果，他们就能帮忙写出来，我们再根据出现的问题进行调整。”但现在，独立一人成对的刘沛轩只能自己动手，“我是我自己的甲方和乙方”，刘沛轩笑着说。
这一年的比赛由十五秒的自主时间和一分四十五秒的驾驶员控制时间组成。也就是说，机器人有十五秒的时间是完全靠预先设定的程序自主跑动，这期间出了什么差错，都会对后续产生很大影响，所以程序的精准性至关重要，不能有半点差错。没有师兄的指导和队友的助力，刘沛轩只能每天不厌其烦地向教练请教，甚至常常花费两三个小时解决一个疑难问题。
“那个时候我程序只会一点点，仅限于能看懂的范围，所以几乎是属于一个基本上没有基础的人去硬学那种控制算法，我又不理解背后的原理，只能靠死记硬背，背不熟就会忘，就形成了一个恶性循环。”
幸运的是，刘沛轩在这里遇见了一位“土豆教练”，这位教练其实年纪不大，是位大学生，沛轩高一下学期参加比赛的时候认识了他，交流之后发现有很多共同语言。
沛轩认为，“土豆教练”最厉害的地方就是他带动了整个社团去学程序。曾经，几乎整个中国的赛前准备状况都是老师帮学生写程序，但问题就是学生自己不知道这个程序是怎么写出来的。学生参加比赛，如果遇到问题只能去找老师，不了解后面的原因，比赛就会打得很差，而且没有任何收获。土豆教练干的事情就是把程序这些最基本的东西教给队员们，让他们从起点出发，了解背后的逻辑，这样，每一个人都可以成为一个拥有独立参赛能力的队员。
解决了程序设定上的难题，剩下的就是实战了。比赛前需要在场地上多次调试以达到最佳效果，每调试一次，就需要返工一次，修改发现的问题，来来回回。
“那个倾斜的平台是一大难关，”刘沛轩回忆，“虽然你看着就是简简单单的上下坡，但其实你需要控制它的平衡和速度，稍不小心就会翻车。”
调试到可以达到比赛的程度后，刘沛轩觉得这个小小的机器人，似乎变成了自己精心培养的“孩子”。
然而，当一切准备就绪，差不多到12月中旬的时候，比赛组委会突然宣布，由于疫情，线下比赛取消，改成线上。刘沛轩独自成队的“职业生涯”的第一场比赛变成了线上比赛，而场地的变化，比赛制度的转变，都在考验着刘沛轩的应变和抗压能力。
“那年比赛改成线上后，我们之前做的很多准备都需要调整，所以大家每天加班加点地在场地里调程序，比赛前的10天我感觉和做梦一样。早上起床去上课，上完课去社团待一天，晚上到十一二点才回家，周而复始。比赛的前一晚上甚至熬到了三点半，实在撑不下去，回家睡到七点又回社团继续调试，比赛的时候像坐在云上，轻飘飘的。”
好在多次的训练已经让刘沛轩的操作熟练度已经形成肌肉记忆了，最后他以一等奖的成绩完成了这场自己独立成队的西安亚洲公开赛。然而，由于疫情加重，所有的中国选手都与来年4月份的世锦赛失之交臂。
“真的很可惜，不然那一年其实还可以去到美国打世锦赛，但受到疫情影响，加上我马上升入高三，这一年的赛事只能以地区赛收尾。”
未完待续的机器人之旅
刘沛轩分享了一件趣事，在他参加比赛的时候，因为日程几乎被排满了，每天的效率就会非常高，在学校就能完成作业，放学后去训练，成绩也一直名列前茅。而当受到疫情影响，学校也去不了，活动中心也去不了，比赛也没了，就天天在家打游戏，结果成绩还下滑了。好在最后确认了DKU这个目标，又重新找到学习的动力，开始为申请DKU做准备。
升入高三的刘沛轩能了解到DKU，还是托一位学长的福。他是2025届的学生，在活动中心参加机器人训练时二人就认识了。
“他来到昆杜后，告诉我这里的氛围特别棒，学校会支持你做想干的事情。”
DKU最开始是没有机器人社团的，但几位对机器人有着浓厚兴趣的学生在学校支持下，创立了机器人社团，并参加了2022年12月在中国海南海花岛举行的第十五届VEX亚洲机器人锦标赛中国选拔赛，团队还获得了此次海南比赛中荣获大学组三等奖、技能赛第三名的可喜成绩。
“我觉得这种鼓励我创造和开拓的精神是吸引我来到DKU的原因之一。”
高考结束后，刘沛轩马不停蹄地开始准备新赛季的比赛。团队6月份接到通知后，就开始紧锣密鼓地制作装备，备战8月份的杭州赛。2023-2024赛季VEX VRC机器人竞赛主题叫“粽横天下”（Over Under），需要机器人将绿色的粽子形状的橡胶球扔入框中。看似简单的一个动作，却需要考虑上百个零件的组合以及各种可能出现的状况。
比如说，是像挖掘机一样把球揽入怀中，还是像推土机一样把球铲起来，亦或是张开双翼把球从侧面吃进去？是把球像投篮一样抛出去，还是像足球一样踢进去，或者像弹弓一样弹射出去？这次，刘沛轩已经是一个经验丰富的队员了，他很快就能根据教练给出的机器人构造图搭建出第一版车辆，在无数次的调试中改进。沛轩还清楚地记得，光是杭州赛这个车就改了六版，更不用提里面每次小小的细节调试。
虽然因故没有全程参与三天的赛程，队员们的成绩也不是特别理想，但刘沛轩已经很满足了。他觉得，比赛其实还是体验过程最重要，能跟大家一起去打比赛就已经是很享受的事情了，如果能学习别的组的方法和模式，结交一群新伙伴，则是更上一层楼。
来到DKU后，刘沛轩也加入了学校的VEX社团。DKU的VEX社团起步比较晚，所以很多硬件设施暂时还比不上历史悠久、经验丰富的虹口青少年活动中心，但因为有这样一群爱创新、爱挑战的人，刘沛轩对这个全新的队伍充满期待。他希望能用自己的经验为这个队伍添砖加瓦，也希望能在DKU找到更多志同道合的伙伴。
十一假期后，刘沛轩又在苏州参加了一场地区赛，因为年龄还未达标，他还是继续参加了高中组的比赛。现在的他，在活动中心已经成为了那个曾经让自己仰望的对象，他也成为了别人遇到问题时可以依赖和咨询的“学长”，尽管他还是大一新生。
十一月，在“土豆教练”的邀请下，刘沛轩在上海的一场地区技能赛中首次担任了裁判。从参赛者到裁判，看似小小的场边位置移动，其实需要他的火眼金睛，以及对比赛规则的了如指掌。而这些，刘沛轩已经在无数次的训练中烂熟于心了。看着没比自己小几岁的队员们在场上运筹帷幄，他感到很新奇。
“可能前几年在别人眼里我也是这样的吧。”
随着近几年VEX比赛在国内越来越出名，机器人的整体复杂程度与比赛的难度也逐年增加，“大家越来越卷了，”刘沛轩说，“大学组的VEX比赛难度会更大，不像高中组，你用来造车的材料都是组委会规定好的，你只需要在车的结构上进行改造，但大学组不会限制你的材料，你可以选择的范围更加广阔，所以很多组都会用上3D打印技术。这个听起来好像更简单，但其实非常考验你的创造力。所以我们也特别希望和DKU的相关方面的教授合作，一起打造属于我们的专属‘战车’，在更多比赛中展现DKU的风采。”
刘沛轩希望能和新的伙伴们参与到新赛季的争霸当中，如果可以，能一起去美国达拉斯打世锦赛，了解和认识更多来自世界各地的顶尖队伍。
对于已经有调试程序的经验和能力的刘沛轩来说，大数据科学专业似乎是他本应选择的方向，但他令人意外地更倾向于化学专业或者材料科学与工程专业。
“我更喜欢需要动手操作的感觉，而化学实验就是这样，让我可以体会动手创造的成就感。”
随着分子机器人、化学合成机器人开始萌生，看似不相关的学科领域却存在千丝万缕的联系。在昆杜以知识集成和多学科融合为鲜明特色的通识博雅教育环境里，相信这位少年的机器人之路会一直走下去。
