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三位小学生自制“导盲犬机器人”

2020-11-23 12:46:59        来源:掌上兰州.兰州晨报

能够实现牵引、避障、识别红绿灯,还能够提供暂时休息的座椅以及承载物品,这种集多功能于一体的“导盲犬”你见过吗?在近日举办的兰州市第三届青少年机器人竞赛创意赛中,来自兰州大学附属学校的闫玟翰、马琪皓、陈子洋三位同学合作设计的作品“导盲犬机器人”获得一等奖。

“我们设计的这款机器人不仅能够引导盲人行走,还可以为老年人出行提供帮助。”兰大附属学校六年级五班的闫玟翰谈到创作这件作品的初衷时说,他姥爷70多岁,每天都会独自外出遛弯锻炼,但有时走累了却找不到可以休息的地方。“所以我一直想做一个可以陪伴姥爷行走的机器人,在有需要时为老人提供休息座椅。”而与闫玟翰同校的马琪皓同学也正在设想,能否设计一款帮助盲人的导盲犬机器人,因为他在街头见到盲人独自出行极为不方便,但要想将一只狗训练成导盲犬也需要很长的时间。两位同学想法不谋而合——可以制作出一个导盲犬机器人,这样盲人就算没有人看护,也可以去他想去的地方。同时,将这款机器人的功能拓展一下,附带休息椅和储物功能,这样就可以帮助除盲人以外更多的人群。

陈子洋和闫玟翰、马琪皓在校外上的同一家机器人编程课外班,加上三个人又是同一所学校的同年级的同学,所以三人决定一起完成这个想法,共同制作这款作品。主题一定,三个人就开始忙活起来。他们先通过上网、翻阅相关书籍,为制作机器人提供尽可能多的参考资料;然后开始设计导盲犬机器人的外形。“搭建外形用的时间并不长,关键是编程工作比较复杂。”马琪皓说,从创意到设计再到最后制作成型,这个导盲犬机器人花去他们三个人一年的时间。这当中最主要的编程环节反复修改过多次,起初他们用的是数据线连接机器狗和遥控器,但数据线太短,使用者不可能总是弯着腰去操控机器狗,所以后来他们又想到使用蓝牙进行连接控制,这种编程比较复杂,所以反复实验修改多次后才能达到想要的效果。最终完成的导盲犬机器人在狗身上配备了超声波传感器和颜色传感器,通过蓝牙连接遥控器,遥控器就可以操作机器狗行走、打开座椅、装载物品等功能;同时,机器狗身上装有的超声波传感器可以识别路障,当遇到前方一米距离处有障碍物时,机器狗会发出警示音,并且转移前进方向,避免碰到障碍物;狗身上的颜色传感器可以识别红绿灯,在红灯亮时发出警示语音“这里是红灯,请停止前行”,待绿灯亮起后,会重新提醒使用者可以前行了。

一年时间,闫玟翰、马琪皓、陈子洋三位同学利用课余时间潜心研究制作,真所谓功夫不负有心人,在2020年11月初举办的兰州市第三届青少年机器人竞赛创意赛中,导盲犬机器人一亮相赛场便获得评委的一致认可,获得大赛一等奖。

兰大附属学校科技老师倪云菲介绍说,多来年学校一直注重培养学生们的科技创新意识,学校定期开展拓展类课程及社团活动,成立了创客、STEM、机器人、航模等科技工作室,让学生在科技活动中学会探究、学会合作、敢于创新。此次大赛,锻炼了同学们的创新思维,也提升了创新能力和合作能力。

文/图 掌上兰州·兰州晨报首席记者 夏苗

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