1月28日,在顺义牛栏山一中举办的第19届北京青少年机器人竞赛上,展出了“机器人创意比赛”的优秀获奖作品。00后们不仅会设计机器人,还让其成为了生活中的小助手,一起来看看吧!
参加机器人创意比赛的选手们,在过去6个月的时间里,通过课题导师和教练员的指导,在家庭、学校或者校外工作室、科技实验室中,以个人或小组的方式,进行机器人创意、设计、编程和制作,最后提交机器人实体作品参加竞赛。(查看获奖名单,请点击链接 第十九届北京青少年机器人竞赛创意比赛成绩出炉)
本次展览的作品分小学组、初中组和高中组三个组别,由于年龄不同、阅历深浅等原因,三个组别所展示的机器人作品,呈现出不同的差异。
小学组:天真大胆 脑洞大开
小学生的想法可谓天真而又大胆,但他们脑洞大开时,也会带来意想不到的奇思妙想。
1、机器教练,让司机安全开车
项目:《安全驾驶的机器教练》
学校:中国传媒大学附属小学
选手:张若桐 覃乔恩
奖项:小学组一等奖
随着城市发展,机动车日益增多。中国传媒大学附属小学的张若桐和覃乔恩从新闻中了解到,很多司机有开车看手机的习惯,由此加剧了交通事故发生风险。她们想,如果可以让手机充当车钥匙,并且和汽车的设备联动起来,不就可以减少司机开车看手机的行为吗?
于是她们俩制造了一台安全驾驶的“机器教练”:当携带手机靠近车门时,车门便会自动解锁;当手机放入指定位置上,手机屏幕中的内容便会在车载液晶屏中显示;当司机开车过程中拿起手机,有自动语音提示;当司机熄火后忘拿手机,也会自动提示;最后,如果手机丢失,还可以重置系统密码,确保更加安全。
2、这个机器人会发作业本
项目:《分发作业小助手——智能发本机器人》
学校:北京市第二实验小学
选手:刘帝佑 冯量达 刚宇祺
奖项:小学组一等奖
人工智能已经走进干家万户,比如人工智能音响、手机,甚至冰箱、洗衣机也加入人工智能元素。看到人工智能如此进步神速,北京市第二实验小学的刘帝佑、冯量达、刚宇祺在一起交流时思考,人工智能在学校里可以发挥什么作用呢?
他们想到,每次发作业本是一件繁琐的事情:首先会占用发本同学的休息时间,另外个别发本同学会偷偷翻看,侵犯了他人隐私。为了避免这些问题,他们决定设计一款自动发本机器人。
为了让机器人发作业本,用到的技术还不少:用4K摄像头、工控机、识别分析软件组成Al图像识别系统;用码盘、陀螺仪、单目摄像头组成自动导航系统;用三轮全向轮底盘、RRP三自由度机械组成机械系统。
仅仅是“发作业本”这件小事,可能有的人觉得没有必要,但是从科学的历史看,许多伟大的发明正是无数科学家“较真”的结果。
初中组:结合实际 贴近生活
相较于小学生,初中生更加贴近生活,其中不少创意就来自对生活的观察和亲身体验,让机器人成为生活中的好帮手。
1、穿上衣服就能控制机器人
项目:《一种外骨骼式隔离病房医疗服务机器人》
学校:中国人民大学附属中学
选手:胥俊哲、陈艾奇
奖项:初中组一等奖
医务工作者在病毒隔离病房区域工作时,容易受到病毒的感染。白衣天使们冒着生命危险工作,中国人民大学附属中学胥俊哲、陈艾奇就琢磨,用什么方法可以远程遥控工作呢?
于是,他们设计了一个医疗服务机器人,通过采集人体的体感动作进行远程控制,让其可以在隔离病房内,为患者提供基本医疗协助等服务。
这款机器人采用连杆式外骨骼动作捕捉衣,使穿戴者的上肢动作在机器人身上实时再现出来,可以让穿戴的操作者更接近于直接作业形态,操控简便。
2、暖心机器人帮你整理药片
项目:《数药片机器人》
学校:北京市陈经纶中学分校
选手:谢丛锦、李亦忱、王颉
奖项:初中组一等奖
北京市陈经纶中学分校李亦忱发现,不少老人有慢性病,每天需要吃几种不同种类的药,但经常忘记所需药片的种类和数量,这很不利于患者的健康。于是他决定设计一款机器人来帮助人们解决这些问题。
明确功能后,李亦忱找来小伙伴谢丛锦、王颉,三人分工协作,绘制设计图、购买零件、3D打印组装零件、编程设计。最终完成的这款机器人,可自动将药片按颜色分类,能清点所需药片的数量,还能完成导航送药的动作。
3、机器人帮你收取快递
项目:《基于远程控制的智能储物机器人》
学校:顺义区仁和中学
选手:任奕、杨汇溪、胡皓然
奖项:初中组一等奖
随着移动互联网的发展,人们的购物消费方式也在发生变化,通过互联网购买东西、外卖点餐等。顺义区仁和中学任奕发现,当快递小哥到了家门口却没人,这个时候就比较麻烦。于是,痴迷机器人的任奕想到,如果有一个可以代替主人收取快递的机器人,那么问题就可以解决了。
任奕找来了同校的杨汇溪、胡皓然一起设计制作了储物机器人,不但可以保存快递和外卖,而且还可以通过内部的调温装置来保持食物温度的。有了这款智能储物机器人,“妈妈再也不担心我们吃不上热乎饭啦”!
高中组:成熟完善 解决问题
高中组的作品更加成熟和完善,还能为社会部分面临现实问题的人群,提供科学化的解决办法。
1、能识别人脸的搬运“小跟班”
项目:《视觉跟随搬运机器人》
学校:顺义区牛栏山第一中学
选手:常子香菲
奖项:高中组一等奖
在发生火灾或者出现一些重大事故时,消防员在参加救援行动的时候由于搬运救援物品会消耗大量的体力,导致真正开始救援的时候会更加疲劳,不利于救援的进行和自身安全的保障。
顺义区牛栏山第一中学常子香菲琢磨,应该如何帮助这些辛苦的“消防员大哥哥们”排忧解难,于是设计了一款视觉跟随搬运机器人,帮助消防员进行物品搬运。
常子香菲了解到,现在已有消防机器人投入市场,可是造价昂贵,适用性不强。她设计了一套基于图像识别的装置,达到了利用机器视觉识别人脸的目的,从而实现了视觉跟随搬运物品的效果。
通过独特的结构设计,机器人能够自如应对复杂地形,利于开展野外救援活动。
2、“不倒翁”钢铁侠变身社区巡视员
项目:《智能社区巡检两轮自平衡机器人》
学校:北京市第四中学
选手:尹伯翔
奖项:高中组一等奖
社区安保一直是业主住户最关心的问题,也是社区物业公司服务的重中之重。当前,许多生活社区的治安巡逻任务是由物业保安人员负责完成,巡逻任务靠人工实施往往会造成管理困难,薪酬纠纷不断等问题,而保安人员很多时间疲于空转,抓不住实质性的防控重点。
于是,北京市第四中学尹伯翔就想,是不是可以制作一个保安机器人,代替人类进行社区的巡视。可是他查阅资料发现,服务机器人大多从国外进口,价格昂贵,维护困难。安防巡逻机器人的功能没有完全考虑其应用场景的特殊性,导致功能普适性较差。
于是尹伯翔决定自己动手丰衣足食,亲手设计出一款两轮自平衡智能机器人。机器人采用左右两轮移动底盘,运行半径小,行动更加灵活,可穿越一定的障碍,具有独特的平衡设计方案。远程监控代替人,解决繁琐和不良环境下工作。
尹伯翔还给机器人加载一套基于视觉和GPS组合定位装置,使得它能够在室外巡防,同时携带一枚有云台的摄像头,配合机器人的移动以及摄像头角度调整就能实现无死角监控,随时发现异常情况,在后续的研究中设计尹伯翔还计划加入火警的自主识别和报警功能。
3、机器人化身花草的“养护保姆”
项目:《智能连续体机器人之植物精准养护》
学校:中国人民大学附属中学
选手:鲍云天
奖项:高中组一等奖
想在家里种个盆栽来美化环境?却常常因为忘记照顾而使植物枯萎?让智能机器人来为您效劳吧!
喜欢家里鼓捣“花花草草”的中国人民大学附属中学鲍云天,开发了一种基于深度学习图像识别的智能连续体机器人,实现植物的精准养护工作。
这款机器人的出水臂由柔性连续体组成,可以在空间上实现360度无死角地出水,从而实现对多个不同的植株浇水,真正实现“识花辩位、精准养护”的目标。
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