来源: ZAKER 哈尔滨

  原标题:哈工附学生发明环保“小神兽”全国得金奖 8 月赴美参加国际挑战赛

  ZAKER 哈尔滨记者 杨茉

  智能环保探测车安装了仿真雷达可自行行走,通过传感器可人工智能探测空气污染程度,破解了在北方冬季由于气候寒冷操作不便的难题,这样的设计竟然出自初一学生之手。

  近日在上海举办的全国青少年人工智能 STEAM 创造发明活动暨世界青少年人工智能 MindX 创造发明国际交流选拔活动上,哈工大附中夏丛立老师带领初一 • 二班金静涵、初一 • 二十一班李名凯、初一 • 十九班陈希泽 3 名同学组成 “ 航天星梦 ” 代表队,他们发明的智能环保探测车 “ 狻猊 ” 小神兽经过网络赛、作品展示、论文答辩的环节,最终取得初中组金奖,并将于今年 8 月赴美国硅谷参加国际比赛。

  发明 “ 狻猊 ” 小神兽 保护人类环境

  此次活动由著名科学家、中国科学院褚君浩院士倡导,活动目的在于锻炼和培养学生在人工智能时代必须拥有的人类核心素养和基于最新人工智能技术的跨学科处理综合复杂问题的能力,激励学生学以致用把课堂与生活紧密联系起来,提升学生面向未来的发明创造和人机协同能力。

  夏丛立老师告诉记者,此次活动的主题是 “ 人工智能与美好生活 ”,“ 航天星梦 ” 代表队的学生们在哈大附中经过 STEAM+ 课程和工附电子创意课程大半年的学习后,利用一个月的时间发明了一辆智能环保探测车 “ 狻猊 ” 小神兽。

  为何叫 “ 狻猊 ”?夏老师说,在《山海经》里记载:“ 龙生九子,各不相同 ”,其中狻猊就是龙的第五个儿子,能 “ 吞烟吐雾,辟邪排毒 ”,学生们希望,环保探测车也能像神龙一样,在保护人类生存环境工作中 “ 呼风唤雨,无所不能 ”。

  智能探测车利用仿激光雷达避障系统、解码二进制灯语系统、IIC 总线通讯、结构设计破解了在北方冬季由于气候寒冷操作不便的难题,以环保探测车代替人力,在特殊污染环境进行工作。

探测设计智能化 行走程序灵感源于迷宫

  探测设计智能化 行走程序灵感源于迷宫 

  记者看到,智能探测车相貌很威武,车的主体部分是长方形盒状,中间用隔板分出上下两部分,分别安装两个主控板及相关传感器。最下面有两个动力轮和一个万向轮,车的前端设计成三角楔行,便于攀爬行走时冲过障碍物。

  贾老师说,别看探测车有这样的复杂结构,但它小巧轻便,因为孩子们反复试验过,结构越大越不稳固且不利于跨越障碍物,探测范围也会变小,所以没有安得像大卡车一样。在安装拼接过程中,大家又发现线很多,杂乱无章地分布在探测车里,影响整体的效果。所以把探测车上面和后面的板子设计成可活动板,方便随时调试修改。

  智能探测车基本功能包括污染探测报警系统和避障探测系统,他们在车中装了两块主控板,探测车上面的主控板主要控制检测污染源,并根据污染程度进行报警。例如,当烟雾浓度超过一定污染值时,蜂鸣器报警;当温度低于一定值时,红灯报警等,从而实现智能探测、智能报警。下面的主控板主要控制探测车行走。

  参赛的孩子们说,探测车行走程序设计灵感来自于他们以前走过的迷宫。首先小车运用射频刷卡启动,在运动过程中按照类似左手定则的方式行走,能够较好地避开障碍物,尽可能覆盖所有空间。另外在探测过程中,如果环境光线太暗,自动触发小车前方 led 灯亮起。

  夏老师说,这件作品集结了工附师生的共同智慧,着眼城市实际,包含智能因素,关注环保主题,获得了组委会的高度赞赏。同学们在这个比赛中不仅开拓了视野,锻炼了队伍,更重要的是,他们的思想中融入了对话未来、智造生活的思维。