说出语音指令,轮椅就能行走、抓取物品、开展辅助锻炼……“我们的目的是通过这款智能轮椅机器人,让失能人的生活更便捷,甚至恢复基本的行动能力。”宁夏育才中学高二年级学生赵继龙告诉记者。
在不久前举办的第二十届全国中小学电脑制作大赛中,赵继龙的作品《智能轮椅机器人》获得创客竞赛一等奖。
为什么想到设计智能轮椅机器人?
“市面上的轮椅虽然能帮助行动不便的老人和残疾人,但使用起来还有一些缺陷。”赵继龙解释。
想法一经提出,立即得到该校信息技术教师蒲占福的支持。
“想法不错,但涉及到许多你未接触的知识,需要从头学习。”担心赵继龙中途放弃,蒲占福早打“预防针”。
谁料赵继龙坚定地告诉蒲占福:“不怕困难,有志者事竟成。”
今年3月,在蒲占福的指导下,赵继龙先设计好了图纸。
机械设计、传感器应用、编程……逐个弥补理论知识的短板后,赵继龙很快搭建了第一个模型。
失能人想拿桌子上的药、纸巾等物品时怎么办?只要发出语音指令,轮椅便会行走并伸出机械臂,到桌子上抓取物品,并传递给失能人;失能人无聊时,可以同轮椅对话,轮椅还能唱歌、讲笑话、跳舞;外出时,轮椅搭载的光线传感器能感应到光线强弱,并自动打开灯光;若轮椅发生倾斜,系统会提醒失能人及时调整轮椅,以防摔倒……
赵继龙为轮椅设置了许多便捷化、人性化的功能,让轮椅的功能更贴近实际需求。
“这是一个费时费力的发明过程。”蒲占福说。由于赵继龙学业繁忙,蒲占福只能利用学校每周四开设的机器人创客教育课,与赵继龙一起设计方案、调整轮椅功能。比赛前的一段时间,他们把周末时间也利用起来,攻克难点问题。
“设计中最难处理的要数天然气泄漏报警功能了。”赵继龙回忆,由于学校实验室条件有限,他和老师只能点着打火机,模拟天然气泄漏场景。
由于气体短时间内无法散开,报警系统一度失灵。赵继龙和蒲占福对10多个传感器参数反复修改,最终调试成功。
设计过程是多学科的融合,机械手臂的设计需要一定的机械设计和加工技能,高级算法的实现需要编程能力,成果展示时需要有良好的演讲能力、文案撰写技能。赵继龙说,研发的过程让他收获颇丰,思维、动手、编程等能力得到大大提升。
日常中,赵继龙并不内向,但到了公开场合他也会紧张。
“前期排练时,我只会背稿子。一旦作品展示时出现问题,就变得不知所措。”赵继龙说,在老师的指导下,他不断成长,也更加自信、开朗。
“通过参赛,我养成了坚持不懈、勤于思考的习惯,今后我要把这些好习惯用在学习上,相信没有攻克不了的难关。”赵继龙说。
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