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  • 智能轮椅新功能很神奇 小学生创新发明解了残疾人出行之困 北晚新视觉

  • 发布时间:2018-07-11 11:01
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  •   2016年6月21日讯,轮椅的发明,无疑为那些腿脚不便的人们提供了新型的出行工具。然而,双腿虽然得到了解放,身体囿于方圆数寸之内,对道路的掌控能力也随之下降。突然出现了坑坑洼洼怎么办?“刹车”不及时怎么办?一系列的问题为轮椅出行带来各种安全隐患。

      来自史家小学通州分校的五年级学生王天琦与自己的小伙伴们,注意到了轮椅出行可能带来的不便,开动脑筋,打造了一款“智能轮椅”。该项目在ROBOFEST世界机器人锦标赛中国赛区创意赛中拿下小学组一等奖,并在前不久由团中央未来网、北京欢乐谷等共同举办的“第二届全国少年儿童科技创新大赛”上拿下网络人气奖。

      最初版本的“智能轮椅”由输入了程序的控制模块、红外感应模块、电池、报警模块等组成。使用者戴上特制“眼镜”之后,“眼镜”上搭载的红外感应模块将感应到的人双眼的睁闭状态反馈给控制模块,控制模块根据提前输入的编程来完成相应的状态改变:双眼睁开,轮椅正常前行;双眼闭合,轮椅停止;闭合左眼,轮椅向左转弯;闭合右眼,轮椅向右转弯。此外,轮椅前方还加载了一个突出的“悬崖勒马”,当上面的传感器探测到“悬崖”或者突然出现的下行楼梯时,轮椅将自动发出警报并开始后退。

      这看似简单的动作控制,真正实现起来却并不容易。控制模块要通过监测眼睛的闭合状态来做出判断,倚赖的就是程序设定值与红外传感器传来数据的比较。这时,问题就来了,特制“眼镜”怎么戴、戴着时的松紧、与眼睛的距离和角度等都直接影响到红外传感器的监测数据,进而也就影响到了“大脑模块”的判断。

      为解决这个问题,队长王天琦和小伙伴们没少费心思:他和来自运河小学的马泽勇配合测试;北京教育科学研究院通州区第一实验小学的王涵石和来自育才学校通州分校的聂欣阳主抓编程。前前后后磨了好几天,四个孩子才把这事儿完全搞定。

      2016年1月底,王天琦和小伙伴们拿着自己日夜赶出来的作品来到了北京交通大学,这里是ROBOFEST世界机器人锦标赛中国赛区的比赛现场——这也是他们第一次参加大型比赛。

      初上赛场,到了现场展示环节,“意外”却发生了:“眼镜”戴到评委脸上,不管眼睛怎么眨巴,轮椅就是不听话。王天琦这时才意识到,自己作品有一个致命缺陷。原来,作品的测试是以王天琦的脸型及面部特征采集到的数据为依据,换了个人,数据采集发生变化,智能轮椅的“大脑”当然也直接失灵!虽然四个人的作品由于创意突出,最终还是拿下了小学组的一等奖和现场人气奖,但是王天琦的心里却留下了个小疙瘩,他琢磨着,该怎么将这“个体性”带来的结果差异减少到最低呢?

      这时,手柄创意进入到王天琦视野中。思路有了,下面的改造便都顺理成章,将眼镜上的红外传感设备直接转移到手持长柄上即可。唯一有区别的是,1.0版本作品是通过眼睛闭合来控制轮椅状态;升级后的手柄版本,则是通过左右键的触碰来控制轮椅行进。

      拿下中国赛区的小学组一等奖之后,王天琦和小伙伴们便投入到了新的学习和生活当中,没想到一个多月之后,一个电话给他们带来了新的惊喜。初赛的优异成绩为他们小组赢得了前往美国参加最终对决的机会!

      惊喜过后,等冷静下来,仔细查看比赛详情时,王天琦又懵了:“创意赛”名额已经报满,留给王天琦的选择只有“未知赛”。所谓“未知赛”,也就是所有的比赛内容在比赛之前对于选手来说都是未知的,选手需要现场抽题,根据题目给出的任务,经过两个小时左右的准备时间之后,在半个小时的比赛时间里现场完成编程、组装和测试,这对于王天琦来说可是个超级挑战。一番考量之后,王天琦还是决定代表四人小团队独自“出征”,与北京的其他几支参赛队伍一起赴美应战。

      夜里三点刚到美国的王天琦,时差还没倒过来,第二天爬起来就得开始比赛。艰难的未知赛已经够让王天琦手忙脚乱了,而听完题目之后,天琦更慌了,“打在PPT上的题目,我也就只能认出几个单词。”幸好一旁的翻译解了天琦的难堪和紧张。磕磕绊绊完成了未知赛的题目,王天琦一出赛场,就瘫在场外的沙发上睡着了。

      至今,王天琦依然没有放下曾经将他送到美国赛场的“智能轮椅”,改造和完善也在断断续续地进行中。搭了拆、拆了搭,对于作品的各个零部件,王天琦也越来越熟悉。之前4个人花一个星期才能搭建起来的作品,如今天琦花一个小时就能完成,“未来的手柄可以更小、更集聚,携带起来也可以更便捷。”王天琦说道。

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