如何讓化纖絲線斷開後線頭不散?
是否能設計一種自動撿乒乓球的機器?
……
這些生活中的奇思妙想,
被一羣青少年經過實驗探索、設計驗證,
最終轉化成了一個個硬核小發明。
日前,來自上海民辦華二初級中學的學生於官上雲、王繼萱,分別憑藉作品“採用電弧熔斷法剪切化纖絲線”“乒乓球撿球機器人”,獲得2020年“雛鷹杯”紅領巾科創達人挑戰賽初中組一等獎,這也是嘉定地區僅有的兩名一等獎得主。同時,二人還分別被授予第十八屆上海少年科學院“小院士”稱號及“小院士提名獎”。
她們究竟是怎麼做到的?
快跟隨小編來了解一下吧~
採用電弧熔斷法剪切化纖絲線小學5年級時,於官上雲跟父母一起去姑姑的紡織廠參觀。細心的她發現,車間員工對絲線的處理從來不用剪刀,而是藉助打火機熔斷。長此以往,打火機需要經常加油且不耐用。
於官上雲萌生了發明設計一款取代打火機熔斷絲線產品的想法。
通過大量查詢網絡論文資料,於官上雲發現,用電弧加熱熔斷絲線的方法比較有可行性。在家人和老師的幫助下,她完成了設計方案,並開始嘗試組裝簡易的電弧熔斷裝置。
檢驗裝置時,因電弧發弧不穩導致熔斷效果大打折扣,於官上雲不得不一次次反覆實驗,微調對應電極距離後,終於解決了這一問題。
然而,在實際使用過程中,電弧熔斷方式的耗電量大,且外觀不夠美觀,成為這個裝置的短板。於官上雲表示,自己現在才上初一,她會利用課餘時間繼續研究,對能源以及材料做進一步改良,讓這個裝置成為一種安全、可靠、節能、便捷的新產品,希望今後能被廣泛應用。
乒乓球撿球機器人王繼萱從小喜歡打乒乓,但每次打完球,都要花好長時間撿球。看着眼前的乒乓球自動發球機,不禁讓她想到,是否可以設計一款自動撿球機取代人工撿球?
王繼萱上網查資料發現,市面上有許多輔助撿乒乓球的工具,但都需要人工操控,即便是機器人撿球,機器人的綜合智能水平也相對較低。想起柯潔與“阿爾法狗”的圍棋大戰中,“阿爾法狗”的聰明大腦給她留下了深刻的印象,這種深度學習技術,能否幫助機器人提高綜合智能水平呢?
在父親的幫助下,王繼萱改裝了一款AI人工智能機器人賽車,並加裝了風扇、風道、儲藏盒等,使之成一個可拾取和保存乒乓球的裝置。同時,從小熱愛學習編程的王繼萱,還編寫了小車源程序,小車可以通過攝像頭識別、躲避障礙物,並吸入兵乓球。
在測試小車拾取實驗時,王繼萱遇到了不小的麻煩:由於數據錯誤,小車遇到牆壁時經常會死機。為此,王繼萱又花了大量課餘時間,編寫了一段自動清除修改錯誤數據的程序。反覆實驗後,小車死機的問題終於得到解決。
王繼萱表示,目前小車的實用性還不是特別理想,機器人只能識別黃色乒乓球,無法識別白色球,場地顏色也會給機器人識球增加難度,她還會繼續利用課餘時間進行改進。
來源:上海嘉定
【來源:周到客户端】
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