温岭中学学生在国际交流会上获一等奖

发布日期:2020-09-18 09:26:10    访问次数:    信息来源:市教育局

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不用人工也能在房间消毒?近日,在第二届国际青少年人工智能交流展示会上,温岭中学学生的课题“SLAM-防疫多功能无人机”,在全球247所学校1047个科创项目中脱颖而出,获得了一等奖,成为我省唯一一个获奖项目。决赛现场,学生们超强的独立研究和动手能力,令评委们不由发出赞叹:中学生过来读研都可以。


结合防疫需求,研发智能无人机

据悉,国际青少年人工智能交流展示会是面向中小学生开展的人工智能科技创新项目评比和科技人才培养活动。自3月活动启动以来,本届IAIF共吸引了全球四大洲13个国家及地区247所学校的1047个科创项目参赛。项目总量是首届的近8倍,参赛学校数量达4倍以上。

随着遥控器的指示,无人机慢慢地升向天空,到达一定高度后,连串的雾珠均匀地喷洒出来。除了消毒功能,无人机还包含测温、巡视、播报、紧急物资投送等功能。

“在新冠肺炎的威胁下,用无人机进行消杀,不仅节省了人力,而且能降低防疫人员感染的风险。”学生张邓加说,这次的课题,他主要负责方案的设计。除了张邓加,团队里还有熟悉C++语言,负责编程的阮宇迪以及专攻无人机的李企顿。

虽然是第一次合作,但三名学生配合得相当默契,分工得清清楚楚。当然,在项目进行中,队友们也会互相“挑刺”,每次头脑风暴都会出现令人耳目一新的想法。


从零开始,不断攻坚克难

实验初期,三个人想利用JetBot小车来完成室内体育馆等大型公共场所的消杀工作,但经过反复衡量,他们觉得无人机更为便捷。“虽然改用无人机后,难度增大,但是有无死角、速度较快、感知范围广、效率高等优点,更适宜进行大范围、复杂场地的消杀工作。”项目指导老师张雯菁说。

只要一有时间,三个人便齐聚实验室,研究讨论。要是灵感来了,三个人经常会随手拿起附近的材料,因地制宜,为发明添砖加瓦。比如装液体的容器直接拿矿泉水瓶代替,喷头则用消毒药品的喷雾头替换。

由于项目极具创新性,团队的一切想法与实验都是从零开始的。从最开始的方案设想,到最后的成品出炉,这支队伍不断地攻坚克难。“许多问题,教科书上没有答案,大家只能硬着头皮去寻找原因。”张雯菁说。一次安装调试时,无人机的喷洒系统出现故障。为了解决这一问题,三个人足足在实验室泡了三个小时。是喷头坏了还是电压过低?众人细细地检查产品,排除了各种各样的因素,才发现是电压过低,以致水泵的功率过低,无法带动液体。找到了原因,大家开始着手解决问题,最后成功排除障碍。

产品完成了,还要不断调试。怎么让无人机喷洒得更加均匀?碰到障碍物后,如何顺利绕过?接二连三的难题并没有让他们垂头丧气,反而愈战愈勇。他们在无人机上安装摄像头,控制无人机规避障碍物;加入优化的Dijkstra最短路径算法,帮助无人机规划飞行路径……渐渐地,他们的作品变得成熟、准确。在短短的两个月内,他们不仅完成了实物制作,还妥善准备好了参赛的所有材料。


齐心协力,斩获一等奖

“最开始是抱着尝试的心态参赛,没想到能取得这么好的成绩。”张邓加说。回忆起团队这一路的打拼,从前期的无人机的组装与调试,地面站测试,安装硬件,优化算法,到最后的成品,他们的每一步都走得稳健且踏实。阮宇迪查阅资料,不断更新无人机的算法;张邓加不断提出新的想法,为发明添砖加瓦;李企顿加班加点,在期末考前挤出课间十分钟调试作品。

当然,一等奖并不是团队的终点。接下来,他们将会往无人机里增加更多的模块,接入物联网,实现多个无人机的沟通交流。

据悉,2018年,温岭中学为更深入实施新课程,提出了突出学生个性特长发展的共生教育研究,建设了多个供学生发展特长的实践实验室。由于学校没有开设相应课程,实践实验室便成了他们学习取经的地方。在第一届国际青少年人工智能交流展示会上,实验室的成员们凭借“无人机快递”和“无感人脸识别”课题获得了较好的成绩。

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