ULC剑桥国际高中同学们在创客项目都做了些什么?介绍

来源:网络 2022-06-15 59个人阅读

本学年,升学部门积极搜索、开发更多的学生项目。目的是引导学生拓展学科兴趣,同时积累更多学术应用和实践的经验,帮助学生强化升学背景,为之后的大学申请打下更坚实的基础。

今年3月,近15名G9-11年级学生加入创客项目。期间,同学们加入了人工智能、物联网应用、C++系统设计三个不同小组,在每周四课余时间展开探索。6月初,不少同学负责的项目已初见成果,他们还将继续在暑假测试、完善,甚至开启试运行。

我的创客项目初体验

文|Jack 魏春宇

1项目初衷

说起人工智能,很多人联想到的是他们手机系统内置的语言助手,例如苹果的Siri、微软的小娜、小米的小爱同学等等。他们的到来为我们的生活提供了便利,同时也让我们体会到了科技是如何改变我们的生活的。所以我选择了人工智能项目,想通过此项目了解人工智能机械手臂的原理与运作。

2在练手中理解项目思路

在进入机械手臂项目前,为了帮助我们更好理解项目思维,理解科技是如何改变生活,我们在开营仪式上了解了各个项目的内容,并以小组形式设计了一个智能购物车,解决的是“购物车难使用,不够人性化等”痛点。

ULC剑桥国际高中同学们在创客项目都做了些什么?介绍项目思维示意图

为了解决这些问题,我们小组起草了一个购物车的设计图。雷达是为了实现自动避障,电动辅助轮可以让用户更轻松推动超载的购物车,语音助手则能帮商场新用户导航,刹车能有效实现减速,避震可以让购物车适应更多复杂地形。

完成购物车设计后,在开营仪式上介绍小组构想的智能购物车

通过这次任务,我们初步了解到了一个项目从开始、发展到实际使用的过程。同时,也让我们有机会把学到的设计思路运用到后来的机械手臂项目当中。

3开启机械手臂项目

首先,我们确定了设计的方向:人们可以在忙碌的工作中语音操控机械手臂,让机械手臂对他们想要的物品进行抓取操作。如一个人埋头工作感到口渴,但无暇离座时,可以让机械手臂帮忙取水。

确认完项目之后,我们便开始着手准备材料:Arduino uno开发板、K210开发板、机械臂结构件、舵机*6、109度超广角摄像头、一个2200mAh的电池,我们花了三个小时的时间进行拼接、组装。在组装的过程中,我了解到了机械手臂整体的框架与结构。

组装完成后,我开始代码编写,在编程的过程中,我学到了机械手臂需要的逆运动学、舵机运行的原理以及手臂运行需要的指令。其中,逆运动学、舵机运行均与常用的数学、物理知识相关。

4初步成果

在6月创客项目课上,我们完成了机械手臂项目的所有工作,并向其他小组成员展示了我们的成果:当用户说出特定的唤醒词时,机械手臂会面对用户并且等待指令,接收到指令后,机械手臂会扫描四周识别需要的物品,随后抓取用户想要的东西。

大多时候,机械手臂能准确抓取任务物品。但仍存在不足:比如语音识别不够灵敏,用户发音不标准就无法做出回应;摄像头有时候无法识别到物品和人脸。对此,我们做出了一些针对性调整。

但我们还遇到另一个问题:关于前面提到的Arduino uno开发板,它的芯片只带有一个通讯串口,我们用作了摄像头识别通讯,所以没办法同时进行语音识别的串口通讯。我们正在想办法解决这一问题。

5个人思考

项目尚未结束,我们还将在暑假继续完善,进行最后的测试、调整,并有机会在下学年与校内更多感兴趣的小伙伴分享我们的成果。敬请大家期待。

通过这个项目,我更明确了自己对人工智能领域的兴趣,相信以后,就算未来没转化为专业方向,也会是我长久的一项爱好。当然,我也发现自己有待提升的地方,如对编程不太熟悉,逻辑思维不严谨导致错误,之前就试过程序错误导致舵机损坏。期待,未来与更多小伙伴一起成长。

写在后面

谢谢Jack同学的分享!让我们看到一个年轻创客在课余时间里主动探索、成长的真实经历。

创客项目还将在下学年登陆南沙校园,期待更多同学参与其中,以强化STEAM(即科学、技术、工程、艺术、数学)多学科的综合应用,培养科技创新的设计思维,进一步思考和探索人工智能技术在生活生产中的应用。

ULC剑桥国际高中同学们在创客项目都做了些什么?介绍

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