ULC剑桥国际高中同学们在创客项目都做了些什么?介绍

2022-06-15来源:网络手机版

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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