设计者
梁煜,南宁市高新小学学生,荣获第二届广西青少年科技创新自治区主席奖、第19届广西青少年机器人竞赛暨东盟国家及粤港澳青少年机器人邀请赛创意编程与智能设计(Arduino小学组)一等奖等奖项。其作品“一种带有三角警示架的移动装置”获得由国家知识产权局颁发的实用新型专利证书。
指导老师
王毅,南宁市高新小学南校区教务处主任,多次指导学生参加国家级、自治区级科创比赛。
一天,我看到一个电视节目介绍道,在公路上处理交通事故时,处理人员要走到事故车辆的车后150米处放置三角警示架,提醒后方来车注意避让。但在节目画面中,我发现处理人员在走到摆放三角警示架的過程中,不断有车辆从身边呼啸而过,给处理人员带来危险。因此,我和我的科创队友们决定发明一种交通安全设备,希望能用机器人替代处理人员,将三角警示架运送到指定位置,避免处理人员受到伤害。
一、工作原理
我使用中鸣Scratch编程软件编写机器人程序,机器人按照设定程序行驶至车后150米处后停止,等事故解决后,再启动机器人返回程序,让机器人将三角警示架运驶回车旁。
二、材料准备
需准备交通三角警示架(长55cm、宽45cm、高58cm)、巡线传感器、马达、编程控制器、LED彩灯、颜色传感器、积木配件、万向轮和橡胶轮等。
用积木配件组装运输三角警示架的底板(长60cm、宽45cm),并在底板上安装巡线传感器、马达等配件,最后将三角警示架固定在底板上。
机器人的工作程序主要有四个步骤:沿直线向前行驶、等待、向后转180度、原路返回。点击开始按钮后,机器人机体前方的三个颜色传感器能识别车道白色实线,并自动沿着白色实线行驶150米后停止行驶,待接收到返回指令后,再原路返回。
第三步,测试性能,调试三角警示架机器人运行情况
启动程序后,巡线传感器开始工作,根据指令向前行驶,将三角警示架运送到车后150米处。
我们在调试过程中遇到一个问题:路面在车灯照射下产生反射光线,导致颜色传感器不能正常工作,机器人会偏离正确的前行方向。经过多次调试,我们将机器人前部的颜色传感器用一小块乐高积木遮挡,避免路面反射光线照到光电感应器上。
四、优化措施
为了让三角警示架机器人行驶更顺畅,我们将履带改为万象轮。
王毅老师:本作品用机器人替代驾驶员完成放置三角警示架的工作,能在一定程度上减少二次交通事故的发生。