交互式人工智能升降枕头

◆长沙市雷锋学校 王博艺 姚玉熙

学习、生活压力大，晚上就是睡不着，这可怎么办？

长沙市雷锋学校的王博艺、姚玉熙设计了一款助眠枕头，来看看他们是如何帮助人们轻松入眠的吧！

不改变人们的睡眠习惯，用枕头下的传感器监测人的睡眠情况。用Arduino 单片机控制枕头的状态：当人平躺时，枕头为降的状态；当人侧卧时，枕头为升的状态。

一、设计目标

枕头能自动升降，保证贴合人体任意睡姿时的颈椎曲线，有效缓解脖颈的压力，让呼吸更顺畅，为大脑提供充足的氧气，缓解打鼾的症状，提高睡眠质量。

当人们辗转反侧、难以入眠时，可自动播放舒缓的音乐，循序渐进地让人入眠，进而引导用户进入深度睡眠。

能自动记录使用者打鼾或讲梦话的状况，对睡眠情况进行监测与提示，改善睡眠质量。

智能闹钟在设定的唤醒时间范围内让人由深睡到浅睡，轻松自然地醒来。

二、制作过程

具体制作过程见图1 至图6，实验测试如图7。（指导老师：谢玉胜 向绍莲）

图1 加工制作机械小升降台面

图2 安装与调试录音模块

图3 安装与调试音乐播放模块、闹钟模块以及蓝牙模块

图4 安装与调试压力传感器件

图5 将所有模块整合

图6 加工制作第二代人工智能充气枕头，调试充气泵

图7 试用第二代人工智能充气枕头

专家点评

王博艺、姚玉熙同学的交互式人工智能升降枕头，是一项改进型小发明项目。从专业程度上分析，它属于青少年科技创新大赛所指的B 类作品，即选题源于日常生活，能为经济社会发展或社会生活带来便利的小发明。从选题方式上分析，它属于“老题新做”的项目。记得2016 年，两位的学长黄桢文同学的智能枕头装置获得过宋庆龄少年儿童发明奖，并参加了当年上海卫视《少年爱迪生》节目录制。如今，两位同学在项目原有基础上增加了交互式与气枕式等功能，使其更舒适、实用，值得肯定。

但这里要探讨的是，“老题新做”的方式固然能提升青少年的相关能力，但它毕竟不如“新题新做”——做原创性项目的育人效果好。因此，辅导教师要在活动中及时引导学生发现、实践原创性的课题，使学生的批判性思维、跨学科知识与相关新技术的应用、解决较复杂问题的能力等，均能得到实质性的提升。