基于ESP32的动态眼肌训练仪

长时间盯着书本或电子屏幕，眼睛常常不堪重负。妈妈曾为我购置了眼肌训练图，想要通过它来舒缓我紧绷的眼肌。然而，那些静态挂图上纤细的线条如同迷宫般错综复杂，让眼球追踪变得异常艰难。

正是这份不便，激发了我内心深处的创新火花——我立志要发明一种智能动态眼肌训练仪。

一、功能设计

训练仪启动后，默认训练图开始工作。通过图像切换按钮更换训练图，通过速度调节旋钮调节灯珠的运行速度，通过颜色调节旋钮改变灯珠的颜色。我还为训练仪增加了灯珠拖尾效果，更有利于用户的眼球追踪。

二、元器件准备

ESP32主控板1块，ESP32扩展板1块，RGB柔性屏幕4块，计时四位数码管1个，旋钮变阻器2个，按钮3个，电源模块1个，亚克力板（320 mm×320 mm）1块。

三、制作过程

（一）设计主体

为降低RGB柔性屏幕的亮度，在屏幕表面覆盖一层亚克力板，并用3D打印的封边条固定。作品的外观尺寸较大，底部控制盒由激光切割木板制成，然后用胶水粘贴组合，整体结构就制作完成了。

（二）编写程序

我用Mixly编写程序，编写代码需用到数组、分支和循环结构、函数的相关知识。通过数组存储不同眼肌训练图关键点坐标和结束图片的坐标；使用函数提升代码调试速度，使代码更简洁明了。

代码部分的最大亮点在于用数学的方法优化坐标的计算，原理是通过起点和终点计算横、纵坐标的差值，选取差值最大的作为基础逐一递减，四舍五入计算求出另外一条轴的数值，最后将坐标转成灯珠的编号即可。

（三）组装与调试

根据三维设计图将元器件安装在底座并连接电路。为方便使用，可用电源模块和电池两种不同的方式供电。测试时，我发现电池电压过低就会出现花屏的情况，所以改为仅用电源模块的供电方式。

四、创新点与未来设想

动态眼肌训练仪融合了动态引导与个性化训练，能根据眼球运动实时调整训练内容与难度，并提供基础模式、挑战模式及游戏模式，既科学有效又有趣。

未来，我将优化用户界面，并引入语音交互功能，让人们能通过语音控制训练仪。同时，开发基于用户数据的AI智能推荐系统，该系统能根据眼睛的健康状况、训练习惯和偏好，推荐最适合的训练内容和难度，进一步提升训练效果，满足人们多样化的需求。（指导老师：焦大鹏" 赵俊生）

专家点评

栗靖瑶同学的基于ESP32的动态眼肌训练仪充分体现了“创意—物化—分享”这一创客作品的特点。它属于青少年创新大赛中的A类作品，即选题专业性较强，且需具备较深厚的专业基础，并在专业实验室或专业机构完成的作品。

该作品属于关注青少年眼睛健康的课题。而眼健康是许多专业机构或发明人都在研究的领域，且市面上相关产品较多，其主要作用是‌提高眼球调焦与松弛转换的灵敏度、‌矫正原有屈光不正、‌进行眼球灵敏度训练等。人们还可以通过视觉细胞敏感性刺激、高频耳部穴位刺激等方法，促进视力发育，防止近视的发生发展。

作为一名初中生，能在这一领域进行尝试，完成这个作品，无疑对自己的技术学习与应用能力的提升是有帮助的。

但值得与大家探讨的是，青少年科技创新活动的目的在于育人，而不是追求“高大上”的作品，如何寻找一些具有原创性的B类课题，促使学生更好地创新成长，或许是更重要的问题。

（栏目编辑" 秦银银）