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冰雪精灵之多功能志愿车

在这个不平凡的春节,当大部分人响应国家号召“宅”家过年的时候,一群普通但却可贵的志愿者们迅速响应、挺身而出,加入“逆行者”行列,助力在战“疫”一线。他们用自已的“辛苦指数”换取居民的“安全指数”,用默默地“负重前行”,换来居民们的“岁月静好”。



不论盛典还是灾难,不论是大事件还是小场合,每个需要帮助的地方都能看到志愿者奔跑着的身影。


在2019年创计划比赛中,就有选手以我们可敬又可爱的志愿者为目标用户进行设计,期望能够为志愿者服务,减少他们的工作量。这款作品就是“冰雪精灵——多功能服务志愿车”,荣获比赛二等奖。


作品名称:冰雪精灵——多功能服务志愿车



团队介绍


李昕宇(山东省莱阳市第一中学)——整体规划、PPT制作、绘画设计

黄天一(北京市通州区运河中学)——外部结构搭建、采购、后期调试

李俊霖(天津市滨海新区塘沽紫云中学)——负责编程测试、内部结构搭建等


聚焦问题


在冬季奥运会等大型活动中,比赛场地多且大,涉及人员多而杂,可能会遇到一系列的困难。诸如各个项目场地复杂,天气状况多变,有降雪可能,需要全天候运行;多国人员参与,语言不通,交流难度较大;流媒体传输任务重,网络负载重,通信保障要求高;场地广阔,结构复杂,设备繁多,安全保障难度大。



本设计以冬奥会为背景,主要聚焦于上述问题并提出下列解决方案,设计重点考虑提高服务质量,降低工作人员劳动强度。


作品介绍


作品主体为立方体设计,两侧以履带驱动,前轮设主动轮一对,驱动电动机两个,后轮设从动轮一对,采用差速转向设计。正面有火焰传感器一个,烟雾传感器一个,用于探测火灾。反面有数码管显示屏一个,LCD显示屏一个,前者用于显示提示文字,后者用于进行人机交互;彩灯一组,分别安装于顶部和反面用于直观的显示警报,引导紧急疏散;扬声器一个,用于广播,蜂鸣器一个,用于广播警报;天线一根,用于提供无线网络服务。顶部有按钮一组,用于人工报警和人机交互,遥控接收器一个,用于远程控制;车内装主板一块,电池一组。底部有巡线传感器一个。



作品运行:


1. 设置自动执行机构,允许车辆按预定线路运行。提高志愿服务的覆盖范围,提高覆盖效率。


2. 使用履带行走并进行远程控制,车厢全部密闭。在比赛期间进行巡逻,监控场内情况。


3. 使用显示屏并辅以多国语言;设置按钮进行人机交互;设置扬声器允许工作人员语音广播;在紧急情况下以直观的灯效来引导疏散。


4. 设置火焰传感器,烟雾传感器检测火灾,允许按按钮进行人工报警,呼叫工作人员前去处理。


5. 设置天线,WLAN发射器来提高无线网络覆盖,保证流媒体传输,提供高质量的通讯活动。


6、有人、无人驾驶,可减少人员在过程中的危险系数。


应用前景


车辆设计用于在室内外进行巡视,对异常点进行检查,还可进行人机互动,引导观众、运动员出入赛场,可部分替代人工,减少工作人员在恶劣环境中暴露的时间,降低劳动强度。一般来说,需要多辆车以较高的密度进行巡视才能达到最好的效果,在户外的火灾报警效果会受到影响。



这款志愿车如果能运用在此次疫情中,可以使志愿者远离人流,保护志愿者的健康,减少疾病扩散,减少志愿者们的工作量,起到不可估量的作用。


学生感悟



我是莱阳市第一中学的李昕宇,通过此次创计划挑战赛,我的学习积极性提高了,创新技术和能力得到了施展和提升。这次的比赛和往常的比赛不一样,300多人参赛,采用第一轮和第二轮路演形式进行打分,有比例的上台路演,我们非常珍惜这次机会。


在创作过程中想法容易,变成现实却困难重重,在创作只剩30分钟的时候,李俊霖突然对我们说要用两个主板来控制模块,由于红外线传感器模块一直没有声音,编写的程序没有错误,可能是主控板的插头有问题,而其他插口都已接满,我跟黄天一主张用一个主控板上外接一根线来链接,而李俊霖则主张用两个主控板,争论不休后与老师进行交流,可不可以用转换器来重新接一根,并将程序合并,通过调试终于出现了最后的效果,此时离交作品只剩下10分钟,就要进行第二次路演,我们悬着的心终于放下了一半。


这款车履带可以拆卸,装上履带可以在冰雪赛场上巡逻和运送物资,拆卸后可以在室内做其它项目的服务。为了体现灵活性强的效果,开始想用杠杆的原理,让车在两条杠杆上运动,而实际操作起来发现车的自身重量比杆的重量重,只能放弃这个想法,最后在板上用纸粘土做了个土坡,来诠释它可以在冰雪上及坑坑洼洼的陆地上自由地行进。


我们四组是第一个上场,我的心理压力非常大。在台下我积极准备,上台后从容不迫的解说完了我们作品,与队友们认真听取并回答了评委老师们的问题,心情紧张又激动。也深深地体会到和优秀的人在一起,会让你变得更优秀,以后时刻不忘评委们的建议,多查询相关数据来实现其可行性,这一段经历将是我人生宝贵的财富。


 ▲(左)李俊霖、(右)黄天一


我是来自北京通州运河中学高一年级的黄天一,在比赛中我负责硬件设计,部分软件设计以及技术讲解。我最大的感悟就是团队的重要性,优秀的队友在比赛中给我提供了莫大的帮助,“尺有所短,寸有所长”,默契的合作可以令我们事半功倍,也帮助我们获得了二等奖。此次比赛拉近了我和创客的距离,让我知道了要做好所有的事情就要认真、努力,生活中没有捷径!两天全封闭式的时间里和两个小伙伴合伙完成设计,制作PPT、编辑文档、搭建成品、解说、答辩等环节,每个人在自己分管的那一块里努力做到最好!尽管有时意见不同,我们会尽快达成一致!也让我意识到创新发明离我不再遥远,是触手可及的。


我是天津市滨海新区塘沽紫云中学的李俊霖,参加比赛是对一个人各个方面能力的全面锻炼,是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习、工作和生活都很重要。我们收获的不仅仅是理论知识和技术,更是团队之间的完美合作。通过这次比赛,我们更加的了解了比赛的各项流程,积累了丰富的经验教训,知道了自己专业知识的匮乏,视野还不够宽广,促使我们更有热情的去学习知识和运用知识。同样在这次比赛中我们也收获了队友们的友谊,大家因为同一兴趣而联系在一起,为共同目标而努力奋斗,大家因此而成为了要好的朋友。



关于“创计划”


“创计划”是清华创客日系列活动之一,自2017年以来,已成功举办3届。创新人才培养计划已经覆盖北京、天津、河北、山东、河南、浙江、安徽、江苏、陕西、新疆、内蒙、广东等全国十个省份两个直辖市,共有1238名学生参与。


2020创新人才培养计划已经全面启动,愿不久的将来我们能与更多地区共同携手,不断丰富创客文化,让创客的种子在全国更广范围播撒开来。



文章分类: 2019案例
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