日期:[2022年08月31日]
-- 智慧生活报 --
版次:[A11]
2022年“宋庆龄少年儿童未来科学日”系列活动举办
小小发明家别出心裁制“神器”
8月21日，中国科学技术协会、中国宋庆龄基金会在北京启动2022年“宋庆龄少年儿童未来科学日”系列活动，第十七届“宋庆龄少年儿童发明奖”颁奖活动同期举办，山西省代表队载誉而归。
自动喷洒消毒液机器人、智能校园防护系统、智能语音地下垃圾分类站、防丢儿童多功能智能水杯……参赛选手虽然只是稚气未脱的小学生，但他们别出心裁的发明，让生活场景更加智能化、科技化。
1
山西代表队载誉而归共获奖项11项
“建设科技强国，根本靠人才，希望在下一代。”活动现场，中国科协党组书记、分管日常工作副主席、书记处第一书记张玉卓表示，举办“宋庆龄少年儿童未来科学日”活动，是奠基科学未来、服务“国之大者”的生动实践。
据介绍，“宋庆龄少年儿童发明奖”是经科技部批准、唯一以国家领导人名字命名的少年儿童科技活动奖项，列入教育部“面向中小学生的全国性竞赛活动名单”。
活动举办17届以来，参与中小学生超过100万人次。第十七届“宋庆龄少年儿童发明奖”共收到来自两岸暨港澳以及马来西亚、菲律宾的3800余所学校3万余名青少年提交的2万余件参赛作品，共有423件作品获奖，其中发明作品265件，人工智能（编程）作品99件、创意作品29件、科技绘画作品30件。
此次活动，山西省代表队共获奖项11项，其中：发明作品1金1铜，介休市新学道金泉书院阴韵曈、赵佳然发明的自动喷洒消毒液机器人斩获金奖，太原市新希望双语学校王艺茹发明的防丢儿童多功能智能水杯斩获铜奖；人工智能（编程）2银2铜，太原市迎泽区仁杰小学校王钰坤和杨皓鑫的“小E同学”智能校园防护系统和长治市潞州区南村学校韩峻熙的语音控制智能垃圾分类系统斩获银奖。祁县第四中学和祁县第三中学罗旌豪和罗如豪的智能语音地下垃圾分类站、长治市潞州区南村学校申泽恩的基于小度和小爱同学物联网下的智能家居系统斩获铜奖。此外还有创意作品1项；科技绘画作品1项；同时，山西省科学技术馆荣获优秀组织单位奖、山西省忻州市长征小学王艳青老师获优秀辅导教师、陵川县第一中学校被评为科技发明先进校。“‘宋庆龄少年儿童发明奖’竞赛落地山西13年，广泛激发了我省少年儿童爱科学、学科学、用科学的热情，唤醒了他们的求知欲和想象力，提高了创新精神和实践能力。我省获奖学生通过参加此次活动，能和全国优秀的学生们一起交流，对他们的成长帮助也是巨大的。我们山西的小选手们表现出热爱科学、严谨求实、团结协作、敢于创新的好品质，我相信孩子们的每一次成绩，都会汇总成自身未来视野的提升、能力锻炼的结果。今后，我们会以此次活动为契机，进一步加强对我省青少年创新发明的培养，努力为学生搭建更好的创新实践平台，为我省青少年创新人才成长和脱颖而出营造出更加良好的环境。”山西赛区领队、山西省科学技术馆青少年活动中心副主任韩键说。
2
“机器人”大显身手自动喷洒消毒液
“电机负责驱动机器人前进，超声波传感器用来检测前方障碍物并发出警告，光电传感器可以识别预先规划好的路线……”阴韵曈、赵佳然共同向记者介绍了她们的发明设计。大赛中，她们发明的自动喷洒消毒液机器人在2万余件作品中脱颖而出，获得金奖。“在学校时，叔叔阿姨会来教室里喷洒消毒液，他们都戴着口罩。”阴韵曈在网上查资料后了解到，消毒液的刺激性会对人体呼吸道造成损伤，于是萌生出做一款自动喷洒消毒液机器人的想法。
创意有了，那如何制作呢？自动喷洒消毒液机器人所需的超声波传感器等材料，学校就可以提供。制作初期，阴韵曈独自编程一段时间后感觉有一些困难，她意识到需要依靠团队去作战。“我们两个的学习方向并不一样，阴韵曈擅长乐高编程，我擅长计算机软件编程，在研发过程中我们分工合作，又可以做到优势互补，两个人的想法还会碰撞出新灵感。”赵佳然说。
刚开始制作机器人的时候，两位同学想到的是机器人依靠编程实现“往前走”，实际执行时发现机器人携带喷雾器喷雾时，会直接撞在墙上。经过思考，她们想到了给机器人装“眼睛”——超声波传感器，组装超声波传感器后，当机器人检测到前方有障碍物时，可以实现“转弯”。这时，难题又出现了：机器人会转弯，但不能进行自主判断，会造成机器人只能默认往一个方向转动。为此，她们又给超声波传感器增加了中型电机，让机器人遇到障碍时左右监测两侧距离，并记录数据进行比较，使机器人往距离较远的方向转动进行避障作业。在指导老师温健的引导下，她们又组装了光电传感器，实现了机器人按照预设路线前进，完成大范围的消杀作业。
3
“小E同学”校园疫情防护有“帮手”
“突如其来的新冠疫情打乱了我们的生活，作为小创客，我们想为校园疫情防护做一点儿奉献，于是制作了这套‘小E同学’智能校园防护系统。”银奖获得者王钰坤和杨皓鑫讲述了创作初衷。
“小E同学”智能校园防护系统主要用于校园疫情防控，有小E一号和小E二号两种形态。小E一号是智能门禁系统，它可以检测进校的同学是否佩戴口罩，当检测到同学佩戴口罩时校门会自动打开；小E二号配有4个车轮，可以单独作为一名检测员在校园内部进行检测，它集自助提供口罩、四轮行走、智能避障为一体，与小E一号形成网格化监督，共同构建起校园疫情防控安全防线。
仔细观察“小E同学”的手臂，就会发现这里隐藏着一个小小的“仓库”，里面装着口罩，机器人利用舵机的转动把口罩递给同学。“对于口罩怎么能自动递出来？我们做了很多的尝试：比如在手臂里装一个弹簧，利用反弹力让口罩自动弹出；或者在里面装个重块，当手臂下垂时在重力的作用下口罩自动滑出……这些想法最后都失败了。”两位学生说。最后，辅导老师支璟带领着他们观看传送带的视频，去街边体验自动售卖机，观察商品是怎样一个一个掉下来的。在启发之下，他们做出了类似传送带的简易传输装置，成功地实现了让口罩自动递出的功能。
对于该作品，支璟也给出了很高的评价：这个作品立意新颖、科技含量高、贴近校园生活，帮助校园建立起了第一道疫情防控的安全防线，是一个出色的、有实用价值的人工智能作品。
4
垃圾桶“换装”升级生活垃圾智能分类
“我们是无意间接触到了编程，很快就对编程产生了兴趣，从学习乐博单片机机器人编程、scratch编程语言、电子电路学焊机课、物理电路图，到现在学习Python转c++课程，我们对机器人和编程有了更深入的了解。”智能语音地下垃圾分类站铜奖获得者罗如豪和罗旌豪说。
科技创新离不开生活，小区建设垃圾分类站时，他们发现十几个垃圾桶堆放在小区内，免不了臭气弥漫，虽然贴有“有害垃圾”“厨余垃圾”等标识，但居民很难识别垃圾如何投放。经过观察和考证，智能语音地下垃圾分类站的灵感由此产生。“在这个创意中，难的一点是智能语音识别与垃圾桶盖合拍的问题，我们要模拟不同的场景一次又一次尝试，确保智能语音地下垃圾分类站的通畅运行。在这一点上，指导老师给了我们很好的引导，那便是if模块的充分应用和语音识别模块的正确使用。”他们说，为了参加这次比赛，常常晚上研究操作，加班加点到晚上一两点才回家休息。
在作品介绍和演示中可以看到，他们的发明具有语音识别装置、红外线感应装置、伺服马达机械控制等功能。神奇的是，智能垃圾桶具有不对应不开盖功能，点红外线感应器可以感应垃圾桶是否已满，当第一次感应到垃圾桶满时通过垃圾桶内搅拌挤压装置对垃圾进行挤压处理，增加垃圾桶相对容量，当红外线再次感应到垃圾桶满时，蜂鸣器响两秒盖子不再打开，同时提醒环卫工人及时运走垃圾，垃圾桶翻盖通过四连杆机构实现翻盖，由伺服马达提高动力。“垃圾分类站环境差，对于居民来说是糟糕的生活环境，对环卫工人来说会影响工作效率与分类准确度，我们的设计可以很好地解决以上问题，通过摄像头、电脑与人工智能、声音识别，让垃圾分类更精准、更环保。”罗旌豪自豪地说。 记者 王美如
图片由省科学技术馆青少年活动中心提供
自动喷洒消毒液机器人、智能校园防护系统、智能语音地下垃圾分类站、防丢儿童多功能智能水杯……参赛选手虽然只是稚气未脱的小学生，但他们别出心裁的发明，让生活场景更加智能化、科技化。
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山西代表队载誉而归共获奖项11项
“建设科技强国，根本靠人才，希望在下一代。”活动现场，中国科协党组书记、分管日常工作副主席、书记处第一书记张玉卓表示，举办“宋庆龄少年儿童未来科学日”活动，是奠基科学未来、服务“国之大者”的生动实践。
据介绍，“宋庆龄少年儿童发明奖”是经科技部批准、唯一以国家领导人名字命名的少年儿童科技活动奖项，列入教育部“面向中小学生的全国性竞赛活动名单”。
活动举办17届以来，参与中小学生超过100万人次。第十七届“宋庆龄少年儿童发明奖”共收到来自两岸暨港澳以及马来西亚、菲律宾的3800余所学校3万余名青少年提交的2万余件参赛作品，共有423件作品获奖，其中发明作品265件，人工智能（编程）作品99件、创意作品29件、科技绘画作品30件。
此次活动，山西省代表队共获奖项11项，其中：发明作品1金1铜，介休市新学道金泉书院阴韵曈、赵佳然发明的自动喷洒消毒液机器人斩获金奖，太原市新希望双语学校王艺茹发明的防丢儿童多功能智能水杯斩获铜奖；人工智能（编程）2银2铜，太原市迎泽区仁杰小学校王钰坤和杨皓鑫的“小E同学”智能校园防护系统和长治市潞州区南村学校韩峻熙的语音控制智能垃圾分类系统斩获银奖。祁县第四中学和祁县第三中学罗旌豪和罗如豪的智能语音地下垃圾分类站、长治市潞州区南村学校申泽恩的基于小度和小爱同学物联网下的智能家居系统斩获铜奖。此外还有创意作品1项；科技绘画作品1项；同时，山西省科学技术馆荣获优秀组织单位奖、山西省忻州市长征小学王艳青老师获优秀辅导教师、陵川县第一中学校被评为科技发明先进校。“‘宋庆龄少年儿童发明奖’竞赛落地山西13年，广泛激发了我省少年儿童爱科学、学科学、用科学的热情，唤醒了他们的求知欲和想象力，提高了创新精神和实践能力。我省获奖学生通过参加此次活动，能和全国优秀的学生们一起交流，对他们的成长帮助也是巨大的。我们山西的小选手们表现出热爱科学、严谨求实、团结协作、敢于创新的好品质，我相信孩子们的每一次成绩，都会汇总成自身未来视野的提升、能力锻炼的结果。今后，我们会以此次活动为契机，进一步加强对我省青少年创新发明的培养，努力为学生搭建更好的创新实践平台，为我省青少年创新人才成长和脱颖而出营造出更加良好的环境。”山西赛区领队、山西省科学技术馆青少年活动中心副主任韩键说。
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“机器人”大显身手自动喷洒消毒液
“电机负责驱动机器人前进，超声波传感器用来检测前方障碍物并发出警告，光电传感器可以识别预先规划好的路线……”阴韵曈、赵佳然共同向记者介绍了她们的发明设计。大赛中，她们发明的自动喷洒消毒液机器人在2万余件作品中脱颖而出，获得金奖。“在学校时，叔叔阿姨会来教室里喷洒消毒液，他们都戴着口罩。”阴韵曈在网上查资料后了解到，消毒液的刺激性会对人体呼吸道造成损伤，于是萌生出做一款自动喷洒消毒液机器人的想法。
创意有了，那如何制作呢？自动喷洒消毒液机器人所需的超声波传感器等材料，学校就可以提供。制作初期，阴韵曈独自编程一段时间后感觉有一些困难，她意识到需要依靠团队去作战。“我们两个的学习方向并不一样，阴韵曈擅长乐高编程，我擅长计算机软件编程，在研发过程中我们分工合作，又可以做到优势互补，两个人的想法还会碰撞出新灵感。”赵佳然说。
刚开始制作机器人的时候，两位同学想到的是机器人依靠编程实现“往前走”，实际执行时发现机器人携带喷雾器喷雾时，会直接撞在墙上。经过思考，她们想到了给机器人装“眼睛”——超声波传感器，组装超声波传感器后，当机器人检测到前方有障碍物时，可以实现“转弯”。这时，难题又出现了：机器人会转弯，但不能进行自主判断，会造成机器人只能默认往一个方向转动。为此，她们又给超声波传感器增加了中型电机，让机器人遇到障碍时左右监测两侧距离，并记录数据进行比较，使机器人往距离较远的方向转动进行避障作业。在指导老师温健的引导下，她们又组装了光电传感器，实现了机器人按照预设路线前进，完成大范围的消杀作业。
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“小E同学”校园疫情防护有“帮手”
“突如其来的新冠疫情打乱了我们的生活，作为小创客，我们想为校园疫情防护做一点儿奉献，于是制作了这套‘小E同学’智能校园防护系统。”银奖获得者王钰坤和杨皓鑫讲述了创作初衷。
“小E同学”智能校园防护系统主要用于校园疫情防控，有小E一号和小E二号两种形态。小E一号是智能门禁系统，它可以检测进校的同学是否佩戴口罩，当检测到同学佩戴口罩时校门会自动打开；小E二号配有4个车轮，可以单独作为一名检测员在校园内部进行检测，它集自助提供口罩、四轮行走、智能避障为一体，与小E一号形成网格化监督，共同构建起校园疫情防控安全防线。
仔细观察“小E同学”的手臂，就会发现这里隐藏着一个小小的“仓库”，里面装着口罩，机器人利用舵机的转动把口罩递给同学。“对于口罩怎么能自动递出来？我们做了很多的尝试：比如在手臂里装一个弹簧，利用反弹力让口罩自动弹出；或者在里面装个重块，当手臂下垂时在重力的作用下口罩自动滑出……这些想法最后都失败了。”两位学生说。最后，辅导老师支璟带领着他们观看传送带的视频，去街边体验自动售卖机，观察商品是怎样一个一个掉下来的。在启发之下，他们做出了类似传送带的简易传输装置，成功地实现了让口罩自动递出的功能。
对于该作品，支璟也给出了很高的评价：这个作品立意新颖、科技含量高、贴近校园生活，帮助校园建立起了第一道疫情防控的安全防线，是一个出色的、有实用价值的人工智能作品。
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垃圾桶“换装”升级生活垃圾智能分类
“我们是无意间接触到了编程，很快就对编程产生了兴趣，从学习乐博单片机机器人编程、scratch编程语言、电子电路学焊机课、物理电路图，到现在学习Python转c++课程，我们对机器人和编程有了更深入的了解。”智能语音地下垃圾分类站铜奖获得者罗如豪和罗旌豪说。
科技创新离不开生活，小区建设垃圾分类站时，他们发现十几个垃圾桶堆放在小区内，免不了臭气弥漫，虽然贴有“有害垃圾”“厨余垃圾”等标识，但居民很难识别垃圾如何投放。经过观察和考证，智能语音地下垃圾分类站的灵感由此产生。“在这个创意中，难的一点是智能语音识别与垃圾桶盖合拍的问题，我们要模拟不同的场景一次又一次尝试，确保智能语音地下垃圾分类站的通畅运行。在这一点上，指导老师给了我们很好的引导，那便是if模块的充分应用和语音识别模块的正确使用。”他们说，为了参加这次比赛，常常晚上研究操作，加班加点到晚上一两点才回家休息。
在作品介绍和演示中可以看到，他们的发明具有语音识别装置、红外线感应装置、伺服马达机械控制等功能。神奇的是，智能垃圾桶具有不对应不开盖功能，点红外线感应器可以感应垃圾桶是否已满，当第一次感应到垃圾桶满时通过垃圾桶内搅拌挤压装置对垃圾进行挤压处理，增加垃圾桶相对容量，当红外线再次感应到垃圾桶满时，蜂鸣器响两秒盖子不再打开，同时提醒环卫工人及时运走垃圾，垃圾桶翻盖通过四连杆机构实现翻盖，由伺服马达提高动力。“垃圾分类站环境差，对于居民来说是糟糕的生活环境，对环卫工人来说会影响工作效率与分类准确度，我们的设计可以很好地解决以上问题，通过摄像头、电脑与人工智能、声音识别，让垃圾分类更精准、更环保。”罗旌豪自豪地说。 记者 王美如
图片由省科学技术馆青少年活动中心提供
