智能保安机器人

作者: 奥秘精灵

自从开辟发明训练营以来,同学们学到了许多实用的科技创新技巧。为了让同学们更好、更快地掌握科技创新的方法,我们将发明训练营改成了科技创新训练营,并希望同学们能在科技创新大赛中取得更优异的成绩。

下面我们就“智能保安机器人”这个作品举例,说明这其中几位小发明家运用的科技创新方法。

灵感的产生

在一次科技课上,来自中华基督教会谭李丽芬纪念中学的陈易希、陈迪生、钟尚杰三位同学想到:传统的家居保安依靠门锁、大门、保安员及犬只,发生了许多偷窃案,很不安全。他们认为人类已经生活在信息科技年代,应该利用高科技来保卫自己的家。可是有什么能够代替传统的保安方式呢?

通过几天的思考,结合学习多年的电学知识及科技训练技巧,他们终于有了灵感——制作智能保安机器人。

点评:

小作者从生活中发现传统的保安方式很落后,于是想到了用智能保安机器人来代替它们,这就是聪明十二法中的“代一代”。用另外的方法、材料、零件来代替原有的,是科技创新中常用的创新思路。

全能的智能保安机器人

制作小组主要由三人组成,包括负责电子与电路制作、机器人组件制作及空间设定、计算机系统设定等工作,各人有明确的分工。

设计目的是制作一个智能机器人,它可让主人身在公司或任何地方,远距离观察家中的环境,并能对不同程度的危机作正确和迅速的反应,从而加强家中的保安。

设计思路是经过三方面的反思才衍生出来。这个发明利用闭路电视透过计算机网络监察家居环境。当长者或小童在家中跌倒时,机器人会自动致电给主人。此外,当室温超过特定温度时,就会发出警报并致电主人。更重要的是,倘若有人强行破坏门锁进入屋内,机器人也会实时发出警报并打电话给它的主人。机器人还配有液晶屏幕。倘若有陌生人在家中,其样貌及举动将会被显示在计算机屏幕上,以便户主实时辨认。此外,利用3G系统,使户主、机器人及警方能相互沟通,当户主调到适当频道,家中机器人的液晶屏幕将显示户主所在地的影像,方便警方与户主对话和作视像沟通,大大加强保安效果。

其他重要功能包括录音、扩音和录像,以及可以在家自动巡逻。

机器人能够负责家居保安任务,别看它身材矮小,但拥有特殊技能,不受时间或地点的限制,大大提升我们家居安全,既减少意外的发生,同时也能减少资源的浪费,完全符合经济效益及环保原则。机器人身上有不同功用的感应器,当它受到不同的外界刺激时,会立即触动感应器,自动将信息通过无线电话告知主人,以便作出适当行动。它更可全日工作,成为“保家卫国”的好助手。

团结就是力量

在整个过程中,这个发明小组中有不同专长的成员,在老师带领下,先进行会议商讨,确定功能及可行性、涉及的操作系统是否可行及能否购买到所需组件,讨论完后着手制作。当遇到困难时.组员们互相探讨及共同解决,必要时请教老师,修改有关程序直至完成制作,然后作最后测试。

除了与老师讨论外,组员都参考不同领域的书本、杂志、网页来启发灵感。至于材料采购,则多方查阅价目,方才决定购买。最重要的是,要把所有想法变为作品,必须先把学科原理融合,当中包括网络设定及控制、机械控制系统、焊接电路技巧及遥控技术(包括红外线感应及电话网络之装设)。这些都需要组员很好的团队合作精神。

点评:

智能保安机器人从开始就体现了科技创新作品的四大特点:

一、科学性:采用自动控制、互联网、保安系统及电话技术;

二、先进性:智能化的电子系统的稳定性高,安装防盗电子系统目前在先进的国家应用非常广泛;

三、实用性:手提电话及计算机逐渐成为城市人的生活必需品,而且价格不断下调,操作十分容易;

四、创新点:通过键盘及控制板遥控机器人或家居电器的运作。

【专家评语】

该项目是制作一台有关家居安全(例如防火、防盗等)的机器人:系统包括控制、监测和报警三部分,通过键盘及控制板遥控电脑及家用电器,利用互联网和摄像镜头监测家中情况,借助不同的传感元件来触发感应器,并将信息通过无线电话报警,具有录音、扩音、录像等功能。功能较多,采用的技术较为先进,有一定的实用意义。