方郁芝 秦銀銀
用肉眼觀察光與物之間的交互可行嗎?山區急彎道路會車有怎樣的創新方案?野外溺水救援裝置如何及時施救?……2023年4月,第44屆湖南省青少年科技創新大賽在平江縣頤華學校拉開帷幕,來自各市州的小小“科學家”同臺競技,共同打造了一場精彩的科創盛宴。
本屆青少年科技創新大賽共收到全省14個市州選拔推薦參賽的單位和個人作品860件。經資格審查和初評,共評選出學生創新成果項目108個、科技教師項目43個參加終評決賽現場展示問辯活動,15個科技實踐活動項目和14個科學影像一等獎作品進行了公開展示。
每個創意,都可能蘊含著改變世界的力量。本屆大賽都有哪些“腦洞”大開的創意?一起來欣賞其中的高中生代表作品吧。
作品:植保區域鼠害分布圖測繪仿生飛行機器人
作者:長沙縣第一中學? ?楊豐屹
指導老師:段賢清? ?劉丹
我的家鄉長沙縣金井鎮栽種了上萬畝紅薯,每到收獲的季節,黃毛鼠便時時“造訪”,導致紅薯減產。為保障作物產量,我借助貓頭鷹仿生技術、無人機技術和人工智能圖像識別技術,研制了一款植保區域鼠害分布圖測繪仿生飛行機器人,測繪黃毛鼠的出行規律和分布情況,將數據通過物聯網傳送給相關部門,為現代化農業管理提供便利。
本裝置采用熱釋電紅外傳感器快速查找目標,根據圖像識別定位,通過人工智能組合技術定時巡航,繪制鼠害分布圖。通過物聯網實時傳輸數據,不僅能廣泛應用于現代大型農業基地的鼠害監測,還可用于監測與保護野生動物。
小編圈點:大數據讓黃毛鼠的出行規律和分布情況一覽無余,科學管理,它可是個好幫手。
作品:冬季閉鎖型光自養育苗裝置
作者:汨羅市職業中專學校27園(2)班? ?龍家琪? ?韓如意
指導老師:王向陽? ?唐愛梅? ?楊燦煌
我省秋冬季節降水連綿、低溫寡照,給蔬菜育苗帶來較大挑戰。為解決秋冬季果蔬育苗的難題,我們研制了一款冬季閉鎖型光自養育苗裝置。
該裝置采用隔熱絕緣泡沫板構建,能阻斷空間內外的熱量交換,實現物理隔絕,創造一個相對不受外界氣候影響的空間。生態隔絕是氣候生態因子的人工創造,能最大限度地減少外部環境的影響,實現農業生產的循環可持續性,通過生態技術達到生產的零排放,是一種可循環的農業生產模式。
小編圈點:呵護溫室里的幼苗,探索新的農業生產模式,他們在行動。
作品:光攝原理演示實驗裝置
作者:常德芷蘭實驗學校? ?丁琢恒
指導老師:張才友
人類能否用肉眼觀察到光與物之間的交互?本裝置基于激光聚集可形成光阱,微小物體受光壓作用被束縛在光阱處的設計原理,借助由激光發生器、超聲波振子、激光焦點位置標志針、菲涅爾透鏡等組成的實驗裝置,實現光攝效果,幫助大家直觀地觀察無形的光與有形之物間產生的交互現象。
小編圈點:將抽象的原理轉為直觀的現象,有趣又有益。
作品:基于平江旱期與油茶果期重疊的抗旱保墑措施的研究
作者:平江縣第二中學高一543班? ?朱智晗
指導老師:朱擁軍? ?趙勇? ?楊銀江
油茶多種植在丘陵山地,油茶果的生長周期長達13個月,茶樹坐果期如遇干旱,會嚴重影響果實的生長和油脂的轉化。如何抗旱增收,提升油茶的品質?
我提出一種山地等高截流、雨季階梯蓄水、旱季節水滴灌的調蓄保墑抗旱理念,利用蓄水池存儲地表水,通過控制閥經管網按需由高階梯向低階梯供水,且無需提供動力支持。這種方法在一定程度上改善了油茶樹的生長條件,減少水資源的無效流失,還能減少山體滑坡和泥石流等自然災害的發生。
小編圈點:山地抗旱蓄水“利器”,增產增收保水土。
作品:山區急彎道路會車預警系統
作者:永州市綜合職業中等專業學校? ?周博強? ?周陸翔? ?唐智康
指導老師:鄧惠君? ?鄧超玉? ?陳勇軍
山區急彎道路是交通事故的高發路段,人們通常會在急彎處安裝凸面鏡,幫助駕駛員擴大視野并判斷對面的來車情況。由于凸透鏡成的像較小,駕駛員觀察較吃力。我們制作了一款由太陽能電源、紅外線感應開關、PLC可編程序模塊、LED預警燈、車流狀況指示牌等組成的山區急彎道路會車預警系統,能預警前方來車與來人的情況,并顯示車輛所處的位置,以及兩輛車之間的距離。
小編圈點:智能時代,科技能更好地助力出行安全。
作品:基于人工智能的藕根子采收機器人
作者:南縣第一中學? ?楊駿奧
指導老師:洪偉? ?唐善軍? ?于義
藕根子是蓮的幼嫩根狀莖,也叫藕帶,是一種廣受人們喜愛的時令美食。當你正對藕根子的美味爽口回味無窮時,是否想過藕根子采摘工人的艱辛?我設計制作了基于人工智能的藕根子采收機器人,想減輕人們的工作量。
它主要通過各類軟硬件設備,可代替人工,實現全天候快、準、靈、穩的藕根子采收。
小編圈點:輕而易舉地摘得美味食材,人工智能還有什么不會的?
作品:松針茶柔性整形裝置
作者:益陽市箴言中學? ?周昱全? ?臧顥舒? ?段潔儀
指導老師:張鑫? ?溫佩芳? ?成亞菲
安化松針茶因其外形挺直、細秀,顏色翠綠,狀似松針葉而得名。除了取材嚴苛,安化松針茶對七道工序的制作過程也有嚴格的標準,其中尤以整形最嚴苛,整形也是決定松針茶品質的關鍵一步。
我們在以往松針茶制作經驗的基礎上,采用仿人手柔性揉搓茶葉成條的裝置完成整形環節,解決了整形環節人手揉搓耗時長、低溫灼傷人手的問題。此外,該裝置有加溫、恒溫功能,在揉搓松針茶過程中,隨著茶葉中含水量的不同,控制溫度軟化茶條以便成形。人工智能可改變靠經驗揉搓的傳統方法,為整形環節提供最有利的操作環境,還能縮短茶葉的整形時間,提高生產效率。
小編圈點:機器代替人工,讓傳承更有活力。
作品:基于藍牙三點定位的鄉村學生防溺水預警系統
作者:長沙市第一中學? ?蔡錦淮
指導老師:鐘文? ?羅琛? ?羅洪波
2022年暑假,我和父母在安化山區遇到了一起兒童溺水事故。這件事對我產生了極大的觸動。于是,我想探索一種可實時監測溺水事故并能及時預警的系統,希望能減少類似悲劇的發生。
該系統主要由定制校園卡、藍牙網關、Wi-Fi設備、云端服務器和防溺水預警終端組成。通過對學生現有的電子校園卡進行改進,使其具備藍牙標簽功能,并通過模擬“電子界樁”(藍牙網關)接收來自校園卡的藍牙信號,獲取學生的信息,利用藍牙信號強度實現三點定位。校園卡續航時間長,可結合在危險水域全方位布設藍牙網關,設計集成一套無監測盲區、實時監測與預警合一的防溺水預警系統。
小編圈點:希望這個系統早日得以應用,為鄉村學生保駕護航。
除此之外,本屆大賽還有為解決露營時食物制冷保鮮難題而設計的簡易制冷箱,為殘臂人士專門設計的智能背包雨傘,可及時對野外固定水域溺水者展開施救的智能救援裝置,針對非法電魚設計的微電流檢測報警裝置,等等。每件參賽作品無不體現了參賽選手求新求變的創新精神。
針對以上作品你還有哪些好的改進建議?歡迎給我們來信互動哦。
(欄目編輯? 方郁芝)