智能收作业机

来源 :科技创新与品牌 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dddddddaaaaaaaa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  为了解决收作业耗时费力的问题,利用乐高EV3主控、传感器、电机以及FTC部件等材料,制作智能收作业机,实现了收集、分类和统计各科作业的功能。
  设计背景
  对于每位学生来讲,早晨上学第一件事情就是交作业,其中最累的就是科代表。每天早晨,科代表都会早早地来到学校,收集、整理作业,统计谁交了作业谁没有交。甚罕有时候,课问也要收作业。这种收作业的方式比较耗时费力,每个同学到校时问并不同定,科代表收作业时问也会因为最晚到校的同学而不能按时上交给老师,同时统计工作也经常会山现差错。
  我们常常希望有一台机器,能够自动收集作业,科学统计作业上交情况,减轻科代表的工作量和烦恼。经过与同学们、老师们充分讨论与研究,我们决定设计并制作一台智能收作业机。希望学生到校将自己的作业放到机器上时,机器可以自动识别学/和科曰,并根据科曰进行筛选,将同科曰作业收集在一起。
  设计思路
  要实现智能收作业的目标,首先需要机器正确识别学生和科目。我们考虑到每位学生都有学号,所以利用学号就可以正确识别学生的作业了。
  经过我们的讨论和验证,决定以颜色传感器识别色块的方式来实现学号和科目的识别。我们熟悉的乐高组块中有常见的七种颜色:红、黄、蓝、白、黑、绿、棕。识别学号我们选择两组色块来实现,如果七种颜色都用上,就有7×7-49种学号,但是在我们试验之后发现因为颜色传感器的识别度问题,绿色和蓝色容易混淆,而我们常用的作业本是棕色的,使用棕色容易造成误判。最终我们确定了用五种颜色块两两组合的方式来识别5×5=25个学号进行试验。识别科目只需要一个色块即可,我们选择了黑色和白色分别代表语文和数学两个科目。为此,我们需要制作50个检测用作业本。
  在小学阶段,语文和数学是我们最主要的两科作业。我们经过观察和验证,发现简单的翻板装置就可以实现两科作业的分类功能,而且占地面积小,通过电机带动轴转动就可以实现翻板左翻和右翻的功能。
  在确立了设想的可行性后,我们马上动手干了起来。通过多次试验,在发现问题后,讨论,改进,再发现问题……终于制作成功了,智能收作业机。
  设计过程
  这种智能收作业机的功能区主要由三部分组成:一是检测系统,由翻板、3个颜色传感器和主控组成。翻板用于搁置作业本,既坚同又实用。颜色传感器用于扫描作业本上的颜色条码,一个颜色传感器用来识别学科,两个用来识别学号,分辨出这个作业本是谁交的(每个学生对应一个颜色条码,2个光电传感器最多司以识别49组条码)。二是分类系统,由2个EV3电机、轴和翻板组成,当颜色传感器正确识别科目色块后,通过电机带动轴转动,使翻板实现向左和向右翻转将语文和数学两科作业分类。三是收纳系统,是由两个收纳筐构成。通过翻板分类的作业本自动滑落到下方收纳筐内。
  1.动作原理
  同学将作业本按正确方向(有箭头标记)平放在检测区上方平板上,机器识别学科和学号,电机启动,带动轴转动,使翻板向左或向右翻转将不同科目作业送入到不同的作业收纳筐中。同时主控将统计结果显示在屏幕上,上交作业的学号变成黑底,未交作业的学号没有变化,统计结果一目了然。
  2.问题及解决方案
  关于翻板的设计。最初的翻板就是直接用乐高部件拼出和作业本大小相同的平板。但在第一次试验过程中发现:因为材料和拼接较多等原因使翻板阻力较大,作业本在分类后不易滑动掉落到收纳筐中。我们需要让翻板更平滑,使作业本更易下落,所以在翻板上增加了一层塑料硬板。最初设计的翻板是长轴转动实现左右翻转,但在试验后发现作业本在滑落后会散开,不利于后续作业本的整理收集。将翻板设计成短轴转动,有效地解决了整理收集问题。
  关于程序的改进。识别检测系统选择了颜色传感器,根据我们的设计意图,在开始编写程序时,我们对主控程序设计使用了“检测颜色→识别学号和科目→转轴(左or右)→翻板”→系列的动作命令。但在第一阶段进行多次试验后发现,作业本还没有放到平板上,颜色传感器就检测到了模糊颜色,马上进行识别,立刻转轴翻板。我们意识到,这是因为检测和识别时间的问题,怎么改进程序才能完善呢?后来增加了几个动作命令达到了这个目的,改进后的程序就成了“检测颜色→等待2秒→发出提示音→检测颜色→识别学号和科目→转轴(左or右)→翻板”,其中等待2秒,是我们经过多次试验验证过的合理放本时间。这个方案成功地使机器既快又准地扫描到了色块,准确地将作业进行分类。
  结论
  经过多次试验,并在校科技節上向同学们演示验证,本项目设计的“智能收作业机”能又快又好地实现两科作业的分类统计工作,能够实现减轻科代表收作业和统计作业的工作,高效地完成任务。
其他文献
1绪论  船舶的精度管理水平是反映船舶建造企业水平的重要指标之一,是关系到船舶制造智能化和数字化能否实现的关键。自主管理是精度管理的重要组成部分,同时全面的自主管理也是精度管理的曰标和方向。大连船舶重工集团近年来高度重视精度自主管理工作,主要的生产工序均已形成了良好的自主管理体系,基本形成了精度控制点“有点必检,有检必留痕”的精度管理理念和施工习惯。但是平整度的自检率与其他精度控制点相比差距较大,
期刊
11月24日,2019中国创新方法大赛电视擂台赛在湖南广播电视台进行,最终中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司斩获擂台赛金奖。  作为中国创新创业大赛的专项赛事,2019年中国创新方法大赛由中国科协、科技部、湖南省人民政府共同主办,共有全国31个区域赛区、1000多家企业、2000余支参赛队(项目)报名参赛。11支战队经过层层选拔后脱颖而出,共同进入2019中国创新方法大赛电视擂台赛,迎来一场创
期刊
2019年11月22日,主题为“发展特色产业、助力乡村振兴”的第二届中国特色产业经济高峰论坛在深圳举办。本次论坛由中国县镇经济交流促进会、《科技创新与品牌》杂志社主办,广东院士联合会、中关村二维码技术研究院等机构协办,中国县镇经济交流促进会特色产业专业委员会承办,重点探讨特色产业助力乡村振兴的途径和方法。  论坛开幕式由中国县镇经济交流促进会常务副会长、中国社会科学院农村发展研究所原党委书记潘晨光
期刊
4万吨山杏壳,可以换来什么?  2100万度电?6000吨活性炭?还是20万吨80℃热水?  答案是以上全部,再加上7200吨木醋液。  而完成这些置换只需要两个条件:1年时间和一项技术一一生物质气化多联产技术。  这个已被提出17年、产业化10余年的生物质气化联产电、炭、肥、热(冷)技术,能够在生物质气化的同时联产出炭、气、肥、热等用于发电、供暖、消毒杀菌剂等,颠覆了以往农林废弃物直接燃烧发电、
期刊
这个春节,注定是沉重的。  当我们的编委会副主任、中国工程院院士李兰娟以70多岁高龄,为了疫情防治依旧在祖国南北间来回奔波,让我们心痛不已时,24日大年三十,我们的另一位编委会副主任——中国科学院、第三世界科学院院士李方华竟作别此间,让我们在这特殊的日子里饱尝痛失一位大国才士、学刊智囊的悲痛。  短短的几年,我们已经作别了多位编委会“国宝级”的先生:夏培肃院士、徐光宪院士、还有闵恩泽和陆婉珍院士夫
期刊
光伏直驱变频空调系统是一种集成太阳能光伏发电、中央空调、能源信息智慧管理于一体的创新系统,实现了可再生能源与空调技术的颠覆创新,开创了中央空调的“零能耗”时代。  2018年1月,美国亚利桑那州凤凰世贸中心大楼。随着一阵热烈的掌声响过,中国格力电器与美国凤凰世贸中心顺利签署协议。在场的珠海格力电器新能源环境技术研究院院长赵志刚异常兴奋地说:“我们希望在这个地方见证中国‘智’造的崛起!”由他主持研发
期刊
本发明提供了一种软包锂离子电池,包括正极卷材、负极卷材以及隔膜。正极卷材上设有第一排气孔,负极卷材上设有第二排气孔,隔膜上设有第三排气孔,第一排气孔、第二排气孔以及第三排气孔之间连通形成排气通道,达到减少内部气体且使电解液快速渗透到卷芯内的作用。本发明还提供了一种制作工艺,包括制片工序和電池卷绕工序,还包括在电池卷绕工序前进行的如下的冲片工序:在正极卷材上冲片形成第一排气孔,在负极卷材上冲片形成所
期刊
本发明提供了一种碳四异丁烯组份水合制备叔丁醇方法和其制备系统。制备系统组成包括水合反应器、催化蒸馏塔和叔丁醇精馏塔,水合反应器中进行碳四异丁烯组份水合反应,反应出料进入催化蒸馏塔反应段下部继续反应,塔精馏段连接有外补水管线,催化蒸馏塔塔釜管线分两支路,分别连接至本塔反应段上部和回送至水合反应器进料;催化蒸馏塔提馏段抽出侧线连接至叔丁醇精馏塔,叔丁醇精馏塔塔顶管线为叔丁醇出料管线,塔釜连接排水管线。
期刊
“当前,中医药振兴发展迎来天时、地利、人和的大好时机,希望广大中医药工作者增强民族自信……充分发挥中医药的独特优势,推进中医药现代化,推动中医药走向世界,切实把中医药这一祖先留给我们的宝贵财富继承好、发展好、利用好,在建设健康中国、实现中国梦的伟大征程中谱写新的篇章。”习近平总书记给中国中医科学院成立60周年的贺信鼓舞了广大中医药工作者。  2016年10月中共中央国务院发布的《“健康中国2030
期刊
本发明提供了一种基于区块链的专利权证券化方法及装置。基于所述专利权的編号以及所述专利权的价值凭证,在第一区块链上发行与所述专利权的价值相当的第一数量的第一代币;基于所述专利权人的份额,将所述第一数量的第一代币基于所述第一区块链分配给所述专利权人;确定所述专利权的第一收益,以及各个拥有者对应第二区块链的地址;将所述第一收益按照所述拥有者拥有所述第一代币的数量,等比例发送至各个所述拥有者对应的第二区块
期刊