智能導(dǎo)盲拐杖

樂羊羊

設(shè)計(jì)者

姓名：施雨彤

座右銘：擁有夢想只是一種智力，實(shí)現(xiàn)夢想才是一種能力。

姓名：羅琦凱

座右銘：逆水行舟，不進(jìn)則退。

姓名：陸榮鎮(zhèn)

座右銘：機(jī)遇總喜歡光顧有準(zhǔn)備的人。

指導(dǎo)老師

陳雪梅，玉林市玉州區(qū)東環(huán)小學(xué)老師，多次獲評玉林市青少年科技創(chuàng)新大賽優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員，所制作的創(chuàng)新教具電生磁實(shí)驗(yàn)裝置獲得第37屆廣西青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員科技創(chuàng)新成果競賽（科技教育制作類）二等獎。

莫秋霞，玉林市玉州區(qū)東環(huán)小學(xué)老師，獲評2019年玉林市青少年機(jī)器人競賽活動優(yōu)秀輔導(dǎo)員、2021年玉林市青少年科技創(chuàng)新大賽優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員，所指導(dǎo)的學(xué)生參加廣西北部灣創(chuàng)客教育大賽多次獲一等獎、二等獎。

施雨彤、羅琦凱、陸榮鎮(zhèn)三人都是學(xué)?？苿?chuàng)社團(tuán)的成員，經(jīng)常一起制作科創(chuàng)作品。一天，施雨彤看到一位盲人拄著拐杖走路，被路旁的障礙物絆倒了，但因?yàn)樘焯冢啡藳]有注意到有盲人需要幫助。施雨彤看到這一幕，心情很難受，很想幫助盲人，于是她和羅琦凱、陸榮鎮(zhèn)商量后決定設(shè)計(jì)一款可以在盲人摔倒時(shí)發(fā)出提示音，告訴路人這里有人需要幫助，也可以提醒路人注意避讓盲人的智能導(dǎo)盲拐杖。

一、準(zhǔn)備材料

塑料管、燈帶、六軸傳感器、超聲波傳感器、數(shù)字大按鈕、語音模塊、光線傳感器、振動電機(jī)、超輕黏土等。

二、科創(chuàng)過程

（一）確定分工

施雨彤負(fù)責(zé)作品設(shè)計(jì)、制作作品講解PPT、美化作品外觀；羅琦凱負(fù)責(zé)編寫程序、搭建線路；陸榮鎮(zhèn)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和組裝作品。

（二）設(shè)計(jì)功能

功能一：按鍵導(dǎo)航方向。

按鍵模塊上的5個(gè)按鍵SK1、SK2、SK3、SK4、SK5，分別對應(yīng)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)及播放音樂的功能，使用者按下按鍵后，智能導(dǎo)盲拐杖便會播放相應(yīng)的方向提示音或音樂。如使用者按下SK1按鍵后，智能導(dǎo)盲拐杖上的語音模塊會發(fā)出“前進(jìn)”提示音，提醒行人注意避讓。

功能二：超聲波傳感器檢測障礙物。

超聲波傳感器可檢測使用者前方2米內(nèi)是否有障礙物。若發(fā)現(xiàn)有障礙物時(shí)，智能導(dǎo)盲拐杖便會發(fā)出提示音和振動。

功能三：六軸傳感器監(jiān)測。

如果使用者摔倒了，智能導(dǎo)盲拐杖也會倒下，這時(shí)其內(nèi)置的六軸傳感器感應(yīng)到角度發(fā)生變化，便會發(fā)出“我摔倒了，請您扶一扶我”的聲音。

功能四：LED夜光提醒。

當(dāng)光線傳感器檢測到外部環(huán)境變暗時(shí)，智能導(dǎo)盲拐杖上的燈帶便會發(fā)光，讓行人可以看到使用者。

（三）搭建線路及編寫程序

羅琦凱完成了智能導(dǎo)盲拐杖的線路搭建及編寫程序工作，他在編寫程序的過程中遇到了不少困難，比如語音模塊上的小音箱不能按要求發(fā)出聲音，他多次嘗試重新連接硬件都無法解決，只好向陳雪梅老師求助。最后，他利用“如果……否則……”模塊解決了這個(gè)問題。

（四）組裝作品

三位同學(xué)用塑料管做了一個(gè)簡易的拐杖，將按鍵模塊安裝在拐杖的扶手上面，超聲波傳感器安裝在拐杖的下部前方，振動電機(jī)安裝在拐杖的手柄處，六軸傳感器和其他元件則跟主板一起安裝在拐杖手柄內(nèi)部。最后用超輕黏土裝飾拐杖。

三、成品測試

經(jīng)測試，智能導(dǎo)盲拐杖的按鍵功能、播放功能都能夠?qū)崿F(xiàn)。但是超聲波檢測數(shù)值不準(zhǔn)確，所以三位同學(xué)調(diào)整了超聲波傳感器的安裝角度。最后測試成功。

老師點(diǎn)評：未來可以增加GPS定位或一鍵報(bào)警功能，這樣，當(dāng)使用者遇到危險(xiǎn)時(shí)，直接按鍵就能撥打電話求救了。