交互式人工智能升降枕頭

◆長沙市雷鋒學(xué)校 王博藝 姚玉熙

學(xué)習(xí)、生活壓力大，晚上就是睡不著，這可怎么辦？

長沙市雷鋒學(xué)校的王博藝、姚玉熙設(shè)計(jì)了一款助眠枕頭，來看看他們是如何幫助人們輕松入眠的吧！

不改變?nèi)藗兊乃吡?xí)慣，用枕頭下的傳感器監(jiān)測人的睡眠情況。用Arduino 單片機(jī)控制枕頭的狀態(tài)：當(dāng)人平躺時(shí)，枕頭為降的狀態(tài)；當(dāng)人側(cè)臥時(shí)，枕頭為升的狀態(tài)。

一、設(shè)計(jì)目標(biāo)

枕頭能自動(dòng)升降，保證貼合人體任意睡姿時(shí)的頸椎曲線，有效緩解脖頸的壓力，讓呼吸更順暢，為大腦提供充足的氧氣，緩解打鼾的癥狀，提高睡眠質(zhì)量。

當(dāng)人們輾轉(zhuǎn)反側(cè)、難以入眠時(shí)，可自動(dòng)播放舒緩的音樂，循序漸進(jìn)地讓人入眠，進(jìn)而引導(dǎo)用戶進(jìn)入深度睡眠。

能自動(dòng)記錄使用者打鼾或講夢(mèng)話的狀況，對(duì)睡眠情況進(jìn)行監(jiān)測與提示，改善睡眠質(zhì)量。

智能鬧鐘在設(shè)定的喚醒時(shí)間范圍內(nèi)讓人由深睡到淺睡，輕松自然地醒來。

二、制作過程

具體制作過程見圖1 至圖6，實(shí)驗(yàn)測試如圖7。（指導(dǎo)老師：謝玉勝 向紹蓮）

圖1 加工制作機(jī)械小升降臺(tái)面

圖2 安裝與調(diào)試錄音模塊

圖3 安裝與調(diào)試音樂播放模塊、鬧鐘模塊以及藍(lán)牙模塊

圖4 安裝與調(diào)試壓力傳感器件

圖5 將所有模塊整合

圖6 加工制作第二代人工智能充氣枕頭，調(diào)試充氣泵

圖7 試用第二代人工智能充氣枕頭

專家點(diǎn)評(píng)

王博藝、姚玉熙同學(xué)的交互式人工智能升降枕頭，是一項(xiàng)改進(jìn)型小發(fā)明項(xiàng)目。從專業(yè)程度上分析，它屬于青少年科技創(chuàng)新大賽所指的B 類作品，即選題源于日常生活，能為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展或社會(huì)生活帶來便利的小發(fā)明。從選題方式上分析，它屬于“老題新做”的項(xiàng)目。記得2016 年，兩位的學(xué)長黃楨文同學(xué)的智能枕頭裝置獲得過宋慶齡少年兒童發(fā)明獎(jiǎng)，并參加了當(dāng)年上海衛(wèi)視《少年愛迪生》節(jié)目錄制。如今，兩位同學(xué)在項(xiàng)目原有基礎(chǔ)上增加了交互式與氣枕式等功能，使其更舒適、實(shí)用，值得肯定。

但這里要探討的是，“老題新做”的方式固然能提升青少年的相關(guān)能力，但它畢竟不如“新題新做”——做原創(chuàng)性項(xiàng)目的育人效果好。因此，輔導(dǎo)教師要在活動(dòng)中及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、實(shí)踐原創(chuàng)性的課題，使學(xué)生的批判性思維、跨學(xué)科知識(shí)與相關(guān)新技術(shù)的應(yīng)用、解決較復(fù)雜問題的能力等，均能得到實(shí)質(zhì)性的提升。