​防疫按键“神器”、海上智能消防系统……Z世代团队脑洞大开
2022-12-21 青年

青年报·青春上海记者 陈泳均

无需手指触碰,“听得懂”你心声的公共区域防疫按键;结合AI技术,实时精准识别火源位置的海上智能消防系统……这些分别是上海海事大学的00后和95后学生团队结合自己的专业所学,为助力防疫和保护生态环境所做的科创项目。近日,这两个项目分别荣获第十九届陈嘉庚青少年发明奖鼓励奖和唯一一项一等奖。

 // 助力防疫 // 

公共区域防疫按键设计项目

代替传统手指触碰按键,让公共场所按键可以隔空感应你的指示,助力防疫避免交叉感染,听上去是不是很吸引人?这是上海海事大学徐悲鸿艺术学院姚翰升学生团队在张立老师指导下的“后疫情时代公共区域按键设计”发明项目。

工业设计专业的00后学生姚翰升接受青年报·青春上海记者采访时说道,“我们团队考虑到公共场所的按键,比如电梯按键往往因为大量触碰而成为传播病菌的载体,可能产生交叉感染。于是,我们就想能不能利用我们的专业所学,设计一款无需手指触碰按键的压力触发电子开关。经过反复调研,我们决定使用红外传感器,避免直接接触带来的病菌传播。”

从最初简易版的木制原型机,到第二版可以触发基本功能,再到如今显示屏完善交互功能,姚翰升告诉记者,团队几经打磨,最终确定了第三版的原型机。“为了实现无接触,我们不断优化交互模块,包括触觉反馈、程序搭建、平台设计,并且不断进行完善和改进测试。我们有个特别的设计,当红外传感器被触发时,气泵启动, 以此带来压力反馈感。此外,按键周围的装饰用灯可以替换为紫外线灯,起到杀菌的作用。”

“目前我们已经申请专利,希望团队的项目能够应用到实际场景,比如电梯等。因为新冠病毒主要通过空气中飞沫传播,而电梯由于空间狭小,空气流通不畅,成为易于交叉感染的重要场所。我们团队的这款设计最大的技术特点和优势是通过新增的气泵模块,使免接触式的触发能够带来与传统机械式触发按键类似的交互体验。此外,采用的诸多模块如红外传感器、紫外线杀菌灯、气泵等均为成本较低,技术原理也较为简单的部件,易于采购、生产和组装。”姚翰升说道。

 // 融合AI // 

设计海上智能消防系统

如果海上一艘装着原油的船舶失火了,怎么办?如何最大程度减少船上人员和海上消防人员伤亡,降低海洋环境污染和财产损失?如何在复杂的气候环境中,实现精准、高效的海上消防作业?

以海上智能消防为科研方向,由上海海事大学物流科学与工程研究院95后学生解为喜、王清和张莹莹发明的“一种面向船舶消防水炮智能目标跟踪与控制系统”荣获第十九届陈嘉庚青少年发明奖唯一一项一等奖。谈及项目灵感,解为喜告诉青年报·青春上海记者,“我和王清以及张莹莹三位同学是控制科学与工程专业的研究生,在参与指导老师高迪驹‘近海消防拖轮自主消防技术研究’的项目时获得灵感,通过智能系统远程控制海上消防,既能精准识别火源位置,又能减少人员伤亡。”

为了优化项目,解为喜和队员还在指导老师的指导下自学了AI深度学习等技术。“系统通过结合AI,使用目标检测算法实时精准识别火源位置,基于考虑水平风扰的射流轨迹模型,快速调整消防水炮姿态,对消防船运动导致的干扰进行实时补偿,从而实现精准、高效的海上消防作业。”解为喜介绍道。

对于学生作品获奖,高迪驹老师表示,本次作品是同学们围绕航运科技领域内的行业发展需求,以“解决航运技术难题”为目标做出的一次有益尝试。同学们努力克服了今年疫情带来的各种困难,刻苦专研,付出了很多的努力。通过比赛,锻炼了同学们利用现代科学技术解决实际问题的能力,激发了对科技创新的兴趣。希望更多同学能够参与海事方向的科学研究,为航运业的发展提供技术保障。

 == 对话 == 

记者:在打磨公共区域防疫按键设计项目,如果遇到难题,你们团队如何克服?

姚翰升:在不断打磨原型机和优化编程时,我们的确遇到一些小挑战,但是在老师的指导和鼓励下,我们团队队员充满干劲,通过线上开会等方式克服各类挑战,希望通过我们的青春力量和专业所学,能为防疫做出一份小小的贡献。未来我们也希望能做出更多“脑洞”设计。

记者:当听说你们团队荣获第十九届陈嘉庚青少年发明奖一等奖时,心情和感受如何?

解为喜:我和我们团队队员都感到很荣幸,认为通过比赛不仅能够将所学的理论知识充分运用于实际,而且对拓展视野和提升团队协作能力都起到了很好的推动作用。这一次结合学校海事特色开展的作品设计,也让大家深刻地意识到,作为海事人,通过学习和科研助力提高我国海上搜救应急能力是我们义不容辞的责任。

​青年报·青春上海记者 陈泳均

编辑:张红叶

来源:青春上海News—24小时青年报

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