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[创客活动] 【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川

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本帖最后由 JIAJIA 于 2023-3-10 14:19 编辑

蒸蒸日上,海纳百川

作品来源:第五届全国青少年人工智能挑战赛-开源硬件创意智造专项赛优秀作品
参赛学生:上海市金山初级中学 桑铭鸿  向怡洁
指导老师:唐子奕

背景介绍

海纳百川,追求卓越,开明睿智,大气谦和便是上海的城市精神。在上海,大家看到的便是这幅美景:绚丽的霓虹灯凸显着东方明珠的辉煌,外滩的洋房让人在这座城市中迷惘,黄浦江上耀眼的光芒却有一种近代的沧桑。它既带有着古时的高雅气息,又有着绝美的现代气息。这里的大街上人流如潮、车水马龙,明珠塔上点点繁星,熠熠生辉,光影流动,外滩的景色可以说是变幻奇妙!弄堂中老上海人将油灯点亮,星星点点照亮长廊,临街的商铺里是美丽的衣裳,在街上走着走着就会听到熟悉的吆喝声,或是耳熟的沪剧!这里随处可见的小食铺,一天都不能吃个遍!但凡有人经过,都会去找找这里的特色小笼包,再买上一笼,怎么不算满足呢!当然,有了美食就少不了美景,乘上外滩边的轮船,坐上绿皮火车或者是磁悬浮列车,一起来领略上海的美妙吧!

【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图1

确定方向

我们该如何通过这次的作品来凸显出我们想要表达的点子呢?我们通过头脑风暴,先梳理出一个逻辑,分别制作出传统上海的摸样以及现代化的上海,将它们融合起来,吸引小伙伴们来上海游玩,最后确定的是以一种趣味的形式来给用户们展现上海的效果。

【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图2

方案设计

我们对两个景象的功能设计:通过交互效果来体现上海的人情风味,表现出热闹的气氛,同时利用手工制作来制造出高楼大厦的造型,体现出繁华的景象及车水马龙的情境。我们融合了传统的与现代的上海,使得作品更有吸引力。

对于“蒸蒸日上,海纳百川”整个作品,名字是我们通过上海的城市精神而得出的一条思路,并且我们将“上”与“海”融入在了这两个词里面,程序中,我们会根据人物检测靠近,来引发灯光效果和声音效果,给用户带来灯光视觉盛宴。同时我们将这些景点融合在一起,把上海的特色、美食、景色介绍给小伙伴。

【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图3


【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图4

草图原型

一开始,我们以各自的想法进行草图绘制,之后我们进行多次讨论,并且重绘。

【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图5


【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图6

程序设计思路

1. 借用EasyIoT平台,实现掌控板上智能交互装置和实时模式的功能进行通信。

2. 通过颜色识别传感器和LED灯实现检测到红色出发灯亮效果。

3. 通过按钮控制舵机,实现介绍上海美食的效果。

4. 通过光线传感器控制RGB灯带,实现在黑夜点亮东方明之的效果。

5. 通过Mind+实时模式的语音识别功能,控制舵机,实现展示沪剧的效果。

6.
所有的智能交互装置通过物联网功能结合实时模式,实现触发效果时,播放背景音乐。当红外避障检测到前面有人时,可以用实时模式的语音识别和声音播放功能进行实时互动。

7. 通过红外遥控控制基于Micro:bit的机器人平台进行移动。

8. 完整程序参考。

【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图7
上传模式


【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图8
上传模式


【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图9
实时模式


【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图10
硬件连接图

创作过程

步骤1 一起调研

我们探究了上海的从古到今,并且观察了上海的一些变化,从而我们得出了现在的方案。

步骤2 小队分工

桑铭鸿负责编程和结构设计,向怡洁负责文档整理及采购。

步骤3 作品底座设计

我们用激光切割机切出了底座的板子以及戏台的轮廓和它的柱子,我们还将人工智能视觉传感器、舵机、数字大按钮模块、RGB灯带、颜色识别传感器、模拟环境光线传感器、显示屏、红外避障传感器及红色LED灯珠分别穿过用激光切割过的孔中,最后我们用热熔胶封闭了底座插口的空隙。

步骤4 建筑设计


在每一个建筑上面我们都进行了装饰,主要的底色和造型我们都利用了丙烯颜料和快递盒或彩泥来搭建,装饰上,我们也采用了彩泥进行装饰,我们还利用大白兔的糖纸制作了小人,用订书钉制作了高楼,用衍纸制作了水滴型的建筑物,同时,我们的万国建筑群利用了化妆品的空瓶子,外滩边的风景我们画在了可以立起来的硬纸板,跳房子的设计我们利用简单的裁纸技术,弄堂的房子上以及普通的房子上我们都彩打出了相应的图片,普通的房子上我们贴上了金山农民画,更能体现上海的特色。

【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图11

步骤5 装饰设计

我们用大白兔糖纸折出了小人并放置在跳房子旁边,使得它更贴近生活,其他的装饰效果我们基本都是利用彩泥做到的。

【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图12


【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图13

硬件清单


2✖

WS2812 RGB 全彩灯带(7灯珠)

2✖

DFRobot DF9GMS 180° 微型舵机

1✖

Gravity: 模拟环境光线传感器(Arduino兼容)

1✖

掌控板2.0编程入门学习主控板 掌控板由创客教育专家委员会推出,支持Mind+和BXY编程

2✖

Gravity: IO 传感器扩展板 V7.1

1✖

Gravity: 数字大按钮模块 黄色


1✖

Gravity: 数字红色LED发光模块(Arduino兼容)

1✖

Gravity: I2C颜色识别传感器 - TCS34725

1✖

Gravity: 二哈识图(HuskyLens)AI 视觉传感器 Gravity: 二哈识图(HuskyLens)AI 视觉传感

1✖

Gravity: 3-80cm红外数字避障传感器

1✖

1.54" 240x240 IPS广视角TFT显示屏

1✖

Bluno主控板-第一块集成蓝牙4.0的Arduino主控板

1✖

Gravity: micro:bit Boson扩展板 (Gravity兼容)

1✖

机器人平台

2✖

12V 直流减速电机251rpm 带编码器

1✖

Gravity: IR kit红外遥控套件


【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图14


【比赛优秀作品】蒸蒸日上,海纳百川图15

遇到问题

1. 由于我们所切割的木板在运输的过程中被人顺走了,之后我们重新切割了一份,花费了很长时间。

2. 我们在第一次做一大会址的模型时利用了彩泥,但发现彩泥很难塑型,于是我们将彩泥换成了快递纸盒,并用丙烯上色。

3. 我们发现一开始的线长度都不够,于是自己用杜邦线制作了延长线。

4. 在测试程序时我们发现掌控板发烫,因为我们用胶带直接把三根线捆在一起导致短路,所以我们把这些线都分开绑并用吸管断绝它们之间的联系,最后将这个问题解决了。

附件下载

下载附件蒸蒸日上,海纳百川.zip

Amos Young  中级技师

发表于 2023-7-3 10:55:54

逻辑梳理的很清晰,很有创意
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花生编程  中级技匠

发表于 2023-8-12 12:03:43

厉害厉害
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花生编程  中级技匠

发表于 2023-8-12 12:04:46

赞赞赞赞赞
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三春牛-创客  初级技神

发表于 2023-8-13 16:32:50

厉害厉害
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三春牛-创客  初级技神

发表于 2023-8-13 16:33:53

优秀,赞一个!
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