神奇！ 这个机器人会游泳会救人 梧州市中山小学学生研发的防溺水机器人获国家级比赛一等奖

本报记者 朱元冬通讯员蔡一兵曾丽

有人靠近危险水域时怎么办？在河边遇到有人溺水但没有他人援助又怎么办？此时一个“会游泳、会救人”的机器人或许可以帮得上忙。刚刚从重庆载誉归来的梧州市中山小学学生冯烁、覃逸锋和莫济铭，在信息技术老师孙自超的协助下，一同研究发明了一个防溺水机器人。于8月13日在重庆举办的第19届中国青少年机器人竞赛暨2019世界青少年机器人邀请赛上，这个机器人以创新的设计理念和贴近生活实际的实用功能，获得评委和观众的一致好评，斩获创意机器人比赛项目小学组一等奖。

这个防溺水机器人的神奇之处在哪里？研发它的又是怎样的学生和老师？近日，记者前去探究一番。

小小机器人包含大智慧

中山小学研发的这个防溺水机器人有着蓝白两色的身体，看上去像一个架在游泳圈上的平板电脑。虽然看上去其貌不扬，但却是“高科技”产品，它主要由电脑控制器、摄像头等核心零部件和泳圈、PVC水管、亚克力板组成。

树莓派控制器就是机器人的大脑，它通过英特尔计算棒、摄像头，对意欲靠近水域或者已经溺水的人进行人脸识别。这个机器人十分机敏，对于处于岸上、尚未下水的人员，机器人会马上过去发出警报，劝离该人。如果有人已经处于水里，机器人就立刻接近落水人员，落水人员可以趴在机器人身上安全上岸。

在此过程中，机器人前方两端的超声波测距传感器发挥探路避障作用，同时机器人自动对落水者及周边环境进行拍照，实时传输至学校、公安等相关部门，让相关人员及时接收警报并采取进一步救援行动。

师生精心研发逐项攻关

预防溺水是中小学生特别要注意的安全事项，但是近年来各地发生的溺水事故却接连不断。2017年，梧州市中山小学的冯烁、覃逸锋和莫济铭三位学生萌发了制造防溺水机器人的想法。经过两年的酝酿和准备，今年7月，三人开始着手将理想变为现实。

防溺水机器人的外观及内部构造的设计，并不是一帆风顺的。机器人顶部的PVC水管横杠到底要一条还是两条？如何才能让人脸识别精准且快速？这些都是设计的难点和关键。冯烁、覃逸锋、莫济铭三人不断拆分和组装机器人，老师孙自超边研究试验边指导学生安装。“顶部一条横杠刚刚合适，使用亚克力板和水管组装，可以减轻整体重量，使机器人更好地浮在水面上。”冯烁说。

机器人上的水管部件关系到平衡问题，因此拼接不能有丝毫偏差。为了保持机器人的平衡，三人耐心细致地用水平仪测量尺寸，精细拼接，丝毫不敢马虎。机器人整体组装完成后，他们发现单靠摄像头进行人脸识别和拍照速度较慢，于是，他们从网上买回计算棒，使机器人的运算加速从而改良了性能。然而，机器人的摄像头作为眼睛转动时角度很有限，三人多次试验，更换掉原来的电机，终于让机器人的“眼睛”可以自由转动。

克服临场困难获专家肯定

万事俱备，只欠东风。8月11日，冯烁、覃逸锋、莫济铭与孙自超及负责后勤保障的校长蔡一兵、语文老师曾丽一道，带着这款防溺水机器人来到了重庆市重庆会展中心。他们参加的是本次竞赛的创意机器人比赛小学组项目，选手在向公众展示机器人的同时，评委专家们也会到各个展台，与选手进行答辩互动和观看操控演示。

展示开始时，当三人信心满满地就地组装好机器人后，意外却出现了。由于比赛场馆内人员众多，导致网络不畅，机器人无法联网到专门用来演示数据的手提电脑，这可急坏了师生们。就在此时，三人急中生智，先直接在手提电脑屏幕上播放之前录制的视频给评委专家观看，又马上买来鼠标和键盘，直接连接在机器人的主机上进行操作。展示时尽管缺少了手提电脑的放大演示，但并不影响评委专家对防溺水机器人的肯定和赞赏。

最后，评委专家对防溺水机器人的改进给出了几点意见和建议，例如通过视线测距替代超声波测距，可减少因水面波浪而产生的错误判断，以及电脑在识别人脸时要更加精准，要可以根据人的表情、姿态等判断水里的人是溺水还是戏水。这些建议，三位学生都一一细听，认真记录。

开阔眼界收获启发感悟

第一次到重庆，也是第一次参加全国的机器人竞赛，与全国各地优秀代表队同台竞技，这对于三位小学生来说是难得的学习交流机会和人生体验。在同期进行的世界青少年机器人邀请赛上，三人也见识到世界各国同龄人的发明创造。

据了解，参加这个比赛项目的共有35支代表队（包括港澳台地区各小学），他们展示的创意机器人有智能垃圾分类机器人、皮影戏机器人、宠物陪伴机器人、汽车道路驾驶技能训练系统、禁烟机器人等，各个机器人都“身怀绝技”。中山小学三位学生在观摩了别人的展示后，深受启发。覃逸锋说：“智能创造是人类未来的生活方式，别人研发的机器人让我大开眼界。” 莫济铭则表示：“团结协作，学习互相配合操控机器人和编程解说，是我参赛的收获。”

“这个防溺水机器人还有很多需要改进的地方。”孙自超老师说，他与同学们回到梧州后，计划在机器人核心主板防水、改装双目摄像头、安装太阳能电池保持续航等方面继续进行研究和完善。“获得第19届中国青少年机器人竞赛暨2019世界青少年机器人邀请赛创意机器人比赛小学组的一等奖，是同学们科学技术学习的一个阶段性成果，也是他们科技智造的起点，希望同学们再接再厉，为未来的智能生活创造更多的便利。”

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