智能導盲拐杖

樂羊羊

設計者

姓名：施雨彤

座右銘：擁有夢想只是一種智力，實現夢想才是一種能力。

姓名：羅琦凱

座右銘：逆水行舟，不進則退。

姓名：陸榮鎮

座右銘：機遇總喜歡光顧有準備的人。

指導老師

陳雪梅，玉林市玉州區東環小學老師，多次獲評玉林市青少年科技創新大賽優秀科技輔導員，所制作的創新教具電生磁實驗裝置獲得第37屆廣西青少年科技創新大賽科技輔導員科技創新成果競賽（科技教育制作類）二等獎。

莫秋霞，玉林市玉州區東環小學老師，獲評2019年玉林市青少年機器人競賽活動優秀輔導員、2021年玉林市青少年科技創新大賽優秀科技輔導員，所指導的學生參加廣西北部灣創客教育大賽多次獲一等獎、二等獎。

施雨彤、羅琦凱、陸榮鎮三人都是學校科創社團的成員，經常一起制作科創作品。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，但因為天太黑，路人沒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、陸榮鎮商量后決定設計一款可以在盲人摔倒時發出提示音，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盲拐杖。

一、準備材料

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

二、科創過程

（一）確定分工

施雨彤負責作品設計、制作作品講解PPT、美化作品外觀；羅琦凱負責編寫程序、搭建線路；陸榮鎮負責設計和組裝作品。

（二）設計功能

功能一：按鍵導航方向。

按鍵模塊上的5個按鍵SK1、SK2、SK3、SK4、SK5，分別對應前進、后退、左轉、右轉及播放音樂的功能，使用者按下按鍵后，智能導盲拐杖便會播放相應的方向提示音或音樂。如使用者按下SK1按鍵后，智能導盲拐杖上的語音模塊會發出“前進”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米內是否有障礙物。若發現有障礙物時，智能導盲拐杖便會發出提示音和振動。

功能三：六軸傳感器監測。

如果使用者摔倒了，智能導盲拐杖也會倒下，這時其內置的六軸傳感器感應到角度發生變化，便會發出“我摔倒了，請您扶一扶我”的聲音。

功能四：LED夜光提醒。

當光線傳感器檢測到外部環境變暗時，智能導盲拐杖上的燈帶便會發光，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……”模塊解決了這個問題。

（四）組裝作品

三位同學用塑料管做了一個簡易的拐杖，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部。最后用超輕黏土裝飾拐杖。

三、成品測試

經測試，智能導盲拐杖的按鍵功能、播放功能都能夠實現。但是超聲波檢測數值不準確，所以三位同學調整了超聲波傳感器的安裝角度。最后測試成功。

老師點評：未來可以增加GPS定位或一鍵報警功能，這樣，當使用者遇到危險時，直接按鍵就能撥打電話求救了。