Page 52 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新实践工作站

达人 詹佳豪
上海交通大学机械工程实践工作站
复旦大学附属中学
科创格言：科学创新是一种信仰

探究保障聋哑人道路骑行安全 工作站学习结束了，但受益却是一生的
工作站学习结束了，但受益却是一生的
探究保障聋哑人道路骑行安全
我的课题是“基于 Arduino 的聋哑人电动车安全头盔”。 工作站的学习极大地影响到了我的人生轨迹。
聋哑人电动车安全头盔设计基于开源硬件 arduino uno r3 主 首先，我在这个过程中竖立起严谨认真的科学态度。王留芳老师
板，在普通安全头盔的基础上加装了三个超声波传感器，分别对准 在教我们基础的电路板知识的时候，反复叮嘱我们，不同的接线用
后方、左后方、右后方三个方向，以保障聋哑人对后方事物的敏感 不同的颜色，不可以乱接，我从这一件小事中便可以感受到一种严
察觉。当周围有物体靠近达到一定距离，并且可能造成危险时，就 谨的作风。同时，她还提醒我们：“技术是绝不容许放错的，所以
会触发相应振动马达，振动马达正好安装在相应的方向，因此一旦 一定要仔细。”这对于程序总是错误百出的我是莫大的启发，使得
工作就可以告知聋哑人存在潜在危险的方位，帮助聋哑人及时作出 我用心检查每一行代码，极力避免错误的出现。
反应。为了提高反应的灵敏性，头盔上加装了一个声音传感器，但 其次，工作站的学习更为我奠定了人生未来的目标。我从亲手进
周围发出剧烈声响时，会触发三个马达同时工作，引起聋哑人的注 行科学创新中体会到了科学创新的无限魅力，我们可以将我们所学
意。同时，安全头盔上还安装了聋哑人的标识，提醒路上行人进行 的知识应用于实践，从而切实地为他人提供便利，甚至改变世界，
避让并在适当的时候提供帮助，标识内有红色 LED 灯，LED 灯会 我认为为此付出一生是值得的。
自动根据外部亮暗程度点亮，不仅使得聋哑人标识在夜晚也可以被 现在，受科创活动的影响，我仍然保持着主动发现问题的态度去
注意到，同时也帮助周围车辆注意到聋哑人，保障了聋哑人快递员 看事物，并记录一些有趣的科创点子，并主动去了解相关技术，将
的道路安全。 其付诸实践。我也希望未来可以进入一所优秀的大学，去到更高的
通过查阅资料，我了解到目前已经有基于深度学习的手语识别算 平台，了解这些前沿技术，圆我的“科创”梦。
法的手语识别器，也有一些 app 专门针对聋哑人的需求可以编辑文 我的工作站学习经历或许已经结束了，但受益却是一生的。对于
字发出语音，但这些技术都未能在聋哑人骑行过程中提供及时、精 即将参与科创活动的同学，我希望你们可以在科创活动中多思考，
确的提醒。我的研究希望可以为聋哑人提供有效的方案提高聋哑人 多提问，或许过程并不轻松，但结果一定是丰硕的。
骑行过程中对外界的敏感度，帮助他们及时对外界潜在危险作出反
应。
在着手设计的过程中，我想到可以借鉴王留芳老师在课上介绍
的多功能避障小车的设计思路，利用超声波传感器来检测周围情
况。当时，我又刚刚学习了 arduino 的操作方式，于是选择使用
arduino 作为操作平台。但是，制作好初代安全头盔后，我发现单
单依赖超声波传感器无法适应复杂多变的道路环境，我上网搜索解
决方案，了解到了多传感系统的概念，即传感器系统具有较大的可
靠性、灵活性、监视跟踪的连续性、反应的快速性，可以采用多传
感系统，即把多传感器收集、提供的信息、集合或组合在一起的系统。
依托于该理论，我设想引入声音传感器、光敏传感器，使得整个系
统可以对外界信息尽可能有完整的把握，以求给出准确的提醒，检
测周围是否有潜在危险，最终使得安全头盔达到了比较高的准确度。
希望可以借助聋哑人电动车安全头盔帮助到聋哑人，同时也是吸
引人们对相关领域研究的关注。

拥有大爱无疆的人文情怀和勇于开拓的创新精神
拥有大爱无疆的人文情怀和勇于开拓的创新精神
佳豪同学是一个积极向上，热爱生活，乐于助人，践行社会主义核心价值观的优秀中学生。正是基于严谨认真的科学态度，细致敏锐的
科学素养，大爱无疆的人文情怀和勇于开拓的创新精神，他提出了“基于 Arduino 的聋哑人电动车安全头盔”这一课题。
该课题从社会热点问题出发，为满足残障人士生活、就业的需求，加强聋哑人骑行安全措施而提出。课题科学运用所学知识，经过严格
论证，反复试验，最终获得实物模型。模型采用振动方式对佩戴人士进行危险警示，灯光提示周围行人关爱残障人士，及时避让或给予帮助。
模型充分考虑了环境的复杂性和佩戴者的生理缺陷，采用多传感系统设计方案，极大地提高了系统的可靠性、灵活性，实现了反应的快速
性和监视跟踪的连续性，可以及时将外界信息尽可能快速、完整地传达给佩戴者，对潜在危险给出准确提醒，并向周边行人发出提示信号。
该课题成果不仅为残障人士的行车安全提供了帮助，也有利于形成助残和谐的良好社会风尚。
——指导老师：上海交通大学高级工程师 王留芳

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