高中生们如何利用无人驾驶技术创造出令人惊叹的产品?离开沧州市第一中学,你会发现答案令人惊讶。
沧州市第一中学的师生们根据无人驾驶汽车的工作原理,在实验室里制造了三种无人驾驶模型车。这些模型车体积虽小,但功能强大,能够按照程序指令自动前进、转弯、变道,甚至还能避开障碍物、识别面部、分类物品……
今年1月,沧州市第一中学的教师张振凯向创新技术社团的学生提出一个想法:制造无人驾驶模型车。学生们对此非常感兴趣。张老师曾带领学生制作机器人、航模,并在国内外科技竞赛中屡获佳绩。虽然制造汽车机器人和模拟无人驾驶对他们来说并不陌生,但这仍是一个新的挑战。
张老师带领30多名学生组建团队,利用午休时间进行学习和讨论。学校为这个社团提供了各种材料。张老师介绍,无人驾驶汽车通常依靠传感器感知周围环境,并根据道路状况和车辆位置等信息控制转向和速度,从而实现安全驾驶。
经过约5个月的努力,他们设计并制造了三种无人驾驶模拟系统:光电循迹、循迹卡循迹和图像识别系统。这三种系统共制造了18辆无人驾驶模型车。
其中,高一30班的学生孙茂盛负责调试循迹卡循迹无人驾驶模型车。该车流畅地完成直线行驶、转弯、捡拾色块、分类颜色等动作。整个过程中,学生们需要编写大量代码参数,每一个参数都需要经过反复实验才能达到最佳效果。
孙茂盛的同学提灿起初对编程一无所知,但在几个月的时间里,她已经能够熟练编写代码,了解模型车的操作细节。她将自己想象成机器人,解决模型车遇到的各种问题。提灿说,无人驾驶模型车主要由传感系统、控制系统和动力系统组成,三者分别类似于人的“眼睛”、“大脑”和“四肢”。
除了软件方面的努力,硬件方面也经历了多次试验。例如,高一32班的学生王健宇在设计机械臂时遇到了困难,但最终成功制造出簸箕形的金属机械臂。此外,3D打印技术的应用也大大提高了模型车的性能。
在研发过程中,张老师引入了淘汰机制,鼓励学生自主性和创造力。高一29班的学生刘洪莹在五个月内经历了三次淘汰,但她没有放弃,最终成功解决了光电循迹无人驾驶模型车的问题。
近期,在市科协和市科技局的支持下,学生们前往沧州云图科技有限公司试驾自动驾驶汽车,学习后台控制编码。通过这次学习,他们不仅学到了许多新知识,还拓宽了思路。目前,他们的图像识别无人驾驶模型车最高速度达到了每小时25公里,是原来的五倍。