用AI解決身邊的問題
——科技中學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方案介紹
趙曉東 李芳
（深圳市福田區(qū)紅嶺科技中學(xué) 廣東 深圳 518000）
【摘要】：項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是科技中學(xué)科技創(chuàng)新系列課程的核心，我們在AI賦能教育環(huán)境下結(jié)合深圳學(xué)校實(shí)際情況在校本課程中長期采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)方法，以此為抓手將學(xué)校的科技創(chuàng)新校本必修課同校本選修課程、訓(xùn)練課程進(jìn)行整合，采用開放式選題，多學(xué)科融合解題的模式。學(xué)生通過“發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題”等環(huán)節(jié)和小組合作方式，開展科學(xué)考察和研究，既重視對學(xué)生必備品格和關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，更重視發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新精神和探究意識，兼顧學(xué)生的社會責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)意識的培養(yǎng)。在評價(jià)方式上突出多維化、多元化和多樣，有助于學(xué)生形成正確的自我成長觀和成才觀。
關(guān)鍵詞：AI賦能教育 項(xiàng)目式學(xué)習(xí) 科技創(chuàng)新
1課程體系建設(shè)
科技中學(xué)是一所以科技創(chuàng)新教育為辦學(xué)特色的公辦初級中學(xué)，我們因地制宜自主研發(fā)的校本課程《學(xué)會創(chuàng)新》，以科技創(chuàng)新為重點(diǎn)內(nèi)容，九年級每班每周一課時(shí)。學(xué)生在創(chuàng)新課上學(xué)習(xí)創(chuàng)新的技能和方法，訓(xùn)練創(chuàng)新的思維和品質(zhì)，然后，通過綜合實(shí)踐活動，加深理解，培養(yǎng)動手實(shí)際操作能力。在此基礎(chǔ)上學(xué)校還開設(shè)了多類別、多方向科技類校本選修課，內(nèi)容包含：科技發(fā)明、科技論文與科技實(shí)踐活動、科技制作、機(jī)器人、編程、無人機(jī)操作等，打造AI賦能教育環(huán)境下的科技創(chuàng)新課程體系。在這一系列課程中我們采用“七步式”教學(xué)方法，以問題作為驅(qū)動，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題；以AI作為手段，賦能學(xué)生研究問題，解決問題；以評價(jià)作為指引，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)步。
圖1科技創(chuàng)新課程模型
2教學(xué)環(huán)境營造
科技中學(xué)建有科技創(chuàng)新工作室、機(jī)器人工作室、編程工作室、手工制作室、機(jī)械制作室、無人機(jī)實(shí)驗(yàn)室、場地賽車實(shí)驗(yàn)室、科技創(chuàng)新成果展覽館等一批科創(chuàng)類教學(xué)活動場地，用于學(xué)生科技創(chuàng)新活動的開展。并配備有大型激光雕刻機(jī)、數(shù)控機(jī)床、車床、鉆銑床、VEX（IQ、EDR）機(jī)器人、BDS機(jī)器人、樂高機(jī)器人、無人機(jī)、3D打印機(jī)等教學(xué)設(shè)備，還購置大量科普讀物，為科技創(chuàng)新教育活動的開展創(chuàng)造更加良好的條件。
圖
2功能室示例圖
教育中讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題是培養(yǎng)他們批判性思維、解決問題能力和創(chuàng)造力的關(guān)鍵組成部分，而引導(dǎo)他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)并選擇“好問題”則是一項(xiàng)重要的任務(wù)。我們可以在課堂上幫助學(xué)生培養(yǎng)提出好問題和創(chuàng)造作品的能力，具體方法如下：
激發(fā)興趣：首先，了解學(xué)生的興趣，以便能夠與他們建立聯(lián)系。從學(xué)生感興趣的主題或領(lǐng)域開始，能夠更容易引導(dǎo)他們提出相關(guān)的問題。鼓勵(lì)他們思考：什么是他們最關(guān)心的問題或感興趣的主題？
提問技巧：教授學(xué)生提問的技巧是關(guān)鍵。解釋什么是開放性問題，如何提出有關(guān)特定主題的問題，以及如何避免過于狹窄或模糊的問題。示范一些示例問題，以幫助他們理解。
創(chuàng)造性思維：鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維?？梢允褂脝l(fā)性的問題或挑戰(zhàn)來激發(fā)他們的想象力。提問類似于：“如果你可以改變世界的一件事，你會選擇什么？為什么？”這種問題可以引導(dǎo)學(xué)生提出獨(dú)特而有創(chuàng)意的問題。
實(shí)踐項(xiàng)目：將學(xué)生置于實(shí)際項(xiàng)目中，鼓勵(lì)他們合作并解決問題。例如，讓他們參與科學(xué)展覽或發(fā)明比賽，這樣他們可以將問題轉(zhuǎn)化為創(chuàng)造性的解決方案。提供支持和反饋，以幫助他們不斷改進(jìn)。
提供資源：確保學(xué)生可以訪問各種資源，如圖書館、互聯(lián)網(wǎng)和專業(yè)人士的幫助。這些資源可以幫助他們更深入地研究問題，并找到相關(guān)信息。
鼓勵(lì)堅(jiān)持：提出好問題和創(chuàng)造有創(chuàng)意的作品通常需要時(shí)間和耐心。鼓勵(lì)學(xué)生堅(jiān)持不懈，不斷改進(jìn)他們的想法和項(xiàng)目，同時(shí)也要接受失敗和挫折，并從中學(xué)習(xí)。
最重要的是，要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)鼓勵(lì)學(xué)生提出問題、探索想法和創(chuàng)造作品的課堂環(huán)境。通過積極的反饋和鼓勵(lì)，學(xué)生將更有動力去追求他們的好問題和創(chuàng)意作品，從而培養(yǎng)了解決問題和創(chuàng)新的能力。
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圖3《學(xué)會創(chuàng)新》課上啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題
3項(xiàng)目式學(xué)習(xí)“七步法”（以學(xué)生項(xiàng)目《自巡航垃圾清理機(jī)器人》為例）
圖4學(xué)會創(chuàng)新項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方法示例
教師指導(dǎo)學(xué)生通過“發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題”等環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)和小組合作方式，自主開展科學(xué)考察和研究，引導(dǎo)學(xué)生“帶著發(fā)現(xiàn)問題的思考去解決問題”，整個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程分為分組、選題、討論定題、知識和技術(shù)儲備、材料準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)制作和展示等七個(gè)環(huán)節(jié)（如上圖所示）：
分組：采取分組合作的方式，學(xué)生根據(jù)興趣愛好和能力特長進(jìn)行自愿分組，每組三人。每組設(shè)組長一名負(fù)責(zé)項(xiàng)目的整體方案制定和項(xiàng)目演示；程序員一名負(fù)責(zé)項(xiàng)目程序編寫和工程筆記記錄；工程師一名負(fù)責(zé)項(xiàng)目硬件制作及后期維護(hù)。該環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生興趣愛好，發(fā)現(xiàn)自身能力，在團(tuán)隊(duì)不同角色中尋找自身價(jià)值。
例：《自巡航垃圾清理機(jī)器人》項(xiàng)目小組由九年級某班三名學(xué)生自愿組成，三人討論決定根據(jù)自身興趣和特長由A同學(xué)任組長、B同學(xué)任程序員、C同學(xué)任工程師。
選題：采取講授法、啟發(fā)法、觀察法，教師首先從科學(xué)的角度提出什么樣的問題是“好問題”，“如何去發(fā)現(xiàn)問題”，引導(dǎo)學(xué)生理解“好問題”的特點(diǎn)，主動發(fā)現(xiàn)“好問題”，并提出發(fā)現(xiàn)“好問題”有哪些方法和途徑”。學(xué)生每天將發(fā)現(xiàn)的問題記錄在工程筆記中，并利用周末進(jìn)行相關(guān)社會調(diào)查，在課上根據(jù)平時(shí)記錄來選擇自己認(rèn)為好問題，并填寫《創(chuàng)意卡》。該環(huán)節(jié)根據(jù)初中生問題分析認(rèn)知能力較弱特點(diǎn)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、運(yùn)用科學(xué)方法等方面能力。
例：《自巡航垃圾清理機(jī)器人》項(xiàng)目小組在教師引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)公園草坪內(nèi)垃圾清理困難的問題，并填寫《創(chuàng)意卡》。
討論定題：采取分組討論和綜合討論，每小組選出代表上臺展示本小組發(fā)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)問題，并介紹解決相關(guān)問題的途徑和技術(shù)手段，其他小組對該問題進(jìn)行討論并提出質(zhì)疑，該小組代表和成員進(jìn)行答辯。根據(jù)采取分組討論和綜合討論的結(jié)果，綜合本組、他組和教師的意見確定項(xiàng)目題目，選取解決問題的技術(shù)手段。該環(huán)節(jié)根據(jù)初中生問題分析能力較弱、團(tuán)隊(duì)意識較差等特點(diǎn)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生問題分析、團(tuán)隊(duì)合作和語言表達(dá)等方面能力。
例：《自巡航垃圾清理機(jī)器人》項(xiàng)目小組通過討論選出“草坪內(nèi)垃圾清理困難”的問題作為本組的研究題目進(jìn)行介紹并回答其他小組提出的相關(guān)問題，并結(jié)合教師的意見進(jìn)行完善，最終決定設(shè)計(jì)制作《自巡航垃圾清理機(jī)器人》解決上面的問題。
知識和技術(shù)儲備：每組學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目題目和成員分工結(jié)合學(xué)?？萍紕?chuàng)新校本課程宣講，自主選擇校本選修課程學(xué)習(xí)相關(guān)知識和技術(shù)，并自主學(xué)習(xí)研究項(xiàng)目相關(guān)知識，如：小組組長多選擇創(chuàng)新發(fā)明、科技論文和DI創(chuàng)意設(shè)計(jì)校本課，小組程序員多選擇編程和機(jī)器人校本課，小組工程師多選擇科技制作和校本課，每人每天將學(xué)到的相關(guān)知識記錄到工程筆記中。該環(huán)節(jié)針對初中生自主學(xué)習(xí)能力弱，知識技能儲備較弱等特點(diǎn)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，并掌握科技論文、編程、機(jī)器人等方面的知識和技能。
例：《自巡航垃圾清理機(jī)器人》項(xiàng)目小組在教師的指導(dǎo)下根據(jù)設(shè)計(jì)制作《自巡航垃圾清理機(jī)器人》需掌握的知識與技能選擇參加相關(guān)的校本選修課進(jìn)行學(xué)習(xí)，組長A同學(xué)和工程師C同學(xué)選擇了科技制作課、程序員B同學(xué)選擇了編程課。
材料準(zhǔn)備：學(xué)生根據(jù)本組項(xiàng)目技術(shù)要求，自主選擇由學(xué)校提供材料和設(shè)備，或通過網(wǎng)絡(luò)自主采購特殊材料和零件，過程中由導(dǎo)師和家長協(xié)助指導(dǎo)。該環(huán)節(jié)針對初中生自主性差的特點(diǎn)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生自主意識。
例：《自巡航垃圾清理機(jī)器人》項(xiàng)目小組圍繞小組課題《自巡航垃圾清理機(jī)器人》在校本選修課上進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)后開始準(zhǔn)備制作材料，由學(xué)校提供主板、超聲波測距模塊、電池、電機(jī)、輪胎、攝像頭等通用部件，學(xué)生家長提供部分專用部件。
設(shè)計(jì)制作：學(xué)生按照本組項(xiàng)目技術(shù)要求，通過之前選取或采購的材料，選用合適的設(shè)備進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)和制作，并利用假期進(jìn)行相關(guān)社會調(diào)查和實(shí)踐活動，不斷改進(jìn)項(xiàng)目。過程中由導(dǎo)師和學(xué)科教師提供技術(shù)指導(dǎo)、安全操作規(guī)范并參與社會調(diào)查和實(shí)踐活動。該環(huán)節(jié)針對初中生動手能力差、安全意識弱的特點(diǎn)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生動手能力和安全意識。
例：《自巡航垃圾清理機(jī)器人》項(xiàng)目小組利用校本選修課、訓(xùn)練課時(shí)間在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行《自巡航垃圾清理機(jī)器人》的材料切割、焊接、安裝、調(diào)試，并利用課余時(shí)間開展關(guān)于項(xiàng)目的相關(guān)調(diào)研，完成工程筆記和調(diào)研筆記。
展示：學(xué)生完成本組項(xiàng)目后，分別在課上、班級、學(xué)校校本課程成果展示活動、科技類競賽等場合進(jìn)行項(xiàng)目展示，組內(nèi)每位成員按照分工進(jìn)行學(xué)習(xí)成果展示、小組合作進(jìn)行項(xiàng)目路演。該環(huán)節(jié)根據(jù)初中生問題分析能力較弱、團(tuán)隊(duì)意識較差等特點(diǎn)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生自信心，團(tuán)隊(duì)合作和綜合表達(dá)等方面能力。
例：《自巡航垃圾清理機(jī)器人》項(xiàng)目小組完成制作后在課堂、班級及一系列科技創(chuàng)新比賽中進(jìn)行項(xiàng)目作品展示，小組成員對自己的研究學(xué)習(xí)的過程進(jìn)行回顧，并對下一步項(xiàng)目作品改進(jìn)和研究學(xué)習(xí)提出方案。
圖5學(xué)生項(xiàng)目案例-設(shè)計(jì)草圖
圖6學(xué)生項(xiàng)目案例-合作組裝部件
其中，優(yōu)秀作品還會在福田區(qū)科技館、深圳市科學(xué)館，深圳市青少年活動中心，深圳市會展中心等場所進(jìn)行展示與分享。同時(shí)，為了提升項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的專業(yè)性，學(xué)校還建立了校外科普實(shí)踐基地——中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，由專業(yè)的導(dǎo)師對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，讓孩子們實(shí)地感受科研實(shí)踐的魅力，培養(yǎng)孩子們的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。進(jìn)一步拓寬學(xué)生培養(yǎng)渠道，拓展學(xué)生實(shí)踐空間，共同探索培養(yǎng)未來科技創(chuàng)新人才的新途徑。
4評價(jià)設(shè)計(jì)
評價(jià)方式上，評價(jià)要素的多維化——“用AI解決生活中的問題”項(xiàng)目學(xué)生素質(zhì)的評價(jià)內(nèi)容能更好地詮釋新課程評價(jià)的理念，評價(jià)內(nèi)容不是單一的，而是多維的，包含對參與項(xiàng)目學(xué)生項(xiàng)目的評價(jià)、研究報(bào)告評價(jià)、學(xué)習(xí)過程評價(jià)、收獲展示評價(jià)、競賽活動評價(jià)等內(nèi)容，既關(guān)注學(xué)生知識與技能的理解和掌握，更關(guān)注他們情感與態(tài)度的形成和發(fā)展，關(guān)注他們在學(xué)習(xí)活動中所表現(xiàn)出來的情感和態(tài)度，幫助學(xué)生認(rèn)識自我，建立信心。實(shí)施多元評價(jià)，在現(xiàn)有初中學(xué)生綜合素質(zhì)評價(jià)的基礎(chǔ)上，加入科學(xué)基礎(chǔ)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)發(fā)展能力、科技創(chuàng)新素質(zhì)、動手動腦能力評價(jià)要素二級指標(biāo)評價(jià)維度。具體包括學(xué)生的領(lǐng)悟程度和探究能力、思維邏輯性和嚴(yán)謹(jǐn)性、資料獲取與掌握能力、表達(dá)能力、創(chuàng)造能力、想象能力以及系統(tǒng)分析能力，通過網(wǎng)絡(luò)電子平臺評價(jià)、實(shí)踐評價(jià)、建立檔案評價(jià)來完成。評價(jià)的多元化——“用AI解決生活中的問題”項(xiàng)目評價(jià)的特殊之處在于擁有著名科創(chuàng)導(dǎo)師和學(xué)科教師組成教師組成的教師團(tuán)隊(duì)，并在學(xué)校微信群上建立專家教師互動平臺，保證教師、學(xué)生、專家在網(wǎng)絡(luò)上的溝通聯(lián)系。項(xiàng)目學(xué)生的主體評價(jià)包括班主任評價(jià)、任課教師評價(jià)、年級組評價(jià)、導(dǎo)師評價(jià)、畢業(yè)生導(dǎo)師評價(jià)、學(xué)生自主評價(jià)、學(xué)生之間評價(jià)、家長評價(jià)等。比如項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程中還實(shí)行家長開放日，家長可以進(jìn)實(shí)驗(yàn)室聽課對教師和學(xué)生進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)主體的多樣化有利于建立完善科學(xué)合理的學(xué)生互動和評價(jià)方式，讓更多的有發(fā)展?jié)摿Φ膶W(xué)生參與到項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中來。評價(jià)方式的多樣化——多元化課程結(jié)構(gòu)體系必然要求多樣化的評價(jià)方式，打破了以往考試評價(jià)主導(dǎo)的局面。采用過程性、發(fā)展性評價(jià)，全面發(fā)展學(xué)生的個(gè)性特長，對學(xué)生進(jìn)行過程表現(xiàn)、潛能發(fā)展的評價(jià)，以及論文、實(shí)驗(yàn)成果等形式的評價(jià)、研究性學(xué)習(xí)課程則采用課題管理的形式進(jìn)行過程性評價(jià)，要求學(xué)生認(rèn)真選題、認(rèn)真對待研究過程，并做出一定研究成果；社團(tuán)活動課程是學(xué)生自主設(shè)計(jì)，自我管理，主要為了培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性特長，評價(jià)形式主要是優(yōu)秀社團(tuán)評定，學(xué)生的活動表現(xiàn)和展示評價(jià)。
評價(jià)設(shè)計(jì)注重過程性評價(jià)，質(zhì)量評價(jià)，量化與非量化評價(jià)和結(jié)合，對學(xué)生的成長產(chǎn)生良性的促進(jìn)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)選擇有積極正確的導(dǎo)向，對初中學(xué)生的科學(xué)精神和科技創(chuàng)新素質(zhì)形成有良好的自我教育功能，從而有助于學(xué)生形成正確的自我成長觀和成才觀。
圖7學(xué)生項(xiàng)目案例-反復(fù)測試
圖8參加競賽活動也是評價(jià)方式之一
總的來說，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方案對初中生的教育有諸多益處。它不僅可以激發(fā)興趣，提高學(xué)術(shù)表現(xiàn)，還可以培養(yǎng)實(shí)際問題解決、團(tuán)隊(duì)合作和溝通等關(guān)鍵技能，為他們未來的成功打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這種教育方法不僅關(guān)注知識的傳授，還注重學(xué)生全面素質(zhì)的發(fā)展。
作者簡介：
趙曉東，中國青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會會員、廣東省青少年科技教育協(xié)會代表、廣東省十佳優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員、深圳市中小學(xué)教育信息化專家人才、福田區(qū)趙曉東教與學(xué)方式轉(zhuǎn)變中學(xué)科技創(chuàng)新工作室主持人，現(xiàn)任福田區(qū)科技中學(xué)副校長、科技創(chuàng)新中心負(fù)責(zé)人，郵箱576468108@qq.com、電話：13798580805。
李芳，深圳市福田區(qū)教育系統(tǒng)特聘博士，2020年畢業(yè)于中國科學(xué)院大學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)專業(yè)，現(xiàn)任深圳市福田區(qū)科技中學(xué)科創(chuàng)中心專職教師。郵箱:lifang061@163.com
附：學(xué)生項(xiàng)目案例—《自巡航垃圾清理機(jī)器人》研究報(bào)告
發(fā)現(xiàn)問題：我在家附近的社區(qū)公園草坪中經(jīng)常看到廢紙巾、包裝袋、空易拉罐等垃圾，雖然工人師傅每天都在清掃，但由于這些不同材質(zhì)、體積的垃圾掉落在草坪中難以被發(fā)現(xiàn)和清理，給清掃工作帶來不便。
于是我萌生了發(fā)明自巡航垃圾清理機(jī)器人的想法，在老師指導(dǎo)下我設(shè)計(jì)制作了該項(xiàng)目。該項(xiàng)目利用優(yōu)控430A控制器（PLC）經(jīng)行整體控制，結(jié)合M415B步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器控制24V20AH電池驅(qū)動兩臺57J09型電機(jī)提供行走動力，11.3V、5200MAH電池為垃圾收集箱內(nèi)600W、電壓11.3的涵道風(fēng)扇提供動力，利用負(fù)壓吸收細(xì)小垃圾；攝像頭配合機(jī)械臂抓取較大塊垃圾?？稍趶?fù)雜路面上實(shí)現(xiàn)自動巡航、垃圾清理及初步分類的新型清潔機(jī)械，旨在提高城市清潔工作效率、降低人力成本。
科學(xué)方法和原理：
（1）超聲波測距：為了使移動機(jī)器人能自動避障行走，就必須裝備測距系統(tǒng)，以使其及時(shí)獲取距障礙物的距離信息（距離和方向），超聲波其實(shí)就是聲波的一種，因?yàn)轭l率高于20kHz，所以人耳聽不見，并且指向性更強(qiáng)。聲波遇到障礙物會反射，而聲波的速度已知，所以只需要知道發(fā)射到接收的時(shí)間差，就能輕松計(jì)算出測量距離，再結(jié)合發(fā)射器和接收器的距離，就能算出障礙物的實(shí)際距離。
（2）履帶行進(jìn)運(yùn)動學(xué)：本項(xiàng)目安裝有環(huán)形鏈帶，履帶由履帶板和履帶銷等組成。履帶銷將各履帶板連接起來構(gòu)成履帶鏈環(huán)，履帶環(huán)在與地面接觸的一面有加強(qiáng)防滑筋（簡稱花紋），以提高履帶板的堅(jiān)固性和履帶與地面的附著力。
（3）TRIZ發(fā)明方法之局部質(zhì)量原理：局部質(zhì)量原理是技術(shù)系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則的一種體現(xiàn)，目的是使得系統(tǒng)資源達(dá)到最優(yōu)配置。設(shè)計(jì)中將清理出的全部垃圾看做一個(gè)整體，再將垃圾通過比重實(shí)現(xiàn)初步分類。
（4）攝像頭感應(yīng)技術(shù)：通過攝像頭感應(yīng)技術(shù)配合機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)大塊垃圾自動識別清理。
（5）電磁鐵、隔網(wǎng)：通過電磁鐵和隔網(wǎng)對已回收的垃圾進(jìn)行自動分類。
項(xiàng)目評價(jià)：
（1）全地形行駛，零半徑轉(zhuǎn)向，可適應(yīng)各類路面，包括平地、山坡、沙灘、叢林等；
（2）履帶車的差速轉(zhuǎn)向:本清掃機(jī)器人左右各兩個(gè)動力輪，每個(gè)動力輪采用獨(dú)立的電機(jī)來驅(qū)動，這樣就省去了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向傳動部件，利用左右車輪的速度差實(shí)向拐彎及轉(zhuǎn)向，甚至可以實(shí)現(xiàn)原地零半徑轉(zhuǎn)向，大大提高了車體的機(jī)動性能。
（3）超聲波測距實(shí)現(xiàn)自動避障和避險(xiǎn):本清理機(jī)器人前后的水平方向及車底均安裝了超聲波測距傳感器，機(jī)器人行駛過程中實(shí)時(shí)檢測路面狀態(tài)，如果在前進(jìn)或后退方向上檢測到有障礙物靠近，就會自動改變方向，避免與障礙物相撞。如果發(fā)現(xiàn)車底到路面的距離突然變化超過一定幅度，如落差超過車身高度，就判斷到車體行駛到了懸崖邊緣，就立即向相反方向運(yùn)動，從而避免車體墜落。
（4）根據(jù)垃圾的比重實(shí)現(xiàn)初步的分類:路面的常見垃圾一般有樹葉、紙片、塑料、織物，以及石塊、玻璃、金屬小物件等。先根據(jù)這些垃圾的比重實(shí)現(xiàn)分別清掃分類，安裝雙功率吸塵裝置，小功率吸塵器安裝在車頭，首先吸入輕質(zhì)垃圾，如樹葉、紙張、塑料等，大功率吸塵器在車尾吸入重質(zhì)垃圾，如石塊、金屬、玻璃等。這樣不同的垃圾收集到不同的垃圾袋中，并通過電磁鐵和隔網(wǎng)對已回收的垃圾進(jìn)行自動分類，為后續(xù)處理提供了方便。
（5）遙控或自動巡掃路面，可自動避障，設(shè)定路線自動巡掃；
（6）發(fā)送路面清掃實(shí)時(shí)視頻，方便遠(yuǎn)程操作。
收獲體會：
經(jīng)過自己大半年的努力，在老師的幫助下，我終于完成了自己的發(fā)明項(xiàng)目。在這段時(shí)間里我學(xué)會了調(diào)查分析、工程設(shè)計(jì)、硬件加工和基礎(chǔ)電路等許多知識，也得到了很多鍛煉。我的發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中，真正實(shí)現(xiàn)了自巡航清理垃圾和垃圾分類，即美化環(huán)境又節(jié)省了人力。感謝在我項(xiàng)目研究工程中給予我們指導(dǎo)和幫助的輔導(dǎo)老師、工程師和同學(xué)們，感謝你們在科技創(chuàng)新的道路上指引我不斷進(jìn)步，我會繼續(xù)努力的！