泸州高中生发明“全自动路障摆放机” 高速路上能自动摆放回收路障 她的设计捧回省青少年科技创新大赛一等奖

刘玢睿操作“全自动路障摆放机”袁为连/制图

◎ 川江都市报记者 许世智 摄影报道

3月31日—4月4日，在第33届四川省青少年科技创新大赛上，泸州老窖天府中学高二学生刘玢睿发明的“全自动路障摆放机”作为泸州市高中组唯一入围作品，在大赛中获得一等奖。

川江都市报记者了解到，今年17岁的刘玢睿从读初中开始就对机器人非常感兴趣，也喜欢自己动手制作机器人。发明“全自动路障摆放机”，源于她曾在高速公路上看见工人因修路摆放路障，不仅收放路障速度慢、效率低，人工操作还存在不小的危险性。

路障摆放过程有6步

第1步

向机器内装填叠放在一起的一组路障模块；

第2步机械手向上将最上面的路障从装填模块上取出；

第4步

机械臂下段下降，将锥形桶摆放到地面；

第3步

机械臂上段前摆，向前摆出锥形桶；

第6步

当一个装填模块上的锥形桶摆放完后，装置自动装填入新的一组装填模块，继续摆放。回收路障时，利用传感器找寻路障位置，反向重复上述过程，即可完成回收。

第5步

收回机械臂，底盘带着装填模块前进一段距离，再次夹取最上面的路障，重复上述过程，设定线路摆放路障；

从创意到实物 她在一次次失败中走向成功

昨日上午，川江都市报记者在泸州老窖天府中学见到刘玢睿，在她的操作下，“全自动路障摆放机”能够迅速摆放和回收路障。刘玢睿告诉记者，在参加四川省青少年科技创新大赛时，她在老师的帮助下给“全自动路障摆放机”设计了程序，能够实现机器自动收放路障。参赛回来后，她发现这个机器还有改进的地方，之前写的程序都已经删除了，目前只能手动操作。

刘玢睿一边操作“全自动路障摆放机”，一边告诉记者，从有这个创意到最终完成机器制作，大约花了一年时间。刚开始，她从改变路障的类型着手进行思考，但在网上一搜，现有的“可升降路障”不仅价格高，并且在高速公路上也不实用。随后，她又从改变路障的摆放方式着手，最初的设计是半自动的路障摆放机，仍然需要人工参与，这不够科学，不能最大限度节省人力。随后才有了设计“全自动路障摆放机”的想法。

刘玢睿说，高中时期，把学习抓好才是关键，因此，她只在每周的一三五才有时间到学校科技馆进行机器的组装、调试和验证。在确定了“全自动路障摆放机”的设计思路后，刘玢睿开始了她的“工程”。

从如何让机器均匀摆放、回收路障，到路障的存储收纳等，她经过多次实验，也遭遇了多次失败。都说失败是成功之母，在实践中，每一次失败都是经验，也为刘玢睿下一次在机器的设计、组装上更容易找到正确的方向。

为了实现更好地完成路障收、放、储存等多重任务，并且使结构尽量简单化，刘玢睿最终设计出“多段折叠的机械臂”模型，这也是“全自动路障摆放机”的核心。上面安装了角度传感器、灰度传感器、超声波测距传感器、位移传感器等，能够让机器在编程下实现自动摆放、回收路障。

刘玢睿说，在“全自动路障摆放机”的设计、组装、调试过程当中，离不开学校老师的指导。特别是“多段折叠的机械臂”的制作过程，很多时候做出的东西跟自己想象的完全不一样，每一次失败，她都会总结经验，找到原因并分析错在哪儿。

在一次次失败中，刘玢睿不轻言放弃，为实现最初的创意，不断努力，一步步走向成功。

有市场前景

符合人工智能快速发展趋势

刘玢睿说，“全自动路障摆放机”的设计制作过程不是一番风顺，成功也不是偶然，相比于在大赛中获奖，她更在意这次科研过程对她思维方式和动手能力的提升。

刘玢睿介绍说，在“全自动路障摆放机”的制作过程当中，每一个零件的安装，每一个马达的调试，以及每一颗螺丝钉的安装，都是她亲自动手。当“全自动路障摆放机”最终成型时，整台机器重量大约20公斤。而在这个过程中，也让刘玢睿逐渐形成了科研观念，一套行之有效的从设计理念到实物制作的完整流程。

刘玢睿说，在参加比赛时，要向前来参观的观众、专家介绍自己的产品，也是对自己语言表达、组织能力、人际交往能力的提升。她说，把机器做出来是一个漫长的过程，但要把它介绍出去，让其他人能够有完整的了解、认知，时间越短越好，这就需要提前做足准备，有完美的语言表达。

刘玢睿说，一年多下来，她更享受“全自动路障摆放机”设计制作的过程，在一次次失败之后成功时的满足感，在一次次实践中找到灵感、找到正确答案时的成就感。

泸州老窖天府中学科技教育指导教师吴蜀告诉记者，“全自动路障摆放机”的设计和制作，让刘玢睿收获的不仅是四川省青少年科技创新大赛的一等奖，更是让她在科研方面有了系统的理念、方法，养成了动脑、动手的好习惯。

吴蜀说，刘玢睿发明的“全自动路障摆放机”目前还处于一个概念状态，想要实际运用还有很远的距离。但是，它仍然有不小的市场前景，特别是我国高速公路网很长，这个机器解决了收放路障的问题，符合当今人工智能的快速发展的趋势；同时，随着不断完善，此模型还可用于送快递，捡垃圾等工作。

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