科技创新大会工作方案

北京四中机器人小组制作的智能捡球机器人依靠摄像头、红外传感器、光电传感器进行四周环境的感知，综合使用了PC机图像识别、8051单片机编程、串行口通讯等技术，来使机器人完成在乒乓球运动员进行训练时完全取代人一刻不停地进行捡球的工作。

机器人关于球的工作范围的定位主要通过图像识别完成的。 无论选题叫做“检球机器人〞，实际叫做“吸球机器人〞更为贴切。因为“捡〞的动作实际是由风扇负压方式完成的。当乒乓球处在吸球管口的四周时，会触发一组光电传感器，单片机感知到信号后，启动风扇抽出集球盒内的空气，乒乓球就在气压作用下被吸到了集球盒里。除了负压吸球系统外，机器人的硬件部分还包括：可以通过电磁继电器调节仰角的摄像头，两组驱动直流电机，一台笔记本电脑，一块 8051芯片，以及电路部分等。

通过两年来参加机器人小组得到的经验，我们认为机器人能否具有一定的有用性，除了能够顺利完成制定的工作外，还应该能够随机处理各种复杂的实际状况。为了能够在有用性上有所进展，我们除了通过图像识别技术准确定位乒乓球外，还在如下几方面进行了更进一步的开发：

“数字墙〞图形处理技术，可以通过色带圈定机器人捡球的区域，机器人在进行每一步工作前首先会推断自己是不是己

经走到了圈定范围之外，如果是，则会自动退回到圈内。这样做可以防止机器人为了搜索乒乓球而走到很远的地方。之所以称之为“数字墙〞，是因为图形处理程序可以让机器人忽略掉色带圈定范围之外的所有物体，仿佛在机器人面前筑起了一堵墙。“数字墙〞技术是本作品的最主要革新点和技术点。

2.我们在色带的拐角处放置了一个用特别颜色标记的浅底球盒，一旦机器人经过大范围搜索，认为圈内已经没有球，或者储球仓已经装满时，则会沿着色带前进，最终找到纸盒，把球\"吐\"到纸盒里。

3.机器人前端设置了五个红外传感器和两个微动开关，每时每刻都受到单片机的监控。一旦某个元件被触发，则马上由单片机调用相应的避障程序，从而实现了机器人的应激性。

4.为了适应各种场合的实际必需要，在编程时我们设置了两种工作模式：第一种工作模式在启动后进人待命状态，只有视野内出现乒乓球才开始正常工作，捡完球后，又一次进入待命状态，合适于场地较小，乒乓球较少的状况；第二种工作模式则没有设置待命状态，机器人在一开始和每次放球之后都会对场地继续进行大范围搜索，合适于场地较大，乒乓球较多的状况。

在具体使用时，您将会看到智能捡球机器人以如下方式进

行工作： 如果设定为工作方式一，则机器人在启动后首先进入待命状态。在待命状态下，机器人会以“低头〞、“抬头〞的方式交替地进行近处、远处乒乓球的原地寻找，一旦发现乒乓球，则进入正常工作状态。在正常工作状态下，PC机随时通过摄像头处理色带、乒乓球的位置、角度，把转向、前进的距离等指令发送到单片机，单片机依据发送协议完成各种工作。在捡球时，“数字墙〞程序可以计算出某一次动作是否可能是机器人走到色带之外，一旦发现，就会让机器人走回色带。当摄像头的视野内没有乒乓球的时候，程序调用无球处理模块，机器人以如下方式进行搜索：左转60度搜索-->；抬高摄像头再次搜索-->；右转60度搜索-->；抬高摄像头再次搜索-->；回到原位，前进50厘米，如果距离色带很近，则依据与色带的角度选择最正确转向方向转向，前进。以上每一步中如果发现乒乓球，都会马上执行捡球程序。当PC机记录的转向次数达到四次时，机器人执行放球程序。首先，机器人会前进到色带近处，之后通过程序的处理，使机器人沿色带前进，直到看见纸盒的标记时，机器人会原地转 180度，倒车行进直到看到另一个提示放球的标记后，机器人打开储球仓的后门，乒乓球就依靠自身重力掉到纸盒里面去了。完成工作后，两种工作模式分别会选择进入待命状态或进入无球模块继续搜索。 智能捡球机器人可算是我们机器人小组成员两年来工作

成果的一个综合展示。每一个成员都为之付出了极大的心血。通过这次经历，我们充分体会到了科学研究的艰辛、学以致用的满足、以兴趣为动力的乐趣。可以说，不管比赛结果怎样，我们已经享受到了科学研究的快乐。

革新小发明：自制羽毛球 准备材料：空饮料瓶一只，泡沫水果网套两只，橡皮筋一根，玻璃弹子一只，乒乓球一个。 制作过程： 1.取250毫升空饮料瓶一只，将瓶子的上半部分剪下； 2.将剪下的部分均分为8份，用剪刀剪至瓶颈处，然后，将每一份剪成大小一致的花瓣形状； 3.将泡沫水果网套套在瓶身外，用橡皮筋固定在瓶口处； 4.将另一只泡沫水果网套裹住一粒玻璃弹子，塞进瓶口，塞紧并露出1厘米左右； 5.剪下半只乒乓球，将半球底面覆在瓶口上，四边剪成须状，盖住瓶口后用橡皮筋固定住。 6.美化修饰后，一只自制羽毛球完成了。

科技小创意方案 一、宗旨

为了丰富校园文化生活，充分挖掘同学内在潜力，展示同学特长，提升同学综合能力，培养同学革新精神和施行能力，促进同学全面发展，特举办科技活动。 二、活动主题

为落实落实建设节约型社会、革新型国家的精神，本次科技活动节的主题是：“节约 ，革新，发展〞。 要求同学从节省资源、节约能源、保护环境、以及将来的能源入手，主动发现、自主研究、自主革新。

〔一〕科普宣扬

1. 利用国旗下讲话，做好校主题科技节宣扬发动工作。 2. 利用板报、广播进行宣扬，班级出一期科普教育橱窗和黑板报或手抄报。

3. 班级通过班会、团会活动、综合施行活动等途径，结合同学特点展开主题教育。

4.各学科也可依据学科特点，向同学进行相关的科普知识教育。

〔二〕科普施行

1. 利用班级活动，展开各项科普活动比赛选拔活动。 2.同学每人选读一本科普读物，写出读后感。通过因特网在网络上学习科技知识，收集科技资料，在班会上互相交流。 3.展开一些科普实验、饲养、栽培活动，写一篇科技小论文或观察日记。

4. 举办一次科普知识讲座，召开一次科技教育的班级活动。

5. 组织同学看一场科普录相片。

〔三〕科普比赛 1、科技革新制作活动

科技革新制作活动分为个人项目和集体项目；按所研究的领域分为数学、物理学、化学、微生物学、环境科学、生物化学、医药与健康学、工程学、计算机科学、动物学、植物学、地球与空间科学、行为与社会科学等13个学科。以实物、模型或制定图参展。参赛作品应围绕科技节主题，有科技含量、革新性、有用性、美观性与同学课余生活联系密切，提倡利用废旧物品为材料进行科技制作。 可以下几种形式：

(1)“科技革新小制作〞——比如利用身边的旧电器、旧玩具、旧包装等物品，运用科学原理自主革新。比如：发现生活、学习用品中的不够、缺陷，发明创造出可以弥补不够与缺陷的小发明。制作成可以操作使用的实物作品或实物模型。

(2)“电脑制作〞 ——电脑绘画、电脑动画、网站〔网页〕制定、程序制定、自动控制等。将作品制作成光盘参展，另附说明书。

(3)如无制作条件，也可以只写出创造发明创意，包括制定思路、制定原理、制定图纸等。 (4)其它科技小发明或者创意等。 2、科幻绘画比赛

科幻画采纳“绘画形式多样化〞的比赛方法，绘画形式可以是油画、国画、水粉画、水彩画、钢笔画、蜡笔画、剪纸画、粘贴画、电脑画或综合技法画等多种技巧、风格、材质表现〔但不包括非画类其它美术品与工艺品〕。作品要具备想象力、科学性、绘画水平〔制定、色彩、技巧〕、真实性〔必必需自己原创，不得临摹或抄袭他人作品〕。 3、科普手抄报比赛 4、科普小论文

比赛内容：各班通过展开实验、栽培、饲养等活动写一篇观察日记；或通过学习查阅书籍、网络资料，结合科技兴国、科技兴县、科技兴校的思想，写一篇科技小论文。体裁不限〔如科技小论文、科普童话、科普幻想。〕 〔四〕活动时间

宣扬动员阶段： 2021年9月31日——2021年10月8日 活动比赛阶段： 2021年11月7日——2021年11月24日

4.金点子：科技革新方案〔小同学〕

小同学的科技革新方案的写作思路在于：首先要联系生活实际；然后要符合小同学的年龄特征和兴趣特点，最后提出见解。 正文：

随着人们生活水平的提升，人与自然协同共进，和谐共存

已经成为当今社会的理想追求，而绿树与鲜花作为改善环境、美化生活的重要元素，正日益受到人们的推崇和喜爱。其中花坛已是一个城市现代和文明的标志，无论是在城市的公园里、街道上，还是在工厂、机关、学校等的前庭后院中，都成为景观璀璨的明珠。

北京是一个国际性的大都市，拥有着悠久的历史和深厚的文化底蕴。每逢重大节日，长安街及其他街道都摆放了各种造型千姿百态美不胜收的主题花坛，不仅烘托渲染了欢乐、喜庆、祥和的节日气氛，增加了人们休闲娱乐、陶冶情操的景观，而且从一个侧面体现了我国改革开放30多年来所取得的重大成就。

然而通过观察发现，今年十一国庆期间，为迎接马上召开的党的十，天安门广场摆放的以“祝福祖国〞为主题的巨型花篮以及在长安街上布置 9处大型立体花坛长安街“辉煌成就〞主题九花坛都安放了主题标牌，但是所使用的各种花卉并没有任何标识。

通过对周边观赏游玩的人群调察访问，绝大多数人对花坛里的常见植物不仅不明其性，甚至不知其名，纷纷表示有激烈的意愿想对这些花卉有所了解。

依据《关于深入科技改革加快首都革新体系建设的看法》，本市公众科学素养达标率在2021年将超过12%，《2021年北京公民科学素养调查报告》结果显示，该项指标

为10%。因此，在花坛内安放花卉标识，对普及公民的科学知识，提升科学素养将会起到一定的促进作用。

(1)为提升我国的科技革新能力，党和制定了国家科学和技术长远发展规划

为了提升我国的科技革新能力，我们党和制定了国家科学和技术长远发展规划，如：“星火计划〞、“火炬计划〞、“973计划〞、“863计划〞等。

(2)近年来，国家相续出台了一批支持革新的，为强化自主革新能力创造了合格的条件

近年来，国家相继出台一批支持革新的，为强化自主革新能力创造了合格条件。如：确立企业

在技术革新中的主体地位；切实强化对引进技术的消化汲取、自主开发和再革新；高度重视原始性革新

和集成革新；抓住关键，重点突破；以提升自主革新为核心，建立国家革新体系。建立以企业为主体、

产学研结合的技术革新体系；建立以科研机构和大学为主体的科学革新体系；建立多元化的科技投入体 系，大幅度增加科技投入等。 长远规划有： ¤ 重点基础研究规划 ¤ 科技攻关计划

¤ “星火计划〞、“火炬计划〞 。 ¤ “973计划〞、“863计划〞 。 重要措施有：

¤ 加快国家革新体系建设

¤ 加快科技成果向现实生产力转化

¤ 确立企业在技术革新中的主体地位、切实强化引进技术的消化汲取、自主开发和再革新 ；

¤ 以提升自主革新能力为核心，建立国家革新体系；建立以科研机构和大学为主的科学革新体系 6.如何革新工作思路,机制和举措 强化学习，在思想上创先争优。

保持思想上的先进性，树立正确的世界观、人生观、价值观和权力观，铭记“两个务必〞，自觉践行“八荣八耻〞社会主义荣辱观，抵制各种腐朽思想的诱惑和腐蚀，培养高尚的生活情趣，树立人民满意的形象。树立善于学习、终生学习的观念，通过学习坚定政治态度，提升理论素养，强化工作积极性和自觉性。

要积极向书本学，向先进个人学，向群众和施行学，吃透上级精神，借鉴经验和做法，为发挥参谋助手作用做好知识和能力储备。/>/> 二、强化责任感，在带头上创先争优。

走在前列，作出表率，争创一流、发挥先锋模范作用，用

的标准严格要求自己，无私奉献，吃苦在前，碰到困难不退缩，碰到问题不害怕，关于得失不计较，面对成绩不骄傲。紧密结合工作实际，踏踏实实工作，踏踏实实为人。 在工作上带好头，在学习上带好头，在团结上带好头。/>/> 三、开拓进取，在行动上创先争优。

不断思想，破除因循守旧观念，强化革新意识、革新精神和革新能力。做到工作思路有革新，目标任务有革新，工作措施有革新。

要通过革新工作机制，不断适应新形势，研究新状况，总结新经验，探究新规律，扩充自己的脑力，提升工作质量和效率。四、立足本职，在岗位上创先争优。

确保工作不在自己这里延误，差错不在自己这里发生，外来办事人员不在自己这里受冷漠，机关形象不在自己这里受损害。充分发挥的先锋模范作用，提升统筹协调、科学发展、和谐发展的本领，高标准完成工作任务，协调分管股室团结同志，遵守纪律，规范工作，清正廉洁，革新思维，提升效率。