◎廣東省韶關市碧桂園外國語學校 張家嘉 劉礪陽
為了讓我們保持強健的體魄,家長經常會帶我們去室外運動場或室內球場進行鍛煉。在這些運動場所運動時,我們發現了以下幾個問題:籃球場和羽毛球場單獨設置,占地面積大;籃球場和羽毛球場合并,占地小,但是場地界線過多,太凌亂;計分板功能單一,容易被外界事物影響,不利于保存分數等。經過和老師討論研究,我們最終決定用科創設備模擬設計制作一款“智能多用球場”模型,嘗試解決這些問題。
運用3D建模等工程軟件,進行硬件編程,設計一款具有以下功能的“智能多用球場”:
1.根據需要控制旋轉設備,實現運動場地的切換,方便使用。
2.場地圍蔽欄占地面積大,浪費空間,“智能多用球場”采用可升降圍蔽欄,不使用時降下,當需要使用時再升起。
3.使用智能電子計分板,便于記錄和保存實時分數,不被外界事物干擾。
1.成員分工
張家嘉為3D設計師,負責整體模型規劃及各功能模塊的3D建模設計。
劉礪陽為系統開發師,負責“智能多用球場”智能系統(包括升降裝置、場地切換系統和電子計分模塊)的功能程序的設計。
2.制作過程
①利用3D魔術手制作球場模具,分別設計球場主體和升降部分。
②利用Arduino Nano板實現球場切換功能和電子計分板功能。
③用3D打印機制作模型,并進行組裝和程序調試。
3.功能設計重點
① 利用舵機角度變化實現圍蔽欄和電子計分板的升降功能。
② 利用LCD顯示屏實現電子計分板的功能。
③ 利用按鍵模塊控制舵機,使之旋轉到不同球場,實現運動場地的切換功能。
1.場地可控,因需選擇
人們能根據不同的場地需求選擇相應的運動場地。
2.升降設計,利用空間
采用升降系統,使空間利用率更高,使用起來更方便。
目前“智能多用球場”可切換的場地為籃球場和羽毛球場,需要增加一些場地,使可供切換的場地更多,選擇范圍更大,選擇性更強。
改進升降系統和電子計分板,增加語音模塊,實現語音播報功能。
老師推薦:
小作者聯系生活實際發現問題,并運用科創知識創造性地解決問題——制作“智能多用球場”模型。這件作品是一件創新性較強的科創作品,榮獲2020年韶關市青少年科技創新大賽二等獎,入圍2020年全國青少年信息技術實踐活動決賽。