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科技盛宴丨触达每一个探索的细胞

2023.9.28 作者:品牌文化中心

​科学与技术

是人类文明的助推器

更事关社会福祉

 

一盏电灯

为黑暗的长夜送来光明

一列高铁

让万水千山不再遥远

数据

已改变生活

人工智能

正如火如荼

 

时代浩荡一直向前

发明与创造永不止步

海淀外国语

重视普及科技教育

始终将发明创造的乐趣

融入教学

为学生铺就科技发展之路

 

我们特邀

中国科学院自动化研究所

的老师们

与师生一同玩转科技嘉年华

共迎十一


动作捕捉与脑控小车
请注意你的注意力


在本次嘉年华活动中,中国科学院自动化研究所的新媒体互动和脑控机器人区域,孩子们总会争先恐后的排队体验。

“新媒体互动是通过面部识别,对人的面部动作进行捕捉。
比如眨眼、嘴动、鼻子动,相当于一个模型套在我们的头上,这样就可以进行1:1的动作捕捉。
”中国科学院自动化研究所的张超峰老师说。

 

中国科学院自动化研究所一直跟海淀外国语保持合作,目的是培养科技方面的精英人才。
 
“新媒体互动项目除了在科学教育的应用外,在实际生活中比如智慧园区、智慧城市等场景的安防系统中也有应用。它可以利用传感器监测我们的身体姿势,包括人的手势、面部表情等,通过数据处理快速确认人员的行踪和异常行为,以提高安全效率。”
脑控小车也是很多来体验的小伙伴的打卡地之一。

据中国科学院自动化研究所的高然老师介绍,脑控小车是电极把脑电信号采集,通过模块转化成机器人可以读懂的语言。实际上就是分析脑电波的频率,当频率达到先前所设定的值时,它才可以按照相应的动作去操作。


“研发该项目主要可以作为注意力训练的手段,只有注意力集中,它才能运动。体验者可以感受注意力集中的状态是什么样的,训练孩子们找到注意力集中的感觉,平时在学习中可以提高注意力。”高老师说。


 ▲学生们在体验虹膜识别技术

IKAI1100系列是一款虹膜人脸门禁一体机,基于精准的虹膜识别技术和人脸识 别技术,研发推出的一系列高端生物识别门禁产品。通过对用户虹膜、人脸进 行采集和比对,实现对安全场所人员进出权限的控制。

张森老师表示,虹膜识别是依托人眼睛里的虹膜来识别人的生物特征的技术。世界上每个人的虹膜都不同,甚至于每个人左右两只眼睛的虹膜都不同,是一个非常安全、非接触式的一个生物识别技术。

 

另外,还有远距离心率监测、机器鱼都很有实用价值,并且处于国内领先地位。


科技综合课程
让学生沉迷于科学实践

 

 

▲远鉴科技孙钰娆工程师开幕式现场

为孩子们做《人工智能与声纹反诈》讲座

 

本次嘉年华活动,齐鲁老师认为特别值得一提的是遥控小车和自制Arduino两个作品展示。

王琳瑜小学一年级来的海外,从小对机械结构这一块相当入迷。

初一通过科技中心电子制作综合课(Arduino系列课程、电路焊接、电路设计、PCB设计)的学习,进而加入STEM社团。

 

“遥控小车是通用遥控器通过读取摇杆模块发射单字节命令,小车读取命令后作出对应动作。”

初三9班的王琳瑜同学展示团队制作的两轮小车
“我们在科技嘉年华展示的三轮/四轮小车涉及基础的运动学建模,为后续复杂应用提供基础学习模型。”王琳瑜说。
 
当然这一切的制作,还是基于王振轩团队自制的Arduino单片机。
高三1班的王振轩同样来自STEM社团。
 
“现阶段我们可是拥有最高技术能力,遥控小车就是基于我们的技术设计。”
▲王振轩与他的舵机扑翼蝴蝶机

▲板球系统/2017 年电赛试题,机器人社团的学生据公开资料复原成功

无刷平衡车、智能两轮双轮自平衡小车的响应速度和精度也比较高。

▲根与芽3D打印/学生使用3D打印技术制作的互动宣传品

科技社团为学生的想象提供了无限的可能,学生们的创意在科技社团里变为现实。

 

韩思远老师的火焰掌“摊位”总是人满为患。“丁烷气体注入到充满洗洁精液的水里之后,水面就会出现很多充盈着丁烷气体的气泡,用浸湿的手捧起一堆带有丁烷气的气泡在手心的时候,用火一点它就燃烧了,除了有轻微的灼热感,安全系数那是杠杠滴!”韩老师自信的介绍道。

 

 

▲由空气压缩产生的能量,转化为动力,进行发射运动。空气压力的大小与所使用的机械置密切相关

▲编木拱桥是一种用木材交织起拱的结构形式“编织”而成的桥,通常被称为“榫卯”

“因为闪光灯是按一定频率闪动,人的眼睛有0.1-0.4秒的视觉停留。当闪光灯亮的时候你就能看见水滴,但当灯灭得时候,你就看不到了。但是还是有视觉 暂留。然而水滴倒流那是因为闪光灯频闪速度大于水底下落速度而造成是错觉,那些倒流的水滴其实是下一滴水滴。”孟庆伟老师说。

▲拔河中拉力的最大值与哪些因素有关?当然是两本书页间的摩擦力啦!

▲自动上坡的双锥体/物体在重力场中因受到重力和地球引力 的作用而会自然降低重心位置

 

▲最速降线/小球到达终点的时间长短取决于路程的 长度和小球的下滑速度,最速降线是速度与路径的最优组合

 

彩色手影/由下方三个红、绿、蓝灯和上方的屏幕组成。由于三个光源照射角度不同,使得屏幕上不同的部位形成的色彩不同哦

 

 


目不暇接的科学实验

现场堪比魔术奇观

▲吹风机吹动气球环一侧,增大其附近空气流速,由于流速大压强小,气球环不落下,吹风机的另外一个作用是吹动气球环转动

▲乒乓高塔在有限时间内使用乒乓球、螺母尽可能搭成一个高塔

 

▲可乐平衡/空可乐罐重心比较高,很难保持平衡,倒入水后可乐罐的重心下移,当你把可乐罐45°倾斜,重心恰巧与支点在同一直线上,因此可乐罐就斜在桌面上不会倒

 

▲人体抽水机/不借助任何工具,把水抽出来,小伙伴们猜猜是什么原理?

 

▲钢针浮水/如果直接将钢针放在水面上,针头比较尖锐,破坏水的表面张力沉入水底,而先将面巾纸放在水面,钢针放在面巾纸上,面巾纸会慢慢被水浸制下沉,水分子便有了重新形成张力的时间,可使钢针浮在水面

 

筷子提米/压紧瓶中的大米,使筷子和大米之间产生静摩擦力,筷子便可以提起米啦

 

磁悬浮陀螺/压小陀螺可以永远不停的转下去吗?探究磁场变化对小陀螺的影响

▲手摇留声机/声音的信息是振动的信息,通过纸杯说话将振动刻录在锡箔纸上之后,再播放出来

 

▲静电飞花/纸屑因带同种电荷相互排斥,可见彩色纸屑向四周分散开来,犹如天女散花一样美丽,小伙伴们猜猜是什么原理?

 

▲范式起电机/小伙伴们猜猜哪个可以让头发“竖”起来?

乒乓球机关炮/管子两端空气流速不同,产生压力差皆可将乒乓球发射出去

 

▲套人泡泡/通过加入配料增大液体的表面张力形成超级泡泡

 

▲电动机与发电机/能量的转化是电能-机械能-电能,小伙伴们还记得吗?

 

水轮机的应用/由水轮、水槽、吸管、碾米槽、碾米锤、水泵等组成。模拟水轮机的工作过程及水利的利用,可循环动作,探究水的势能和动能的转换

 

光学转盘/展品由五块不同花纹的圆盘组成,当我们注视旋转中的各种图像时,会产生视觉错觉而看到奇特的现象

 

雅格布天梯压克力、金属、电路系统。自下而上的 横向高压放电,想想它的原理是什么?

 

温柔的电击/一节电池实现使人瞬间感觉轻微电击感哦!

 

中秋将至
迷人的圆月千年不变
为我们送上
团圆的祝福
如圆月般
始终陪伴人类的
还有永攀高峰的
创新精神
今天的实验
或许就是明天的生活
让我们共同
翱翔在科学的天空

 

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