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上海科技馆“魔方机器人”科普展品研发

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登记号:G20171920

所属行业:制造业

学科分类:机器人技术;

关键词:

绿色分类:其它;

  • 基本信息
成果名称: 上海科技馆“魔方机器人”科普展品研发
成果登记号: G20171920 学科分类: 机器人技术;
绿色分类: 其它; 项目关键词:         
推荐单位:

上海科技馆

成果所处阶段:
合作方式: 成果所属行业: 制造业
国家/地区: 上海 知识产权: 实用新型专利,其他
简介: 点击查看

上海科技馆是集科学性、知识性和趣味性于一体的综合性科技类博物馆,其常设展中科普展品和展项的研发立足于向公众普及科学知识和传播科学精神。"机器人世界"展区以工业机器人为主,智能型机器人的引进与研发一直是馆内更新改造关注的课题。2011年3月,科技馆研究设计院更新小组在对国内外智能型机器人进行了广泛调研基础上,初步明确了在中国科技大学研制的"解魔方机器人"原型机基础上与合肥探奥公司合作,进行二次开发,完成科技成果向科普转化的目标。    魔方自从诞生之日起就引起了全世界人们的好奇,更被称为世界上三大不可思议的智力玩具之一。发展到当代,魔方已不再仅仅是小孩子们的玩具了,更是一种休闲娱乐的方式和体育竞技的形式。本展项以玩魔方为切入点,策划了两个名叫"闹闹"和"静静"的卡通智能魔方机器人物,他们唱着陶行知先生的"手脑相长歌",讲着匈牙利魔方的故事和机器人的三大科学原理(图像识别、机械传动、复杂运算),与孩子们(主要受众:小学1年级-初中3年)一道计时掰起了魔方游戏,“动静”之间,激发着孩子们的好奇心和参观热情。从整体设计思路来看,项目组引入了建构主义科学教育理论,将核心展品与主题环境中多媒体互动融为一体,有效兼顾了互动者与参观群体的整体学习效果。开放式空间设计,将观众分为两类:互动参与型(两个位置)、自由参观型。两台智能机器人,可以自动将游客排乱的魔方最快在40秒内转出6个面。其卡通式人物化造型,活泼生动,通过引入LED灯、语音交互功能、互动参与统计功能等外围设备,大大提升了公众的互动体验及展品的智能化水平。    关键创新点:(1)将HPS教育(科学史、科学哲学和科学社会学中文缩写)理论成功应用于科普展品与展项研发实践之中。(2)管理创新,"馆-产-学-研"四位一体,推进科技成果科普化。(3)展品硬件中执行机构采用气动元件取代常规伺服电机模式,控制简单、精度高;(4)展品软件中模式识别选用HSV颜色空间能够最大限度减少外界光照对摄像头采样的影响,适应性和稳定性大大提高;人工智能算法中通过状态转换函数将6个旋转自由度的还原序列转化为适应本机器人的2旋转自由度还原序列,软件具有较好的鲁棒性。   作为国内首台研制的科普展示类魔方机器人,其在科学内容策划、展示设计、机电一体化研制、工程实施和应用推广等方面均取得了良好的经济效益和社会反响。期间,在国内外学术期刊发表论文6篇,获得实用新型专利1项;展品推广到全国六个城市,企业销售收入突破300万元,科技馆科普衍生品——魔方的销售年均增长31%;新华网、新闻晨报、上海政府门户网站等5家网络媒体和传统媒体对展项的推出和展示情况进行了宣传和跟踪报道,举办教育拓展活动5次,年接待游客达到30万人次以上,取得了良好的社会效益。此外,上海科技馆在常设展更新改造中积累的"馆-产-学-研"四位一体的展品研发创新模式,也通过馆际交流、学术会议和国内期刊等多种方式,进行交流、宣传和推广,有效促进了国内科技馆对科普展品研发创新模式的关注与能力的提升。

姓名: 宋睿玲 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 联系地址:
电子邮件: songrl@sstm.org.cn
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