小發明家:小六生研發AI垃圾桶 自動走近收口罩

【明報專訊】最理想的學習,是把知識融入日常生活。在疫情期間,有一班小學生便運用他們在STEM(科學、科技、工程及數學)學到的知識,自製防疫用品。雖說不上是驚天動地的發明,產品也未臻完美,但學生敢於創新、反覆實驗的精神,已值100分!

小發明家:小六生研發AI垃圾桶 自動走近收口罩
漢師德萃學校小六生Rio研發的智能垃圾桶,當中第二代(左)加入了AI人臉識別系統,當他手上的儀器偵測到有人戴着口罩入屋,垃圾桶便會自動趨前並打開蓋,方便用家立即棄掉口罩,然後再關蓋。(劉焌陶攝)

文︰沈雅詩

疫情肆虐,大家回到家中,當然想第一時間把口罩處理好,避免把病毒帶入屋。在漢師德萃學校讀小六的Rio,同樣有這種想法,於是靈機一觸,設計出一個人工智能垃圾桶。「我的構思是,當大家一踏入家門,儀器便識別到我們戴着口罩,於是垃圾桶就自動『走』過來,再打開蓋,讓我們把口罩放入去。」

小發明家:小六生研發AI垃圾桶 自動走近收口罩
馬卓麟(劉焌陶攝)


第一代紙皮桶 為姊姊設計

Rio是學校Elite STEM Maker的成員,對STEM有基礎概念,也熱愛發明。今年初,疫情尚未全球爆發時,Rio便帶着自己研發的第一代智能垃圾桶,隨教師遠赴英國倫敦出席當地教育科技展(British Educational Training and Technology Show,BETT)。他笑言,自家設計「識郁」的垃圾桶,靈感源自經常躲在房間看書的姊姊,方便她足不出房也可以掉垃圾,「那時我用兩組微型電腦編程,配合gesture sensor(手勢識別感測器)模組去操作垃圾桶的移動方向及開關。不過,那個垃圾桶用紙皮製造,不太耐用」。


不斷改良 科學融入防疫生活

小發明家:小六生研發AI垃圾桶 自動走近收口罩
DIY搓手液:漢師德萃學校小二生Shine參考網上資料,自製消毒搓手液,成分包括蘆薈、水和酒精。(劉焌陶攝)

其後新冠病毒疫情愈趨嚴重,Rio每天都要佩戴口罩,於是他立即改良設計,希望把智能垃圾桶應用到實際生活上。德萃小學部創新及教學研究主任馬卓麟說,這就是STEM的精神,「要不斷嘗試改良,把科學知識融於生活」。


人臉識別入屋者有否戴口罩

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來自德萃小學的小五生Levin,為鼓勵小朋友勤消毒雙手,發明了這部「包剪揼」消毒液機。她同樣使用了AI人臉識別系統,訓練電腦辨認出手掌出「包」的姿勢,當小朋友做對動作時,綠燈會亮起,內置的泵隨即擠出搓手液;若做出「剪」、「揼」等其他動作,消毒液機便不會作反應。(劉焌陶攝)

為了讓垃圾桶懂得找出需要服務的對象,Rio用上AI人臉識別系統來提升功能,「我從不同角度,影了70多張不同人戴上和沒戴口罩的相片,再供AI系統學習,並在微型電腦上連接不同的組件及模組。當AI系統偵測到有人戴着口罩入屋,便會向垃圾桶傳輸指令,於是垃圾桶就沿指定的軌迹趨前,然後開蓋,讓入屋者可立即棄掉口罩,再待5秒後自動關蓋退回原處」。他補充,這個智能垃圾桶的好處,是用家在家門前已經處理好口罩,減低把病毒帶入屋的風險。

[Happy PaMa 教得樂 第313期]