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副刊新教育用心教育
7:00am 12/10/2022
自动轮椅减轻移动挑战,4子设计获IEM赛冠军
APU提供
自动轮椅减轻移动挑战     4子设计获IEM赛冠军
维克内斯瓦里(左)与她指导的队伍庆贺摘冠之喜。左二起为曾文建、黄乙乘、蔡明杰和李凯升。黄乙乘(中)手持的就是他们设计的自动轮椅原型。

根据世界卫生组织(WHO)数据,全球约有7500万人每日使用,占了全球人口总数的1%。为了减轻医院内使用轮椅的病人以及在移动上遇到的挑战,亚太科技大学(APU)的4名工程系学生,特别了一款原型。

命名为“”的设计作品,原是大四必修课“”布置的作业。由于这4名应届毕业生有信心能凭作业创造佳绩,因此报名了马来西亚协会(IEM)工程教育技术部主办的“2022年综合设计项目大赛”。果然不负众望,一举拿下电气类奖。

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“团体设计项目”课程主要授予学生在项目管理上的技能与知识,再安排他们动手设计并开发出一个原型,为现实中的工程难题寻找解决方案。这次的团体设计项目主题是“残疾人辅助工具”。

得奖队伍是由电气与电子工程系学生蔡明杰所率领,其余3名队员曾文建、黄乙乘和李凯升都是机械电子工程本科生。他们的作品击败多所著名公私立大学的参赛队伍,着实令他们很惊喜。值得一提的是,赛会团是由业界顶点项目协调员以及工业工程师组成。

在工程学院讲师维克内斯瓦里(Vickneswari Durairajah)的指导下,这4人队伍把一早已完成的团体设计顶点项目,摄制成5分钟短视频参赛。顶点项目意指教育过程中最后、最颠峰的学习经验,类似毕业论文。

蔡明杰介绍:“这部自动轮椅共有4大特点:轮椅导航、障碍物检测及闪避、功能,以及声控操作,我们每人各负责一样特点功能的设计。”

在系统设计上,4名未来工程师采用了物联网(IoT)原理,也就是从轮椅上采集数据,再输送到基站,以便遥控轮椅。这意味着,只要这设计概念落实到位,医护人员就可以用遥控的方式推动轮椅,以此减轻工作量,使工作流程更加顺畅。

颜色感应器做导航,可检测前方障碍物

至于这部自动轮椅详细的操作方式,APU队伍是采用颜色感应器做导航,让轮椅顺着地板上标志的线条前行。在转角的地方,线条上的颜色指标将决定轮椅选择的方向。一路上,轮椅上装置的超声波感应器以及立体摄像机,可以为它检测任何可能情况下出现的障碍物。

一旦遇上紧急状况,医护人员还可立即按下紧急按钮,通过无线网络(Wi-Fi)和消息队列遥测传输(MQTT)技术,把信号传输到轮椅,使其停止前行或者拐弯转往紧急出口。

另外,声控特点还可以让病人通过轮椅上的麦克风,说出编制好的程序控制指令,例如:“停止”、“继续”,让轮椅停下或继续前往目的地。

这部轮椅所使用的技术获得了评审团的青睐,蔡明杰说:“感谢评审认可我们的作业项目,对成绩很惊喜,也对这次获奖满怀感恩。这个项目训练也挑战了我在时间管理、人力管理以及作业管理上的技巧。我们要将这归功于课程模组讲师兼参赛导师维克内斯瓦里女士,她给了我们很多的支持,并对我们的设计项目提供不少建议。”

看见自己指导的学生摘冠,维克内斯瓦里欣喜地说:“胜利并不是一蹴而就,若没有专心致志、足够的意志力,以及立志在生命中取得成就的动力,就无法获胜。我认为,这支队伍凭着过人的团队精神、时间管理以及良好的沟通技巧,才能在这次比赛中赢得冠军。”

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