林九科技有限公司

"北極熊"探險機器人是一個以提供全新微觀野外自然探索新視角為宗旨的教育服務機器人。 有別於傳統傳統教育機器人的應用場景局限於STEAM教育、語言學習及程式設計等靜態學習模式,我们提供一個安全、極具有趣味及教育意義的遙距拍攝工具,鼓勵同學們走出課堂,並以實時陪伴教導的方式讓學生以另類角度觀察自然景物的體驗,進而引導並幫助學生形成對人生、自然與科技的感悟,最終促進建立高層次的獨立思考和求真精神。
發展階段|STAGE OF DEVELOPMENT: Growth & Scaling
團隊成員|Team Member(s):

許嘉雁 崇基工商管理本科生
蘇輝龍 逸夫工商管理本科生

硬件端:

  • “北极熊”机器人底盘有六只三自由度,依靠18只电机驱动的机械腿,以磁流变液减震器连接在中心躯体上。硬件上因六足的特性和电磁悬挂,使底盘获得市面上无有的稳定性。
  • 所搭载云台为三轴运动云台,实现了在底盘晃动较大的情况下,云台仍然能够单独稳定的功能,同时实现云台的升高降低。
  • 云台顶端配备标配摄像机(可更换其他相机),底盘和云台的双重稳定防止了相机在震动时内部电子元件的损坏,并搭配了防抖算法,极大保证了拍摄画面的稳定。同时搭载了minipc和工业摄像机,基于opencv的算法实现了人体识别和自动跟踪。
  • “北极熊”机器人拥有极强的越野能力,良好的摄影稳定性 及出色的便携性。
  • 性能上,对比于传统六足机器人,我们降低了71%的振动,50%的重量,提升了15%的负载和多地形适应能力,并提高了27%的续航能力,但我们的价格仅有普通六足机器人的2/3.

软件端:

  • 我们的机器人是首款具有语音交互功能和知识启蒙过程的自然教育机器人。
  • 将学生的书本知识与真实的自然世界联系起来,建立起体验与思考过程的全面联系。
  • 学生可以分享他们的观察,与他们的朋友竞争,并受到其他用户的启发……激励年轻人发展环境保护、生物多样性和减少废物的意识。

“北極熊”作為自然教育的同行者,我們以趣味式遊戲設計的元素和機制,例如“自然明信片”的野外收集圖鑒系統,用機器人夥伴的形式陪伴他們一起觀察並記錄植物,花卉,昆蟲,石頭,地質景觀。同時“北極熊”亦是一個亦師亦友的角色,協助同學們去發掘問題,達到深度思考的能力。而“思考拓印”會運用6何法的提問技巧,以機械輔助自然的人機交互模式,協助同學們深度思考並進行解答與指導。學生其後可以在“自然交換日記”,用語音、文字及圖畫的形式建立主題性專題反思,並將感 興趣的實驗實驗出來。我們亦提供“自然成長筆記”,以趣味化的遊戲方式進行相關測驗並給予回饋。

未来可能拓展的应用场景方面:

1.森林垃圾收集机(Forest rubbish collector machine)

凭借我们在复杂地形和崎岖道路上运行的优势,北极熊可以利用人工智能图像识别和机械臂在森林、山区和海滩上收集垃圾。

2.森林早期防火自动化机器(Early fire prevention automated machine for forest)

机器在森林的程序化路径中运行,北极熊可以通过热传感器检测温度变化,并通过计算的算法提醒潜在的森林火灾。

3.自动跟随的跨地形旅行箱(Auto-following cross- country suitcase)

通过面部识别,北极熊可以在你行走的时候将你的背包携带在身边,在参观旅游时解放你的双手。

如何解決市場痛點 | RESPONSE TO MARKET PAIN POINTS:

市场上的教育机器人主要针对STEAM、语言教育、编程等,但仍缺乏从课堂外的自然生活中学习科学、环境保护、生物多样性、自然研究的途径。”北极熊 “是首款以自然教育为核心的教育机器人,以软硬件结合的形式,打造出具有语音交互功能和知识启蒙的趣味教育机器人。”北极熊 “探险机器人首先强调同伴视角,让学生带着好奇心观察身边的每一个地理特征,如生态景观、岩石、昆虫、花草等。我们的 “自然明信片 “野外采集系统让学生通过机器人的镜头,以一种有趣的方式记录和观察自然景象。我们的 “北极熊 “机器人独特的硬件,具有很高的越野性能和防震技术,也代替了用户深入草丛、森林、洞穴等有潜在危险的自然场景,从而捕捉到了更多难得的自然生态。此外,”北极熊 “机器人还配备了 “思维拓扑 “对话系统,通过地图系统捕捉植物群、动物群、地貌,采用6W法提问技术,提供定制化问题,帮助学生深入思考并提供答案和指导。我们扭转了传统的被动接受信息的教学模式,强调用问题的方式让部分学生将书本知识与真实的自然世界联系起来,促进经验与思维的全面联系,从而达到深层次的思维能力。然后,学生可以在 “自然交流日记 “中以音频、文字、绘画等形式进行主题思考,并进行感兴趣的实验。我们还提供了一个 “自然成长笔记本”,这是一种有趣的测试和反馈的方式。

在硬件方面,由于市场上的六足机器人和教育机器人缺乏野外越野性能,容易翻车,我们以专利的磁流变液和电子图像稳定技术为核心技术,提供具有高越野性能和超稳定成像质量的教育机器人,最大限度地为需求方提供野外摄像体验,达到户外教学的目的。此外,我们还采取了显微镜相机,可以协助学生近距离拍摄肉眼看不到的小生物、昆虫、植物的结构。

現時或曾經參與之創業培育計劃 | INCUBATION PROGRAMME:

CUHK PI Team(2022-2023)

HKSTP Ideation(2022-2023)

CYBERPORT CCMF(2022-2023)

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