项目安排

Program Arrangement

1.本项目为PBL项目式课程，该课程将以Workshop的形式进行；

2.Workshop计划：每周1次课，每次课2课时。

3.总课时：20课时

适合人群

Prerequisites

1.适合年* (Grade): 7-9年*（以评估结果为准，其他年*也可报名）

2.适合专业 (Major)：对STEAM科技有兴趣，喜欢动手创作，具有好奇心和探索精神的中小学生。

• 科学：脑机接口、结构与力、电子电路、机械原理、传感器原理；

• 工程技术：机械加工技术、电子电工技术、激光切割技术、3D打印技术；

• 数学与编程：程序逻辑结构、程序算法；

• 艺术：设计与美工；

• 社会：交流、分享。

项目人数

Project number

项目将以1对1或1对2形式进行。

项目收获

Program Outcome

1.实物作品

• 学生在所学的理论课程与实训老师的指导下，体验智能产品从零到一的开发和制作过程。

2.工程日志

• 严谨的研究思路

• 完整的报告结构

3.实践证书

• 项目组织机构所出具的项目实践证书

项目*

Program Description

学习利用脑电信号来驱动一台智能竞速小车。

通过20小时课程，设计和制作一台竞速小车、完成代码编写、进行脑机接口的探究、体验和训练意念驱动，*终完成一个可配戴式脑信号采集器以及脑电波小车的制作和竞速比赛，当使用意念控制小车行进时，注意力越集中，小车行驶得越快。

• 从零开始构建一台脑电波控制智能竞速小车；

• 使用基本的电子模块完成整体电气零部件的布局；

• 自己编写代码让机器人小车动起来；

• 探究脑机接口，体验意念控制；

• 完成脑电波小车竞速赛。

该项活动结合了脑科学与STEAM，将理论知识运用到实践中，实现知识迁移的同时又充满乐趣，是一次非常有意义的科技体验项目。

项目背景

Program Backgrand

脑电波（Electroencephalogram,EEG）是一种使用电生理指标记录大脑活动的方法，大脑在活动时，大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成的。脑电波是脑科学的基础理论研究，脑电波监测广泛运用于其临床实践应用中。在研究教育娱乐领域，可以利用脑电信号控制游戏，训练对注意力的控制能力；在人工智能领域，可以利用脑电信号控制智能设备、汽车中控系统等。

该项活动结合了脑科学与STEAM，将理论知识运用到实践中，实现知识迁移的同时又充满乐趣，是一次非常有意义的科技体验项目。

导师介绍

Instructor Introduction

来自国内外*，在国际教育、科技工程、金融、艺术等领域深耕多年的专业大咖。学生与导师的合作式学习，共同完成课题探索，趣味化学习体验。 

黄老师

• 深圳大学机械工程学硕士研究生

• 拥有丰富的科创项目、智能机器人等研发经验。

• 擅长科创指导、有多年的青少年科创课程辅导经验。

• 2018 年全国大学生数学建模竞赛江西省一等奖

• 连续获得三等奖学金两次，一等奖学金两次

• 2019 年江西农业大学“互联网+”大学生创新创业大赛银奖

俞老师

• 北京理工大学机器人工程专业

• 擅长机器人系统设计、PID控制算法、机器深度学习等。

• 作为北理工Robermaster校队的主力选后，连续参加了3届全国Robermaster机器人大赛，*好成绩全球前四。主要负责无人机设计，2019年获得无人机设计单项全球*、*佳工业设计奖等。

余老师

• 毕业于南方科技大学计算机与科技工程系

• 擅长C++、嵌入式开发、科创项目研发等

• 有丰富的项目经验以及学生辅导经验，所辅导的学生作品多次获得科技创新类赛事奖项。

项目大纲

Program Outline

深圳线下，深圳以外地区线上

Lecture 1：机器人与人工智能技术概论

Lecture2：智能车底盘设计

• Part 1.两轮差速底盘的运动学原理及设计技巧

• Part 2.运动部件的尺寸测量、组合及布局

• Part 3. CAD软件的安装及入门使用

Lecture 3：加工与组装

• Part 1.在导师的辅助下使用激光切割机

• Part 2.电机轮子及万向轮的安装

Lecture 4：控制原理及驱动电路

• Part 1.Arduino数字输入与输出实验

• Part 2.H桥的驱动原理

• Part 3.使用Arduino驱动电机

• Part 4.可寻址LED灯带的编程

Lecture 5：上层结构设计

• 构思竞速车的外观

• 所有电子模块的布局

• 使用CAD软件设计上层结构板

• 了解三维设计软件基本的使用方法

• 使用三维软件设计3D结构件及传感器固定件

• 切片与3D打印

Lecture 6：整体组装与电路布局

• 结构件的组装固定

• 电子模块电路焊接

• 线路的布局

• 创意美工

Lecture 7：脑电波模块

• 脑电波模块原理及数据解析

• 脑电波意念控制实验

• Lecture 8：编程调试

• 意念控制游戏训练

• 意念控制编程

• 代码调试

Lecture 9：控制台组装

• 控制台结构件组装

• 控制台电气设备布局及编程调试

Lecture 10：测试

• 灯光、速度、通讯综合调试

总课时数：20