不驰于空想，不骛于虚声。日前，扬州市第三十七届青少年科技创新大赛和全国青少年航空航天模型锦标赛落下帷幕，扬州中学教育集团树人学校4位少年的科创作品获得一等奖。近日，记者走进学校，了解了4位少年的科创故事。

高速智能警示装置

科创少年韦彦峰介绍，2024年暑假，他随父亲驾车，在京沪高速无锡段遭遇前方车辆爆胎。当时，故障车辆司机下车后匆忙向车后奔跑摆放三角牌，一辆SUV因未及时发现警示标志，紧急变道时险些撞上该司机。这一幕让他深刻意识到传统警示方式的致命缺陷——司机在放置警示牌的过程中本身就暴露在极高的安全风险中。研究和设计一款安全、高效、可视性强的新型警示装置，对降低高速二次事故发生率具有重要现实意义。

韦彦峰认为，高速车辆故障防二次事故智能警示装置要实现全环境可视(适应不同天气和光线条件)、便捷耐用(适合应急场景使用)、快捷迅速(适合快速展开)。他的装置由五大核心部件组成：3D打印底座、3D折叠支架、高亮度爆闪灯、5米延长杆、反光条。装置组装步骤简单便捷：打开爆闪灯卡电源开关；展开3D支架，插入底座；将延长杆完全拉伸；打开天窗，用底部吸盘固定在车顶。整个过程28内秒即可完成，相比传统三角牌至少节省65%以上的操作时间。

韦彦峰表示，装置在可视距离、操作效率和环境、实用性上均远超过传统三角牌，可以为后方车辆提供更加充足的反应时间，可以用来防止在高速车辆故障后发生二次事故的情况。

智能导航与安全提醒导盲杖

截至2023年，我国共有1731万视力残疾人士。传统的导盲杖无法满足盲人的出行需求，经过反复实验，科创少年朱杨雨涵设计了一种集智能导航与安全通行为一体的导盲杖。

朱杨雨涵设计的导盲杖采用ASRPRO单片机作为导盲杖主控，使用Arduino Nano单片机作为模拟导航的主控；导盲杖使用UWB定位模块来获取导航的方向信息；使用震动马达来进行偏航提醒；使用四位按键配合红绿灯模块来模拟信号灯的变化；使用蓝牙无线模块来实现模拟导航与导盲杖的无线通信。设计将导航系统与导盲杖相结合，采用UWB模块来模拟导航数据，当盲人的行进方向与导航指示不一致时，导盲杖将进行震动提醒，促使其回到航线。当盲人需要经过信号灯路口时，导盲杖将自动获取信号灯情况，在确保安全时提醒通行。

“我的设计目前还十分简陋，离具体的实际应用还有很大的差距，但我希望我的研究可以为相关设备的研发起到一定的参考作用。”她说。

水面污染物围捕收集的子母船系统

在揽月湖公园，科创少年段恩泽经常看到工作人员划着小船，用网兜费力地打捞水面的塑料瓶和落叶。段恩泽萌生了一个想法，能否改变“船追垃圾”的被动模式，转变为“船包围垃圾”的主动模式? 能否像牧羊犬驱赶羊群一样，将分散的污染物先集中起来，再统一处理?这个想法促使他开始了“用于水面污染物围捕收集的子母船系统”的研究。

在方案设计阶段，他重点研究了船舶流体力学特性，通过三维建模确定了最优的船体线型，确保各船体具备良好的稳定性和航行性能。在硬件实现方面，由长度30厘米的透明塑料瓶提供浮力，母船采用4个L形TT金属马达配合船桨提供动力，子船配备2个L形TT金属马达与船桨保证机动性。

在实地测试阶段，他在公园水域进行了系统性验证。针对初期出现的航向稳定性问题，通过加装直径更大的泡沫管和优化控制参数得以解决；针对阵形保持难题，改进了TT马达的转速；针对拦截绳的缠绕问题，优化了锁扣机构设计和材料选择。测试结果表明，系统对分散污染物的回收率达到85%以上，作业效率较传统方式提升约60%，特别在处理轻质漂浮物方面展现出显著优势。

具备多种数据采集功能的环境检测小车

科创少年佘昊泽研究发明了具备多种数据采集功能的环境检测小车。

他介绍，当前，许多环境的检测工作仍依赖于固定式、单功能检测设备。这类设备通常部署于特定位置，功能单一，仅能采集某一类环境参数，例如仅测量水温或仅检测空气质量。这种模式存在明显局限：一方面，为全面掌握环境状况，工作人员需要在广阔区域内密集布设大量设备，并频繁地前往各个点位进行数据读取和设备维护，这需要耗费巨大的人力和时间成本，效率低下。另一方面，由于数据来源于彼此孤立的点位且类型单一，零散的“数据碎片”难以真实反映环境的动态变化，阻碍了对环境整体状况的系统性把握。

针对以上情况，佘昊泽设计了一个能在复杂环境中自由移动并搭载多种传感器的检测小车。其主体是一个坚固轻量的车身，并作为集成所有功能模块的承载平台，检测部分由多种传感器组成，这些传感器通过连接结构安装在车身上，使检测小车成为一个能够同时采集多种环境数据的移动监测平台。此外，环境检测小车能够通过检测其自身结构的振动信号，实时识别可能出现的机械损伤，实现自我诊断与预警。