觀點新聞

小六生郭語玹發明空間丈量機器人,勇奪IEYI金獎

新北市私立小學六年級學生郭語玹(右)和指導老師林東岳獲得2024IEYI世界青少年發明展金牌獎。
摘要

世界青少年發明展(International Exhibition for Young Inventors,IEYI)培養青少年的想像力、創造力與思考未來的能力,提供來自世界各地的傑出青少年舞台,展現其發明與創造,鼓勵青少年追求豐富創新力,打造更美好的未來,成為國內創客盛事。新北市私立小學六年級學生郭語玹發明「空間丈量機器人」,藉由行走機器人測量房子大小並畫出3D圖,奪得發明金獎殊榮肯定。

2024IEYI世界青少年發明展國際賽是疫後第一屆實體與數位競賽,全球23國、244支隊伍、超過1500位師生共襄盛舉,針對「災害應變」、「綠能科技」、「安全健康」、「社會照顧」、「教育」、「未來科技世界繪圖」等主題進行專題競賽。來自新北市康橋國際學校的六年級學生郭語玹,發明結合空間丈量與3D繪圖的機器人,透過行走測量房子大小並即時繪出3D圖,獲得評審高度肯定,勇奪金牌獎。

電腦鼠走迷宮遊戲獲取靈感

賽後,郭語玹接受媒體專訪,透露自己是從6歲開始接觸簡單的程式語言,從設計簡單小遊戲開始,正好學校每學年有一堂「青山Time」課程,要求學生自行擬定研究主題,四年級時,郭語玹就嘗試將樂高結合程式語言,自行開發出可複製圖像的「圖像複製機器人」,經指導老師分享得知IEYI活動,進而成為專題研究的努力目標。

郭語玹笑說,升五年級暑假,在Youtube上看到Micromouse電腦鼠走迷宮影片,「那是一個比誰最快在時間內找到迷宮終點的機器人競賽,我才驚覺,機器人透過程式設定,可記憶走過的所有路線。」她靈機一動聯想到,如果將電腦鼠放在房子空間跑,可計算房子大小,取代傳統設計師或工班師傅費時費力的丈量法,且測量後若需要專業繪圖匯出3D圖,又是一筆不小的預算,進而有催生空間丈量機器人的想法雛型。

在專案研究過程中,郭語玹發現,由於實際空間並非如模擬設想的單純正方形或三角形,更多時候是任意多邊形,在面積計算上,必須設法找出符合室內多邊形的面積計算公式。她先在空間機器人上裝設3個感測器,當力傳感測器接觸到牆面時,配備輪子的機器人會自動轉彎,搭配藍芽連接平板,使其能接收命令與傳輸訊息,機器人紀錄所有牆面的長度與各角落的XYZ座標產生3D空間圖,可有效節省人力與時間成本。

郭語玹(圖右)發明的「空間丈量機器人」獲得評審與業界人士肯定,圖為她向評審專家說明其功能。

期許成為改善世界的發明家

空間丈量機器人不僅拿下金牌首獎,更讓郭語玹開心的是,有業界人士前往參展攤位討論將發明商品化的可能性,也鼓勵她盡快申請專利。郭語玹謙虛地說:「謝謝評審和業界人士的肯定與鼓勵,未來我也會繼續研究如何將樂高雛型縮小化,研發新型態功能性產品,且持續探討更多空間化需求,研發具更多附加功能的產品。」

指導老師林東岳表示,IEYI提供良好平台給有想法的孩子同場競技,一方面可從他人的發明作品中吸收經驗,同時訓練孩子有自信地展現作品成果,郭語玹不僅實踐想法創意,更充滿自信地將作品呈現給觀眾,甚至與室內設計業界人士侃侃而談,活用身邊的素材器材完成組裝、測試與調校,成功讓機器人順利運作,面對評審與觀眾們的提問對答如流,在作品的用心與投入程度值得獎勵。

林東岳強調,比賽是實踐學習成果的方法之一,藉由IEYI幫助學生將所學知識應用在自身作品中,並從錯誤中學習經驗、提升解決問題能力,讓孩子有展現的舞台,將作品推廣至眾人面前。人因夢想而偉大,IEYI幫助孩子們將更多更好的想法化為真實,最終成為改善世界的發明家。

郭語玹將樂高玩具裝上感測器搭配程式,藉由行走機器人測量房子大小並畫出3D圖,奪得發明金獎殊榮肯定。