外婆经常忘吃药,三名小学生发明“智能药箱”,人脸识别自动配药
南方都市报2019-10-24 12:01

南都讯 因为家里外婆一天要吃七八种药,健忘的她经常问“我今天吃药了没?”来自广州市越秀区东风东路小学的六年级小朋友刘舒航有一天突发奇想,如果有个智能应用能帮助外婆解决这个问题就好了。于是他拉上另外两位同学,一起动手设计了“家庭智能药箱”。该发明还获得广州市青少年机器人竞赛二等奖。

10月13日,在广州市全国科普日科普嘉年华上,这个能人脸识别、自动配药、按时提醒的小发明,让不少现场观众好奇不已,纷纷驻足观看、咨询。

广州市全国科普日科普嘉年华参与人数众多


“家庭智能药箱”定时提醒吃药

屏幕前人脸识别,机器自动配药

据刘舒航的妈妈崔女士介绍,外婆因为年纪大了,患有冠心病、高血压等慢性病,一天有七八种药要吃,不仅种类很多,而且用药量、服用时间、次数都不同。“有些药是一天吃两次,有些药是一天吃三次,加上容易健忘,所以经常自言自语‘我今天吃药了吗?’有时候自己明明吃过药了,又跑去吃一次。” 老人吃药难的问题,同样让设计团队一员的张倬睿印象深刻。有一天他在大街上走,看到前面有个女士对着一位老人大声说“你怎么不吃药!”老人一脸无辜的样子让他觉得很可怜。

刘舒航现场演示APP如何进行人脸识别、自动配药。

老人记忆力不好,经常忘记吃药时间,不记得要吃啥药、一天吃几次、每次吃多少、什么时候该吃药。今年2月,刘舒航拉上同校且同住一个小区的薛启东、张倬睿两位小伙伴,一起着手设计“家庭智能药箱”,前后历时半年时间完成。做之前还特意研究了市面上的药盒,发现基本都是有分隔的塑料箱或者药箱,仅限一人使用。而他们设计的药箱考虑了很多应用场景,不仅引用AI智能的人脸识别技术,自动判断老人身份,使药箱可多人同时使用。还能为老人自动配药,按时提醒服药,有效解决老人吃错药、忘记吃药等问题。

记者发现,药箱内有多个药格,每个药格存放不同药物。老人的子女、社区工作人员等监护人先打开箱体,将不同的药物分别放入药格内,在手机、平板电脑的APP中设置老人的服药时间、种类及数量。老人服药时间到了,药箱会反复发出“吃药时间到了”的提醒声音。当老人来到药箱前,提醒声音结束。药箱会自动识别老人的面容,确认身份后启动药物分拣机械手将药品传送到药杯中,老人只需要拿取服用即可。如果已经吃过药了屏幕也会发出提醒。据悉,该团队多次代表学校参赛,曾获广州市青少年机器人竞赛二等奖。


APP突然赛前“失灵”

编程写了三次还不行

他从一层哭到三十层

团队分工协作,默契十足。队长刘舒航负责产品的整体规划与设计,包括利用MIT App Inventor在线编写App控制部分程序,提供用户注册、人脸识别、用药提醒、触发药箱配药及自动出药等功能。还有机械部分程序的编写,控制药箱的分拣药品、传输药品、送出药品等功能。薛启东、张倬睿两位小朋友则负责机械部分的搭建,比如智能药箱包括药品储存的药格、分拣药品的机器手、药品的送输带、出药口的杯架、出药口的推杆等。通过3D设计不同形状的药格、药品,满足不同用户需求。


然而这个实用设计的发明并不是一帆风顺。有一天,在赛前一周的关键时刻,他们突然发现APP突然“失灵”,连不上配药机械,怎么试都不行,反反复复找解决办法。一开始刘舒航以为是编程出现问题,本来编了一周的程序,又删掉重编一次,但还是出现同样问题。妈妈崔女士帮忙打电话询问指导老师,老师线上登陆编程后台查看后说“怎么这么乱啊,重来吧”。本来只是编程没有模块化、排序不整齐的问题,崔女士却误以为全部程序代码错乱,得重新编程。

刘舒航放学后,崔女士就在小区楼下把这一消息告诉他。没想到刘舒航当即崩溃、大哭起来,“我们家住30层,他从一楼到30楼坐电梯时一直哇哇大哭,嘴里喊着‘我不活了’,到家后洗个澡,出来又打开电脑自己在编程。”编完后问题还是得不到解决,他们拿着编程主控——EV3找到指导老师,才发现是里面的一个设置错了,只是非常简单的一个小问题,这才让大家悬着的心落了下来。


“我都不相信这是我们自己做的”

“他背古诗文就随便背一背,不会花太多时间和精力去深入了解。但是对于《科学实验王》、《科学发明王》等科学书籍,看过一遍还会不停地去翻阅,对万有引力、向心力等物理原理很感兴趣”,据崔女士介绍,他还曾在家运用酸碱中和原理,用醋成功清除锅内水垢。虽然从小到大报了很多兴趣班,刘舒航现在只剩下感兴趣的编程和乒乓球两样一直在坚持。“他从小琴棋书画都有学,钢琴学了五年,围棋学了四年,编程学了四年,书法和美术学了两年,还报了乒乓球、篮球,让他锻炼身体、消耗热量,因为六年级升学压力较大,开始给他做减法,唯一他感兴趣的编程会一直学下去。”

科普嘉年华展出前一天,刘舒航跟妈妈感慨道,“我都不相信这是我们自己做的”。从一个灵感到项目完成,三个小朋友默契合作、不断完善,仅用了半年时间。


数据

25%左右的老年病人

同时服用4~6种药物

中国进入老龄化社会20年来,老年人口数已从1.31亿升至2.49亿,占总人口的17.9%。其中65周岁及以上人口16658完人,占总人口的11.9%。65岁以上的老年人,约80%患有心脏病、高血压、关节炎或糖尿病等慢性疾病,其中有35%的老年人患有2种或2种以上的慢性疾病。通常80%的老年人需药物治疗,25%左右的老年病人同时服用4~6种药物,而且用药时间一般较长。

老年慢性病造成老年人身体功能受限,影响了老年人的日常生活能力。高龄老人的活动能力、反应能力、健康状况在普遍下降,有20.03%的老人视力不好或失明,32.92%的老年人记忆力差。最使人忧虑的问题是老年病人忘记定时吃药和吃药的量,特别是那些独居高龄老人。


知多D

科普嘉年华共设148个展位

分为“智享科技”等八个展区

2019年广州市全国科普日科普嘉年华于10月13日(星期天)上午9:00 开始在广州国际媒体港三楼珠江中心举行。今年广州全国科普日的主题是“礼赞新中国、智慧新生活”。

主会场活动共有三大部分,包括科普嘉年华、启动仪式暨科学故事会以及科普大舞台。科普嘉年华共设有148个展位,分为“智享科技”“智汇生活”“智福健康”“智趣乐园”“智尊美食”“智兴乡村”“智领教育”“智助湾区”八个展区。

采写:记者 杨丽云 通讯员 穗科协

摄影:南都记者 马强


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