Skip to content

手势智能垃圾桶


一、中文教案

一、教学目标

通过本课程,学生将能够:

  • 理解 手势识别(Gesture Recognition) 的基本原理
  • 学会使用 AI 视觉传感器 与 LEGO SPIKE 进行交互
  • 掌握 传感器数据 → 条件判断 → 电机控制 的编程逻辑
  • 将 AI 技术应用到真实生活场景中(智能垃圾桶)
  • 提升动手能力、逻辑思维与课堂展示能力

二、教学准备

1. 硬件准备

  • LEGO SPIKE 主控(Prime / Essential)
  • AI 视觉传感器 ×1(连接 A 口
  • 电机 ×1(连接 B 口
  • LEGO 结构件(用于搭建垃圾桶和翻盖结构)

2. 软件准备

  • LEGO SPIKE App
  • AI 视觉传感器 robot code app
  • 升级检测模型: 模型训练->模型市场 里面 选择手势石头剪刀布模型进行升级

三、教学流程

(一)导入(5–10 分钟)

  • 提问讨论:
    • 生活中见过哪些“自动垃圾桶”?
    • 如果不接触垃圾桶,能不能用手势来控制?
  • 引出本课主题: 使用 AI 识别手势,实现智能垃圾桶开关

(二)搭建(15 分钟)

  • 指导学生搭建:
    • 一个可开合的垃圾桶结构
    • 使用电机驱动垃圾桶盖
  • 确认连接:
    • A 口 → AI 视觉传感器
    • B 口 → 电机

alt text


(三)编程(20 分钟)

1. 手势识别返回值说明

AI 视觉传感器返回数值含义如下:

返回值含义
2打开垃圾桶
1关闭垃圾桶
0不执行任何动作

2. 编程逻辑说明
  • 持续读取 A 口视觉传感器的数值
  • 使用条件判断控制电机:

循环执行: 如果传感器值 = 2 → 电机正转(打开) 如果传感器值 = 1 → 电机反转(关闭) 如果传感器值 = 0 → 不执行动作

spike code: alt text

ai vision code: 注意:必须升级检测模型 alt text


四、演示与测试

  • 学生使用不同手势进行测试
  • 检查:
    • 手势是否能被正确识别
    • 电机转向是否正确
    • 是否存在误触发情况
  • 引导学生进行调试与优化

五、拓展思考

  • 如果识别不稳定,可能是什么原因?
  • 能否增加:
    • 自动延时关闭功能?
    • 按钮或语音作为备用控制?
    • 打开次数统计功能?
  • 生活中还有哪些设备可以用手势控制?

六、教学总结

  • 本课程完成了一个完整的 AI 感知 → 决策 → 行动 系统
  • 学生理解了 AI 在智能设备中的实际应用
  • 强调:AI 不只是“识别”,而是“理解并执行动作”

七、课堂展示


Released under the MIT License.