小型水面环保船：高效清洁致力改善城市水环境

　　 全球范围内，水污染问题影响着湖泊和其他淡水资源的水质。一些环保组织调查发现，全球超过半数的主要河流正遭受着严重的污染或枯竭。其污染源或来源于工业、农业，或来源于城市污染 -- 常见的例子包括杀虫剂，除草剂，污水和垃圾排放等。

　　无论来源如何，水污染不仅通过多种方式破坏水生生物，更带来水质降低、野生动物多样性减少、硝酸盐和磷酸盐水平升高、有害藻类大量繁殖等各种问题，对水生生物和人类健康产生破坏。然而，大多数地区依然采用人工打捞清理的方法 -- 这一清理方式成本高昂且效率低下。　　

　　小型水面环保船获2018戴森设计大奖中国区冠军

　　来自中国西北工业大学的一群年轻工程师，设想通过无人船来清理水面、减少污染，以解决这一城市污染问题。凭借“ORCA 小型水面环保船”，工业设计专业的郭萌睿及其团队成为了2018年中国地区戴森设计大奖的获得者。她领衔设计、研发的这款水面环保船，能够更有效地清洁水面垃圾，智能跟踪污染物，实时监控环境并将图像回传至控制器，在比人工清洁快7倍的同时，减少70%的成本。　　

　　2018戴森设计大奖中国区冠军作品结合软硬件，解决环境问题

　　郭萌睿说：“在调查和研究中，我发现政府工作报告中曾经提及，中国有70%的河流和湖泊受到污染，几乎有一半水源可能含有不适合人类饮用或接触的物质。我们的团队想要用机器人技术，通过硬件和软件的结合来更高效地清理水面，摆脱低效昂贵的人工清洁，把洁净的淡水资源带回城市。我们真心希望，我们的设计可以帮助解决这个问题，改善人们的生活。”

　　本次大赛中国区评审对获奖作品评价道：

　　同济大学设计创意学院院长娄永琪教授：“这个设计针对了中国特殊的挑战和应用场景。从原型和迭代开发过程中，我看到了熟练的工程和机械设计应用，也充分考虑到了实际操作中会遇到的各种问题。”

　　清华大学美术学院副院长赵超教授：“戴森设计奖重视解决问题的思维，并且关注现实和商业上可行的设计，我在 ORCA 小型水面环保船中看到了这些获奖特质。该设计侧重于一个重要且经常被忽视的问题，并着手提供价格合理，易于使用的解决方案。”

　　东南大学工业设计系主任薛澄岐教授：“我认为这项设计具有进入国际组评选的真正潜力。它巧妙地把硬件和软件相结合，并且与戴森解决实际问题的设计理念相呼应。正如我们从往年获奖作品中看到的，一个好的设计总是用一个简单而聪明的概念解决一个特定的问题。”

　　ORCA 团队表示，目前环保船已经更新升级到第三代，他们根据 ORCA 试运行收集的数据建立了“水质数据管理平台”，以帮助监测水质，预测污染并提供有效的技术支持，以便进一步为河流提供保护。郭萌睿补充说，在一些专家和实验室研究成果的帮助下，该团队计划将 ORCA 继续升级，使其效率更高，运行时间更长，智能化程度更高。

　　设计的工作原理　　

　　2018戴森设计大奖中国区冠军作品结合软硬件，解决环境问题

　　ORCA 小型水面环保船采用双体船结构的设计形式，总长1.2米，宽0.8米，最大载重20千克。它具有模块化、低阻力和稳定导航的特点。船体由高强度防腐材料制成，可抵抗二级风浪。垃圾筐和电池仓可快速拆除，方便日常作业。前端的延伸臂可以扩大浮动物体的抓取范围，将清洁效率提高到20%以上。图像传输设备可以实时传输机器人面前的图像，为远程控制提供了保障。船尾安装的涵洞推进器可以产生 500N 的推力，加装防护网，可有效防止水草缠绕。

　　除了以上功能之外，操作员还可在电脑端、手机端的移动 APP 中设置环保船的启动时间、运行路线以进行远程控制，并同时获取相应的水质、场景数据，方便人们更好的管理水域、了解水域。由团队设计的自主跟踪算法使环保船能够沿既定路线自动导航。面对复杂的水面条件，环保船还可以借助毫米波雷达系统自动避开障碍物，并可以在低功率下自动返回导航。

　　2018年 全国入围奖

　　项目--关键细节问题解决方案

　　自闭症儿童的电子游戏垫

　　作者：金艺晶

　　学校：北京理工大学

　　为了解决自闭症儿童的家庭

　　辅助治疗问题 – 例如治疗过

　　程中缺乏父母的参与，或是

　　无法负担物理治疗时作为辅助手段这是一款父母和孩子可以在

　　家中一起玩的游戏垫，作为

　　自闭症的预防措施或是治疗

　　辅助手段。 这个游戏垫由许

　　多六边形单元组成，每个单

　　元本身都是一个交互式电子

　　垫。每个单元的防静电尼龙

　　表面下都有一组LED灯泡。

　　这些单元可以通过六边形两

　　侧的磁铁轻松组装和拆卸，

　　使用户可以快速拼接出各种

　　特殊配置。不同的配置意味

　　着不同的游戏关卡，孩子们

　　将逐渐能够在跟随和踩在垫

　　子上的灯光的同时改善空间

　　感和平衡感。

　　老年人日常家庭口腔护理仪Aloral

　　作者：倪可人

　　学校：清华大学

　　解决老年人日常在家的口腔

　　护理难题一款智能口腔护理仪，主要

　　分为清洁护理和智能指导两

　　部分。清洁护理中，可以控

　　制水流强度、水温并配合不

　　同类型的刷头，水箱底座增

　　加了加热水温的功能，适应

　　老年人敏感而脆弱的口腔。

　　护理仪配有电动升降结构的

　　义齿盒。底盘的过滤孔可确

　　保在义齿抬起时，浸泡液从

　　过滤孔渗出，对假牙进行清

　　洁和消毒。

　　戴森设计大奖

　　戴森设计大奖在 27个国家和地区进行评选。大赛专向学习产品设计、工业设计、工程专业的大学在读生和新近毕业生(毕业四年内)开放。

　　大赛鼓励那些挑战传统、凭借工程方法，“以少胜多”而实现的创意，以及致力于环境保护的设计。最好的发明总是简单实用，但又能为现实世界中的某个问题提供解决方案。大赛将在赛区覆盖的各个地区内评选出 1 名国家及地区组优胜者，然后经过最终阶段，由詹姆斯·戴森本人从中选出 1 名国际组优胜者。

　　戴森设计大奖由詹姆斯·戴森基金会主办，这一慈善机构 2002 年成立于英国，致力于启发支持下一代工程师。

　　奖项设置

　　国际组优胜奖：

　　每位获奖学生奖金 3 万英镑，获奖学生所在院校科系奖金 5,000 英镑。

　　国际组入围奖(1-2 名)：

　　每位获奖学生奖金 5,000 英镑

　　国家及地区组优胜奖

　　每位获奖学生奖金 2,000 英镑

　　大赛日程：

　　征集开始：2018 年 3 月 27 日

　　征集截止：2018 年 7 月 20 日

　　公布国家及地区组优胜奖：2018 年 9 月 5 日

　　公布戴森工程师入围名单：2018 年 9 月 21 日

　　公布国际组优胜奖及入围奖时间：2018 年 11 月 15 日

　　戴森设计大奖参加资格

　　任何就读于澳大利亚、奥地利、比利时、加拿大、中国、法国、德国、中国香港、印度、意大利、爱尔兰、日本、马来西亚、荷兰、新西兰、俄罗斯、新加坡、西班牙、韩国、瑞士、中国台湾、英国和美国的产品设计、工业设计或工程专业的在校生或毕业四年内的毕业生。

　　如需了解戴森设计大奖的更多信息和最新动态，请关注詹姆斯·戴森基金会的Facebook 和 Twitter。