馬之恒 白竟楠 劉江恒

2014年12月7日，第三屆“首都大學(xué)生科技創(chuàng)新作品與專利成果展示推介會”在北京建筑大學(xué)大興校區(qū)落下帷幕。與前兩屆展示推介會一樣，這屆展會上最大的亮點仍然是來自55所高校學(xué)子們創(chuàng)新智慧的結(jié)晶——那些酷炫的展品。“Z”字形的無人飛機，給盲人使用的“點顯器”，服務(wù)出國旅行者和留學(xué)生的點評網(wǎng)站……種種精妙的構(gòu)思，令人不禁眼前一亮，仿佛未來生活已近在眼前。

如果坦克與潛艇“混血”

如果把坦克的履帶“移植”到潛艇上，會得到一個怎樣的“怪胎”？北京化工大學(xué)的學(xué)生就進行了這樣的嘗試，并得到了一種能在水下復(fù)雜環(huán)境中高效移動的機器人——履帶式內(nèi)置槳兩用移動機器人。這種機器人既能在水中或潛水狀態(tài)下行進，又能在淺水區(qū)的水底行進，更可以依靠兩條履帶，實現(xiàn)兩棲登陸。

這件作品的靈感，來自一則關(guān)于深海潛水器“蛟龍”號的新聞報道：“蛟龍”號在水下需要謹小慎微，如果不慎讓螺旋槳纏上水草就會難以脫身。但如果使用履帶，惱人的水草就不會再構(gòu)成多大的威脅。雖然這種機器人目前的性能還弱得有些可憐：下潛深度2～3米，水底速度每秒0.1～0.5米，水中速度每秒0.1～0.25米，而且只能承重20公斤;但是，誰又能說它一定會止步于此呢？

直升機“嫁接”固定翼

直升機不用跑道就能起降，可惜飛得慢;固定翼飛機能高速飛行，卻依賴于跑道。為了結(jié)合這兩者的優(yōu)點同時彌補缺點，國外航空界已經(jīng)有了一些解決方案，比如X翼飛機（可以鎖定旋翼再以常規(guī)噴氣式發(fā)動機推進的特種直升機）、傾轉(zhuǎn)旋翼機和垂直起落飛機。但這些飛機往往因為系統(tǒng)過于復(fù)雜而帶來了新的問題，比如可靠性低或者油耗過大。

北京航空航天大學(xué)的學(xué)生們，則帶來了一種簡潔的方案。他們?yōu)橹鄙龣C“嫁接”了升力機翼和水平推進裝置，并改裝旋翼使之可以鎖定變?yōu)楣潭ㄒ?。在飛機起飛和降落的時候，由旋翼旋轉(zhuǎn)提供升力;而在平飛階段，旋翼就會停轉(zhuǎn)并鎖定，轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ㄒ?，與固定機翼一同提供升力，像固定翼飛機一樣巡航。這種飛機可以應(yīng)用于抗震救災(zāi)、物資運輸、探測偵查、高速打擊等多類任務(wù)，亦能作為航母艦載機使用。

給盲人的電子書

盲人無法像正常人一樣用眼睛觀看事物，通常依靠耳朵的聽覺及手指的觸覺獲取外界信息。為了便于盲人進行文化學(xué)習(xí)及信息交流，文獻資料常被轉(zhuǎn)化為盲文，讓盲人能夠依靠觸覺進行閱讀。

隨著信息化的發(fā)展及個人電腦的普及，越來越多的資料以電子形式存在。不過，雖然現(xiàn)在已經(jīng)有能夠安裝在電腦上的“漢字-盲文”轉(zhuǎn)換軟件，但盲人肯定無法閱讀電腦屏幕上顯示的盲文，所以這種軟件的轉(zhuǎn)換意義不大。有鑒于此，北京交通大學(xué)的幾名學(xué)生開發(fā)了這種“盲文點顯器”。它可以與電腦讀屏軟件配合，將軟件讀取的信息轉(zhuǎn)換成盲文，也就是點顯器上一個個“文字模塊”的自動凸起，讓盲人有可能通過觸摸來閱讀電子文檔。在技術(shù)成熟之后，這種設(shè)計還可以變化為由數(shù)十個乃至更多文字模塊組成的陣列，從而形成一本給盲人閱讀的電子書。

海外旅行專用的“大眾點評網(wǎng)”

在國內(nèi)各個城市旅游的時候，人們都會習(xí)慣性地掏出手機，登陸大眾點評網(wǎng)或類似的網(wǎng)站，搜索附近有什么好吃的、好玩的。但如何讓出國旅行、留學(xué)的同胞也能享受到類似的便利呢？中國地質(zhì)大學(xué)的創(chuàng)新作品“四萬公里華人境外服務(wù)平臺”（下文簡稱“四萬公里”），就是一款覆蓋全球的“大眾點評”。

“四萬公里”主要針對商業(yè)人士和旅行者設(shè)計，考慮到旅途中手機端的應(yīng)用更為方便，“四萬公里”沒有PC端的應(yīng)用。為了讓受眾的信息資源更加廣泛，不僅能鎖定用戶所在國家地點周圍的美食和娛樂項目，軟件還集中了幾乎所有世界社交網(wǎng)站的點評，例如臉譜網(wǎng)、推特和微博等等，打造境外旅游中上佳的“旅伴”。

壓路機技術(shù)哪家強？

這輛來自北京建筑大學(xué)的電動汽車，以一種頗為另類的設(shè)計，實現(xiàn)了盡可能節(jié)約能源的獨特目標。雖然外觀有些像壓路機，可是這輛電動車卻絕對沒有壓路機的笨重，反而因為鋁合金骨架和玻璃纖維外殼而相當輕盈，與普通的電動自行車不分伯仲。放置在車體中間的電機，為兼具推進和驅(qū)動功能的前輪提供動力，有效地簡化了機械結(jié)構(gòu)，從而賦予了電動車更佳的傳動效率，而這也就意味著更有效的節(jié)能。

給95式步槍配上“皮軌”

對于現(xiàn)代突擊步槍來說，皮卡丁尼導(dǎo)軌（簡稱“皮軌”）的價值至關(guān)重要。作為一種輕武器標準化附件安裝平臺，這種導(dǎo)軌可以讓突擊步槍安裝各類瞄準鏡和戰(zhàn)術(shù)手電等形形色色的配件。但在中國大陸，解放軍裝備的95式突擊步槍，卻只有提把而沒有“皮軌”。

于是，裝甲兵工程學(xué)院的學(xué)生帶來了這個頗具“軍旅風(fēng)”的發(fā)明：將95式步槍的提把拆除，安裝上一套專門設(shè)計的導(dǎo)軌系統(tǒng)。導(dǎo)軌被分成了互為90度角的兩段，以便分別安裝瞄準具和戰(zhàn)術(shù)手電。這種導(dǎo)軌的接口與西方國家流行的“皮軌”兼容，這就意味著國際上最先進的輕武器附件，也能為解放軍所用。

總理的“國禮”怎樣煉成

在今年10月的第七屆中德經(jīng)濟技術(shù)合作論壇上，國務(wù)院總理李克強把一件中國傳統(tǒng)的智力玩具“魯班鎖”，作為“國禮”送給了德國總理默克爾。這件“國禮”的產(chǎn)地，就是位于天津的中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院。

考慮到“魯班鎖”可能會在贈送現(xiàn)場被演示，天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院師生有意改進了這種玩具的傳統(tǒng)設(shè)計，在玩具的核心部位增加了一種特殊設(shè)計的精密的機關(guān)，使它不會因為晃動而被拆散?；谶@種設(shè)計，師生們用一臺進口自德國的精密機床，克服工件窄小帶來的刀頭轉(zhuǎn)向的困難，將鋁合金加工成魯班鎖的構(gòu)件。這樣的工藝，讓魯班鎖的每一個構(gòu)件的轉(zhuǎn)角處，都留下了奇特卻也優(yōu)美的斜角。經(jīng)過轉(zhuǎn)印以得到不同顏色外觀的魯班鎖，與斯特林發(fā)動機的模型等物品一起，供國務(wù)院工作人員挑選。一款純色的魯班鎖雀屏中選，成了李克強送出的“國禮”。

自行車？還是摩托車？

山地自行車一樣的前輪和車把，摩托車一樣的寬大座椅和后輪，這無疑又是一個“混血兒”。這輛“一半對一半”的奇特自行車，是裝甲兵工程學(xué)院學(xué)生的創(chuàng)新成果。這樣的設(shè)計除了讓車子行駛得更為穩(wěn)定，還有另外一個目的，那就是呵護騎車人的膝蓋。

我們知道，如果“不幸”騎到一輛座椅比較矮的車，那么不僅騎不快，而且路程稍微長一些，膝蓋就會酸痛。這是因為，座椅到踏板的距離有限，使每一次蹬踏都不能讓腿完全伸展開，膝蓋也就因此而處在一個很不舒服的狀態(tài)之下。這樣的騎車方式，對膝蓋的健康實際上非常不利。但這輛“混血”自行車使用了類似摩托車的長座椅，車座與踏板之間變成了斜線，讓腿長的人能通過稍微向后坐一些的方式，延長腿蹬踏的行程。這就延長了腿能夠舒展的空間，不僅提高了效率，而且讓長途騎車的過程變得更舒服。

“Z字形”無人機

這貨是什么？俄羅斯方塊？印第安土著的武器？正確的答案是河北科技大學(xué)的學(xué)生研發(fā)的一種無人機。

不同于絕大多數(shù)雙翼對稱的固定翼飛機，這架無人機使用了不對稱的布局，并通過對機翼的特殊設(shè)計和對襟翼的精確控制，讓飛機的機翼不僅滿足飛行所需，還具有尾翼的功用，從而提供與傳統(tǒng)布局別無二致的遙控飛行體驗。更重要的是，這種飛機的機翼可以折疊，將飛機“壓縮”成一個長方體以便儲存。這種“縮骨功”的結(jié)果，就是一立方米的空間，可以放下16架這樣的無人機。

三塊錢拯救你的手機

這款出自裝甲兵工程學(xué)院學(xué)生之手，成本只有三塊錢的創(chuàng)新作品看起來有些“老土”，但它也是生活中不可或缺的——除非你從來沒有過把手機、鑰匙或者錢包掉在水里的窘迫經(jīng)歷。

這種不起眼的塑料小管，其中一端是一個活門，蒙著一片氣球上使用的橡膠;另一端則塞著一個折疊起來的氣球。在氣球與活門之間，有一段用帶孔的擋板與氣球隔開的空間，里面裝著一小塊維生素C泡騰片。只要將這個小裝置牢牢地系在手機、鑰匙圈等小物件上，一旦系著它的物品掉進水里，泡騰片就會因為產(chǎn)生大量氣泡充滿氣球，其浮力足以拉起絕大多數(shù)手機，更不要說更輕的鑰匙鏈了。一次“救險”之后，您還可以把氣球晾干之后折疊回去，再裝好泡騰片，以便下次出糗時救急。

（感謝微信公眾號掌上科普對本文的支持）