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        頭號創(chuàng)新玩家

        2019-01-12 07:22:26田春憶
        發(fā)明與創(chuàng)新 2019年2期
        關(guān)鍵詞:毛筆無人駕駛成都市

        文 本刊記者 田春憶

        和同伴玩水槍,激發(fā)了他對水的表面張力的興趣,課題《探究水的表面張力》獲得第九屆中國少年科學(xué)院“小院士”課題研究活動一等獎;用手機(jī)聽音樂時,他有了手機(jī)擴(kuò)音器的設(shè)計(jì)思路,“簡易手機(jī)擴(kuò)音器”獲得第三十屆成都市青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎;和同學(xué)打電子游戲時,他又想:“何不自己設(shè)計(jì)一款游戲?”于是,他便用易語言設(shè)計(jì)了“湊24點(diǎn)”,這項(xiàng)作品最終獲得第三十一屆成都市青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎……成都市樹德中學(xué)高一學(xué)生陳藝銘告訴記者,自己是在日常的玩樂中開啟了科技創(chuàng)新的旅程。

        從第一次接觸科技創(chuàng)新時的懵懂到漸漸有了自己的心得,陳藝銘用實(shí)力為自己贏得了“頭號創(chuàng)新玩家”的稱號。

        初識創(chuàng)新

        二年級的暑假,陳藝銘用一個月的時間裁剪、組裝了八級云霄飛車模型,并召集小伙伴們一起“對決”。

        2011年春天的一個周末,陳藝銘跟隨華西都市報的小記者團(tuán)來到四川省科技館參觀,頓時被館內(nèi)展示的神奇科學(xué)世界深深地吸引了,也喜歡上了那里風(fēng)趣幽默、和藹可親的科技老師。他纏著父母參加了科技館內(nèi)開設(shè)的小實(shí)驗(yàn)家工作室,結(jié)識了他的第一位科技老師——張新華。

        在張老師的指導(dǎo)下,陳藝銘打開了科技創(chuàng)新的大門。從小學(xué)二年級到初中三年級,從“觀察螞蟻”到構(gòu)思設(shè)計(jì)“新型3D打印機(jī)”,每發(fā)現(xiàn)一個問題,他總會想辦法逐步解決?!八幸还刹环?shù)木瘛!睆埨蠋熯@樣評價他。

        陳藝銘常常隨身攜帶一個記事本,遇到不懂的問題便記下來,之后與志同道合的朋友們一起研討、探究。“那時,感覺每天都充滿了創(chuàng)新的樂趣?!被叵肫鹱畛醯膭?chuàng)新經(jīng)歷,陳藝銘興奮地說。

        四年級的一次書法課上,陳藝銘發(fā)現(xiàn)用毛筆寫字特別不方便,寫一兩個字就要重新沾墨水,寫字速度太慢。有什么“好玩”的方法能解決這個問題?突然,他想到曾拆卸過的鋼筆墨囊——為何不把毛筆與鋼筆的墨囊組合,既保持毛筆“中國風(fēng)”的外觀,又能讓其自動吸墨?就這樣,陳藝銘萌生了人生第一個發(fā)明的念頭,“儲墨式毛筆”就此誕生。

        儲墨式毛筆

        “可調(diào)焦放大鏡”的構(gòu)想也是陳藝銘和同學(xué)在課間用放大鏡聚光燃燒枯樹葉、以此攻擊螞蟻時的突發(fā)奇想。只是當(dāng)時的他知識儲備不足,沒能將其實(shí)現(xiàn)。不過,這項(xiàng)創(chuàng)意不僅作為發(fā)明金點(diǎn)子入圍了2013年德國IENA發(fā)明展,更激發(fā)了他在玩中不斷創(chuàng)新的熱情。

        再識創(chuàng)新

        進(jìn)入初中后,漸漸地,陳藝銘發(fā)現(xiàn),只有想法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,他希望自己的創(chuàng)意能被精美地制作出來,不僅是靜態(tài)的模型,而是整合了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、電子制作和軟件編程,讓它能運(yùn)動,能發(fā)光、發(fā)熱,更具可控性、趣味性和實(shí)用性。

        帶著這種想法,陳藝銘加入了學(xué)校的3D社團(tuán)。在這里,神奇的3D建模和立體打印讓他大開眼界。通過對犀牛和3D MAX建模軟件、3D設(shè)計(jì)原理和打印技術(shù)的學(xué)習(xí),他將自己的設(shè)計(jì)圖從平面拓展到三維空間。

        當(dāng)然,科技創(chuàng)新不能停留在外觀設(shè)計(jì)上,還需要電子制作的功底。陳藝銘為此還自籌了裝備:電烙鐵、熱熔膠槍、電鉆、小型切割機(jī)、小型球磨機(jī)、LED燈等。學(xué)習(xí)了電路的基本原理、焊接技術(shù)以及切割、打磨等技巧和基礎(chǔ)軟件的編程方法后,他的思路漸漸被拓寬,很多困惑也迎刃而解,如“可調(diào)焦放大鏡”的設(shè)計(jì)圖已被他用3D技術(shù)完成。

        陳藝銘(左二)與隊(duì)員們參加成都市第一屆青少年3D工程設(shè)計(jì)大賽

        “在進(jìn)行科技創(chuàng)新時,一次次攻克困難,最能‘玩’出刺激而有趣的事?!标愃囥懱寡裕谕瓿勺约旱谝粋€大型項(xiàng)目——無人駕駛水面清潔船時,雖然面臨前所未有的挑戰(zhàn),但他體會到了團(tuán)隊(duì)合作的樂趣。“隊(duì)員有時候會因意見不同發(fā)生爭吵,但當(dāng)問題解決后,會發(fā)現(xiàn)爭吵過程能帶來更多的思路?!?/p>

        無人駕駛水面清潔船設(shè)計(jì)初期,隊(duì)員們在網(wǎng)上分別查找外觀設(shè)計(jì)、浮力、動力、電路、傳感器等問題的相關(guān)資料和文獻(xiàn)。在老師的指導(dǎo)下,在隊(duì)員們激烈的爭論和思想碰撞中,幾個方案初現(xiàn)雛形,再結(jié)合當(dāng)前的知識水平和建模分析,最終,他們構(gòu)想了油污及漂浮物清理的設(shè)計(jì)。

        接下來需要3D打印清潔船的部件。3D打印的速度十分緩慢,數(shù)小時才能完成一個部件,一旦出錯就要重新設(shè)計(jì)和打印。還有清潔船的組裝問題、太陽能和風(fēng)能的動力轉(zhuǎn)換問題等,都亟待解決。但即便困難重重,隊(duì)員們從不灰心喪氣,而是群策群力,找原因、找替代辦法。

        “我們開始想用插銷組裝清潔船,但打印機(jī)精度有限,導(dǎo)致插銷無法起到固定作用,然后我們決定放棄使用插銷,直接用ab膠粘貼,再在外部加固、防水?!睂τ谇鍧嵈膭恿栴},陳藝銘和伙伴們最終通過光電互補(bǔ)得以解決,即使用兩塊“鋰電池+太陽能板”,可在一塊用電的同時對另外一塊充電,當(dāng)太陽能能提供足夠動力時,可以停用電池。

        在大家的努力下,無人駕駛水面清潔船獲得了“匯星風(fēng)云”杯2016年全國青少年電子制作錦標(biāo)賽科技創(chuàng)新少年組三等獎。

        無人駕駛水面清潔船全貌圖

        感悟創(chuàng)新

        對于什么是創(chuàng)新,大部分學(xué)生的第一反應(yīng)是“青少年科技創(chuàng)新大賽”,但陳藝銘不這樣認(rèn)為:“創(chuàng)新并不僅僅為了比賽。生活中,某件物品使用不順手或功能不完善,我們?nèi)ジ倪M(jìn)它,這是創(chuàng)新;通過各種途徑將自己的奇思妙想變成現(xiàn)實(shí),這也是創(chuàng)新?!?/p>

        成都市第二屆青少年3D工程設(shè)計(jì)大賽現(xiàn)場

        當(dāng)被問及在科技創(chuàng)新方面的心得時,陳藝銘總結(jié)了三點(diǎn):第一,不放過任何靈感;第二,儲備足夠的知識;第三,結(jié)交志同道合的伙伴。

        2018年,陳藝銘進(jìn)入成都市樹德中學(xué)學(xué)習(xí)。閑暇之余,除了搞搞小發(fā)明,這個在媽媽眼中“執(zhí)著而專注”的男孩還喜歡組裝、涂裝模型,對人工智能也非常感興趣。

        “對青少年而言,科技創(chuàng)新是一種愛好。可對國家而言,科技創(chuàng)新是一種使命,需要有人背負(fù)它,實(shí)現(xiàn)它。鄧小平爺爺曾說過,‘青少年是祖國的未來,科學(xué)的希望’。學(xué)習(xí)之余,試著實(shí)現(xiàn)你的靈感吧,相信你會喜歡上科技創(chuàng)新的?!?/p>

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