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        盲人水杯

        2019-11-21 01:16:16杭州綠城育華親親學(xué)校齊彥睿
        發(fā)明與創(chuàng)新 2019年47期
        關(guān)鍵詞:圓柱體水杯手柄

        ◆杭州綠城育華親親學(xué)校 齊彥睿

        視障人士看不見物體,往杯子里倒熱水時(shí)可能燙到手,所以我決定為他們專門設(shè)計(jì)一種特殊的水杯。

        設(shè)計(jì)思路

        設(shè)計(jì)草圖

        杯內(nèi)圓柱體:

        1.圓柱體壁厚3毫米~5毫米,內(nèi)置磁浮球開關(guān),用來感應(yīng)液面高度。

        2.圓柱體底部有一個(gè)進(jìn)水孔,確保杯子里的水可以快速流入圓柱體,杯內(nèi)水位和圓柱體內(nèi)水位一致。

        3.圓柱體內(nèi)的圓環(huán)用于固定磁浮球開關(guān),上面留一個(gè)出氣小口。

        4.圓柱體與水杯手柄連接處留兩個(gè)小孔,作為正負(fù)極電線的穿孔。

        串聯(lián)電路:

        報(bào)警程序:

        打開開關(guān),蜂鳴器連通,持續(xù)發(fā)出尖銳的警報(bào)聲。

        往杯內(nèi)倒水,等水位到達(dá)設(shè)定高度,磁浮球開關(guān)斷開,整個(gè)電路處于斷開狀態(tài),警報(bào)聲停止。

        制作并改進(jìn)作品

        用3D打印機(jī)制作杯體、圓柱體、圓環(huán)和手柄等,購買相關(guān)配件,組裝出第一代作品。

        不足之處:

        1.沒有杯蓋,不能很好地防塵和保溫。

        2.3D打印材料不環(huán)保,也不耐高溫,對人體有害,可改用環(huán)保材料。

        3.控制開關(guān)小,考慮把開關(guān)裝在杯子底部,只要往下按壓杯子就能輕松打開開關(guān)。

        4.沒有妥善隔離水電,杯中液體易腐蝕電路元件,而電路元件會慢慢釋放有害物質(zhì),危害人體健康。

        據(jù)此,我對作品進(jìn)行改進(jìn):采用不銹鋼內(nèi)膽,在外面套上塑料殼,將主板和電路元件等安裝在杯底和杯子手柄內(nèi),另外加裝MQ4甲烷感應(yīng)器、紅外線液位傳感器、遙控組件等,制成了第二代作品。

        焊接元件及連接電路

        杯底電路圖 作品實(shí)物圖

        作品功能

        1.當(dāng)水位超過設(shè)定好的水位線,紅外線液位傳感器上的液位感應(yīng)探頭接觸到水,就會發(fā)出提示音,提醒視障人士停止倒水。

        2.水杯裝有電磁波接收器,還配有一個(gè)迷你遙控器,類似車鑰匙。視障人士可以將遙控器掛在腰間,輕輕一按上面的按鈕,水杯不管在何處都會響起好聽的音樂聲,音樂單次持續(xù)播放兩分鐘,方便視障人士聽聲辨位,找到水杯。視障人士可以多次按下遙控器的按鈕。

        3.語音播報(bào)當(dāng)前水溫。按下水杯手柄上的按鈕,水杯就會播報(bào)杯內(nèi)所裝液體的溫度,當(dāng)溫度太高或太低時(shí),都會提醒視障人士注意,以免被熱水燙到或喝下太冷的水引起腸胃不適。

        根據(jù)人體對水溫的感知程度,將水溫劃分為四個(gè)等級:水很燙(81℃~100℃)、水溫偏高(56℃~80℃)、水溫適宜(31℃~55℃)、水溫偏涼(0℃~30℃)。

        4.監(jiān)測室內(nèi)燃?xì)庑孤┣闆r。MQ4甲烷感應(yīng)器全天候處于監(jiān)測狀態(tài),靈敏度高,一旦監(jiān)測到室內(nèi)甲烷濃度高就會發(fā)出警報(bào)聲,直到甲烷濃度降至安全值才停止。

        另外,水杯手柄內(nèi)裝有鋰電池,可充電,手柄上預(yù)留了充電口,還配有配套的充電線,無需更換電池。

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