王馨儀

升入初一，爸爸給我買了一架四旋翼無人機(jī)。我真是太喜歡它了！

這架無人機(jī)的4個(gè)電機(jī)和4個(gè)螺旋槳呈正方形分布，中間通過X形機(jī)架連接。啟動(dòng)無人機(jī)后，它會(huì)按照我的遙控指令運(yùn)動(dòng)，處于下方的相機(jī)還可拍照與錄像，并能即時(shí)向爸爸、媽媽的手機(jī)傳輸圖像。

我很快就能熟練操控、熟練組裝了！在爸爸、媽媽的引導(dǎo)和老師的指導(dǎo)下，我嘗試對(duì)無人機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，以解決生活中的問題，水上清理垃圾無人機(jī)就是其中的一個(gè)方案。

夏天，我跟爸爸、媽媽去杭州西湖游玩。

“欲把西湖比西子，淡妝濃抹總相宜”，我被西湖的美景深深吸引。忽然，有個(gè)小妹妹手中的雪糕塑料包裝袋掉到湖里。小妹妹和家長想把它撈起來，但是都沒有成功，眼看著塑料袋越漂越遠(yuǎn)。

我想起老師講過，廢棄塑料是一種白色污染。不管是有意還是無意，如果每天湖中都有這樣的垃圾，不但影響西湖的環(huán)境和形象，打撈人員也更加辛苦！那么，是否可以用無人機(jī)來清理垃圾呢？

我把想法告訴了爸爸，他非常贊同并鼓勵(lì)我嘗試。回到家，我就立刻行動(dòng)，開啟了設(shè)計(jì)旅程。

傳統(tǒng)的攝影無人機(jī)可以快速搜集并鎖定目標(biāo)——垃圾，可是如何撈起垃圾呢？我冥思苦想，一直想不出解決的辦法。直到有一天，我在游樂場里看到幾個(gè)小孩在用挖掘機(jī)挖沙子，才有了靈感——可不可以用挖掘機(jī)原理撈出垃圾呢？

我靜下心來，開始梳理設(shè)計(jì)思路。我先買來一個(gè)小型挖掘機(jī)搖臂，將搖臂固定在無人機(jī)下方。為了不遮擋攝像頭，我將搖臂的兩個(gè)接口固定在無人機(jī)下方的兩側(cè)，飛行狀態(tài)下?lián)u臂折起。當(dāng)攝像頭搜索到垃圾時(shí)，無人機(jī)可以降落在垃圾的上方。

為了使無人機(jī)漂浮在水面上，我用兩個(gè)浮筒代替無人機(jī)的起落架。當(dāng)無人機(jī)降落在垃圾上方時(shí)，控制搖臂向下運(yùn)動(dòng)，則會(huì)將垃圾撈起，再控制無人機(jī)飛回岸邊。

完成組裝后，我進(jìn)行了如下試驗(yàn)。

第一步是驗(yàn)證無人機(jī)的基礎(chǔ)功能。測試顯示，在搭載任務(wù)載荷的情況下，無人機(jī)可以滿足飛行要求。

第二步是測試撈取工作效果。我在水盆中盛滿水，將雪糕包裝袋放進(jìn)去，然后操縱無人機(jī)控制搖臂撈取，成功。

第三步是實(shí)測清理垃圾無人機(jī)的功能。

我來到湖邊，控制無人機(jī)尋找垃圾。經(jīng)過一番搜索，一塊漂浮的小型塑料垃圾進(jìn)入視線，我迅速操縱無人機(jī)趕到目標(biāo)所在處，降落，操控?fù)u臂撈取。不過，多次嘗試都沒能撈出塑料垃圾，這讓我十分沮喪。

回到家后，我將自己關(guān)在屋里仔細(xì)研究究竟問題出在哪里。通過反復(fù)觀看無人機(jī)攝取的視頻，我終于有了重大發(fā)現(xiàn)。原來，由于湖上風(fēng)的影響，無人機(jī)在水上順風(fēng)滑行，無法保持穩(wěn)定，導(dǎo)致抓取精度下降。

該怎么讓無人機(jī)保持穩(wěn)定呢？對(duì)了，在浮筒上加裝個(gè)小型電機(jī)，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，來控制無人機(jī)在水面上的運(yùn)動(dòng)。這個(gè)想法得到了爸爸和老師的支持，于是我立即動(dòng)手對(duì)無人機(jī)進(jìn)行了改裝。

懷著忐忑的心情，我再一次進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果一次就成功了！我高興得手舞足蹈，真是功夫不負(fù)有心人啊！

欣慰之余，我也想到，再好的設(shè)想都需要實(shí)踐不斷驗(yàn)證和完善，希望我的小發(fā)明能夠給人以啟發(fā)，為環(huán)保出力！

（本作品榮獲第9屆中國國際發(fā)明展覽會(huì)金獎(jiǎng)、第1 3屆中國少年科學(xué)院“小院士”課題研究成果一等獎(jiǎng)，作者榮獲第1 3屆中國少年科學(xué)院“小院士”稱號(hào)。作者：北京市第十三中學(xué)分校學(xué)生：指導(dǎo)教師：王萬江）