樂羊羊

一、設(shè)計(jì)者介紹

陳思寧，10歲，四年級(jí)，鐘山縣實(shí)驗(yàn)小學(xué)學(xué)生，擅長(zhǎng)機(jī)器人編程。

二、設(shè)計(jì)故事

我的作品創(chuàng)意來源于一次事故。有一天，我和爸爸外出游玩時(shí)，看到一輛大貨車被卡在一座高速公路橋前的限高門下無法動(dòng)彈，司機(jī)被變形的駕駛艙擠傷，這一慘不忍睹的場(chǎng)景讓我產(chǎn)生了要防止這類事情再發(fā)生的想法。當(dāng)天晚上，電視播出了名為《公路限高門，真的是鬼門嗎？》的新聞節(jié)目，更讓我下定決心要設(shè)計(jì)出一款“新型汽車防撞智能限高安全預(yù)警裝置”，以此防止悲劇發(fā)生。

三、作品意義

為移動(dòng)緩沖限高桿增添了紅外測(cè)高和聲、光提醒警報(bào)等裝置，讓傳統(tǒng)的限高桿“動(dòng)”起來，避免“限高桿傷人”的悲劇發(fā)生。

四、設(shè)計(jì)思路

利用人工智能技術(shù)，在傳統(tǒng)限高桿的基礎(chǔ)上增加傳感器技術(shù)，把原來的固定限高桿改進(jìn)為可移動(dòng)緩沖的限高桿。

五、需要材料

塑膠棍、不銹鋼管、鋁合金角型條、激光傳感器、控制板、杜邦線等。

六、科創(chuàng)過程

第1步：查閱資料與實(shí)地調(diào)研

我花了2個(gè)月的時(shí)間，實(shí)地觀察了各種限高門，并采訪了交警叔叔和汽車修理師傅等，收集了近50頁的一手調(diào)查材料。

指導(dǎo)老師楊艷娟：在收集資料的過程中，有效利用收集到的數(shù)據(jù)尤為重要。首先要把調(diào)查到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，然后從數(shù)據(jù)中分析出問題的原因，找到解決的辦法。特別要注意收集不同材料和實(shí)驗(yàn)器材的對(duì)比數(shù)據(jù)，尋求最佳解決辦法。

第2步：畫設(shè)計(jì)草圖，確定制作材料

楊艷娟：選擇的材料要具備抗撞擊、材質(zhì)輕等特點(diǎn)。陳思寧聽從交警叔叔和汽車修理廠叔叔的建議，選用不銹鋼材料制作作品。不銹鋼材料具有耐腐蝕、抗撞擊、耐用度高等特點(diǎn)，符合作品的要求。

第3步：組裝模型

楊艷娟：在測(cè)試過程中發(fā)生了一個(gè)小插曲，電子顯示屏和黃色警示光屏都亮了，但聲音警報(bào)器卻失靈了。為此，陳思寧請(qǐng)教了畢業(yè)于電子技術(shù)專業(yè)的李竟斗老師，學(xué)習(xí)了傳感器和電子線路板的原理、多傳感器接線技巧等知識(shí)，最終找出了問題所在——在控制器的兩個(gè)信號(hào)開關(guān)上，一條電線接錯(cuò)了線路。陳思寧重新連接了信號(hào)線，排除了故障。

第4步：研究作品操作方法

①打開電源開關(guān)，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)

②不超高車輛，無法觸動(dòng)警報(bào)器，警示燈、超高顯示屏、光屏處于休息狀態(tài)

③超高車經(jīng)過，觸發(fā)激光傳感器，“三重”警報(bào)觸發(fā)，司機(jī)聽到警報(bào)后便可及時(shí)停下車輛

楊艷娟：因作品采用太陽能供電，使用前先將蓄電池充滿電。為方便演示，陳思寧用遙控小車做測(cè)試。室內(nèi)測(cè)試結(jié)果達(dá)到了作品設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)。

第5步：測(cè)試系統(tǒng)工作性能

我在室內(nèi)測(cè)試作品時(shí)，沒有發(fā)現(xiàn)問題。但在汽車修理師傅、交警叔叔的幫助下，到野外環(huán)境中進(jìn)行了數(shù)次測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)了電池蓄能不足的問題，我想辦法解決了這個(gè)問題。

楊艷娟：陳思寧把原來的鉛酸蓄電池改為儲(chǔ)電效果更好的大容量鋰電池，并把電子顯示屏、聲光報(bào)警器和黃光光屏中的燈都改為L(zhǎng)ED節(jié)能燈。這些改動(dòng)，為作品能在極端天氣下正常運(yùn)行提供了有力的保證。

第6步：大功告成

當(dāng)車輛進(jìn)入限高檢測(cè)區(qū)時(shí)，紅外線傳感器檢測(cè)模塊對(duì)車輛進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)車輛超高時(shí)，紅外線檢測(cè)模塊就會(huì)向控制模塊發(fā)出聲、光及文字警報(bào)，提醒司機(jī)迅速采取有效措施，避免與限高桿相撞，從而保證道路暢通和人車安全。即使有些司機(jī)大意誤闖進(jìn)入限高桿，限高桿也會(huì)在汽車的沖撞下向前移動(dòng)一段路程，給司機(jī)留出采取有效措施的時(shí)間，避免車輛和司機(jī)受到更嚴(yán)重的損壞。

第7步：總結(jié)

我認(rèn)為自己的作品既起到了警示司機(jī)的作用，又避免了限高桿對(duì)車輛造成嚴(yán)重?fù)p傷，能有效減少“超高車輛撞上限高桿”這類事件的發(fā)生率。

楊艷娟：希望作者今后能優(yōu)化顯示屏延時(shí)顯示、作品制作成本等問題，進(jìn)一步提高市場(chǎng)價(jià)值。