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        王子超:從生活中挖掘科創(chuàng)靈感

        2021-03-15 05:50:49樂(lè)羊羊
        學(xué)苑創(chuàng)造·B版 2021年2期
        關(guān)鍵詞:訂書(shū)機(jī)卡槽圖釘

        樂(lè)羊羊

        星故事

        王子超是一個(gè)愛(ài)好廣泛的男孩,善于從生活的小事中挖掘出科技創(chuàng)新的靈感。某天,他和小伙伴劉子明在欽州市青少年學(xué)生校外活動(dòng)中心里擺弄各種工具,正當(dāng)他拿著訂書(shū)機(jī)在薄木板上反復(fù)按訂書(shū)針又拔出來(lái)時(shí),劉子明說(shuō)道:“要不咱們做一個(gè)按圖釘?shù)难b置吧!”這句話瞬間引起王子超的興趣。

        圖釘是人們偶爾會(huì)用到的小用具,但人們用手按圖釘時(shí),由于釘帽面積小,手指有時(shí)會(huì)出現(xiàn)疼痛感;如果用錘子敲,脆弱的圖釘又會(huì)嚴(yán)重變形。那么,該如何解決圖釘?shù)氖褂秒y題呢?

        王子超和劉子明從獲得靈感的訂書(shū)機(jī)入手研究。他們查閱了不少資料,還拆了一臺(tái)訂書(shū)機(jī)來(lái)了解它的結(jié)構(gòu),得知普通的訂書(shū)機(jī)零件包括壓柄、轉(zhuǎn)軸、彈簧、底座、出針口等(如圖1),主要是通過(guò)杠桿原理來(lái)工作,且它的連桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)具有自動(dòng)彈回的功能。

        他們從中得到了極大的啟發(fā),決定將訂書(shū)機(jī)改造成“圖釘輕松按”。王子超和劉子明拆卸了訂書(shū)機(jī)的底座,清空了訂書(shū)機(jī)上部卡槽里的所有零件,但保留其頂子和端蓋的回升功能。有了回升功能還不行,他們又想辦法將圖釘放入卡槽中,然后用切割工具將卡槽底部本屬于訂書(shū)針的出口切割出一個(gè)“U”形,以便使用時(shí)能將圖釘塞進(jìn)卡槽。但圖釘裝進(jìn)卡槽后,沒(méi)有小部件的固定,依舊會(huì)脫落下來(lái),怎么辦呢?于是他們又在訂書(shū)機(jī)的頂子處開(kāi)了一個(gè)與“U”形出口相符合的缺口,將吸附小磁鐵的鐵筒鑲在端蓋里面。固定好鐵筒后,便可利用里面的磁鐵吸住圖釘?shù)尼斆?。使用時(shí),只需將圖釘吸在鐵筒上,蓋好卡槽,然后對(duì)準(zhǔn)要釘?shù)臇|西,用手按壓端蓋,圖釘就能釘在要釘?shù)臇|西上面了(作品如圖2)。

        此外,王子超還發(fā)明了一個(gè)“神器”,叫“紅外減速車閘”,該項(xiàng)作品榮獲2018年欽州市青少年科技創(chuàng)新大賽小學(xué)生科技創(chuàng)新成果競(jìng)賽三等獎(jiǎng)。

        這項(xiàng)發(fā)明來(lái)源于王子超的一次親身經(jīng)歷。某次王子超的爸爸開(kāi)車載他回老家,經(jīng)過(guò)一條鄉(xiāng)村小道時(shí),車輪胎被路上已磨損的鑄鋼減速帶上露出的鋼釘扎破了。在更換備用輪胎時(shí),王子超突然想到一個(gè)主意:如果在一些關(guān)鍵路口用減速車閘來(lái)代替減速帶,不是既能避免因車速過(guò)快而造成交通意外,又能避免車輛顛簸嗎?

        在老師的指導(dǎo)下,王子超利用司機(jī)看見(jiàn)車閘會(huì)減速的習(xí)慣,冥思苦想,設(shè)計(jì)出了紅外減速車閘。

        該發(fā)明需用到的零部件為紅外避障傳感器(以下簡(jiǎn)稱傳感器)、數(shù)據(jù)線、AS-Board-A單片主機(jī)、電池盒、螺絲、螺母、電池等。王子超先將單片主機(jī)、一個(gè)舵機(jī)和三個(gè)傳感器裝在一根方木條上(如圖3),然后編寫(xiě)程序并上傳到單片主機(jī)上。組裝完零件后,要測(cè)試傳感器的信號(hào)能否傳回單片主機(jī)并顯示在電腦上。在測(cè)試過(guò)程中,王子超發(fā)現(xiàn)有一個(gè)傳感器不能傳回感應(yīng)信號(hào),他通過(guò)更換零件,解決了這一難題。最后的作品如圖4所示。

        作品的功能原理為:紅外減速車閘的任何一個(gè)傳感器檢測(cè)到物體(人或畜或車),都會(huì)觸發(fā)單片主機(jī),產(chǎn)生舵機(jī)動(dòng)作信號(hào),讓車閘打開(kāi)——這中間有一定的時(shí)間差,讓車輛不得不降低速度。王子超計(jì)劃進(jìn)一步改造這個(gè)作品,如增加幾個(gè)傳感器,讓車輛提前被感應(yīng)到,從而減少時(shí)間差;增加備用電源,以便主電源沒(méi)電時(shí)也可開(kāi)啟車閘;再增加一個(gè)功能,即電池電量耗完前,系統(tǒng)用最后的電力抬升車閘。他認(rèn)為這些設(shè)想如果能實(shí)現(xiàn),那么作品的實(shí)用度將得到大幅度提升。

        王子超的理想是成為一名發(fā)明家,他想研究出凈化環(huán)境的環(huán)保工具,把河里的有害物質(zhì)徹底溶解掉;他還希望發(fā)明出家庭醫(yī)生機(jī)器人,幫助人們快速診斷出疾病?!拔蚁嘈?,路,屬于有理想的人,只要努力,路會(huì)在腳下延伸!”王子超說(shuō)。

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