湖南省株洲市田心中學(xué) 聶子書 徐趙軒

一、研究背景

記得上小學(xué)時(shí)，一到夏季，就有工人來割學(xué)校草坪上的草。工人使用的割草機(jī)是用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的，很笨重，以致他們常常累得汗流浹背。而且割草機(jī)作業(yè)的聲音很大，聽起來非常刺耳。于是，我們想研究一種遙控便利式自動(dòng)割草兼收集裝置來代替這種割草機(jī)。

二、研究過程

1.設(shè)計(jì)思路

我們首先想到要解放工人的雙手，達(dá)到自動(dòng)割草的目的，繼而想到利用電動(dòng)遙控越野車，不僅因?yàn)樗苡眠b控器控制，而且它還有輪胎大、越野性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

于是，我們以廢舊遙控越野車的線路板為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)和搭建車體、切割裝置和收集裝置，使作品通過遙控輕松實(shí)現(xiàn)自動(dòng)割草和收集功能。作品結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 作品結(jié)構(gòu)簡圖

2.工作原理

利用電動(dòng)小馬達(dá)帶動(dòng)刀片快速旋轉(zhuǎn)來割草，利用活動(dòng)擋板實(shí)現(xiàn)收集功能，利用遙控電路板控制運(yùn)行。

3.制作過程

（1）準(zhǔn)備廢舊遙控越野車、小馬達(dá)、刀片、木棒、筆芯、鐵棒、熱熔膠、502膠、螺絲、電工膠等制作材料。

（2）用廢舊遙控越野車、木棒、熱熔膠、502膠等搭建車體。

（3）把木棒、小馬達(dá)和3塊刀片通過熱熔膠固定在一起，然后把3塊刀片用螺絲固定在長度適中的筆芯上，再把筆芯用502膠固定在小馬達(dá)上，做成割草機(jī)的前端支架。用熱熔膠將前端支架固定在車體上，這樣割草裝置就做好了。

（4）把另一個(gè)小馬達(dá)固定在廢舊遙控越野車尾端的擋板上，用電鉆分別在2根較長木棒的前端鉆2個(gè)小孔，再用熱熔膠將其固定在車尾的兩側(cè)，并用鐵棒將其與另外幾根木棒串連，制成框架。用502膠把一個(gè)齒輪固定在木制框架上，將另一個(gè)齒輪固定在小馬達(dá)上，這樣收集裝置就做好了。

（5）考慮到割草和收集裝置的遙控功能，于是，我們在車的控制電路板上分別剪開控制前、后輪的導(dǎo)線，把割草裝置的馬達(dá)與后輪導(dǎo)線相連，再把收集裝置的馬達(dá)與前輪導(dǎo)線相連，這樣就能用后輪驅(qū)動(dòng)控制，后輪前后運(yùn)動(dòng)時(shí)割草裝置就會(huì)啟動(dòng)，前輪左右轉(zhuǎn)彎時(shí)收集裝置就會(huì)被帶動(dòng)。

圖2 作品實(shí)物圖

4.使用效果

閉合開關(guān)，通過遙控器就可以控制車體，輕松實(shí)現(xiàn)割草和收集功能，效果達(dá)到預(yù)期。

三、創(chuàng)新點(diǎn)

1.裝置輕巧，便于攜帶。

2.消除了傳統(tǒng)割草機(jī)較笨重的弊端，同時(shí)也減少了噪聲對人的影響。

3.可通過遙控器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)割草和收集功能。

4.成本低，易操作。

5.車上安裝了LED燈，方便晚上作業(yè)。

四、研究體會(huì)和進(jìn)一步設(shè)想

在研究過程中，雖然遇到了很多困難，但我們沒有退縮，而是勇敢地面對，不斷完善作品。

比如，割草裝置開始僅用開關(guān)控制，不太方便，后來我們想，能否用遙控車的電路板實(shí)現(xiàn)整體控制？考慮到整個(gè)裝置是一邊行進(jìn)一邊割草，所以我們把前、后輪的導(dǎo)線與割草電機(jī)相連，使其能通過按遙控器前、后鍵同時(shí)控制前、后輪與割草電機(jī)，十分方便。

專家點(diǎn)評

關(guān)于草的收集問題，我們開始想做一臺“吸塵器”，把草收集到一個(gè)盒子中，但考慮到盒子的空間有限，于是我們又想，能否做一塊擋板使草聚集在一起？這樣便有了后來的方案。

隨著一個(gè)個(gè)問題的解決，我們不但學(xué)到了很多書本上沒有的知識，而且還擁有了戰(zhàn)勝困難的勇氣。

如果能增大本裝置發(fā)動(dòng)機(jī)的功率并在車頭部位安裝攝像頭，就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離可視化自動(dòng)控制，使割草工作更加輕松和便捷。（指導(dǎo)老師：羅玉林）

聶子書、徐趙軒同學(xué)的“遙控便利式自動(dòng)割草兼收集裝置”是一項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)踐作品?；蛟S該作品的社會(huì)首創(chuàng)性還有所欠缺，但其發(fā)明過程傾注了兩位同學(xué)與指導(dǎo)老師的創(chuàng)新熱情、智慧與汗水。

從作品的研究背景、研究過程以及研究體會(huì)和進(jìn)一步設(shè)想等環(huán)節(jié)可以看出，指導(dǎo)老師很好地把握了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)，即通過創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目的實(shí)施，達(dá)到提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。該項(xiàng)目的實(shí)施，無疑對學(xué)生的創(chuàng)新成長是極有幫助的，也體現(xiàn)了青少年科技創(chuàng)新活動(dòng)要以育人為本的新要求。

在此，提兩點(diǎn)建議：其一，在選題上下功夫。爭取找到更適合初中生完成的，又具有社會(huì)首創(chuàng)性的項(xiàng)目。其二，在合作項(xiàng)目中，一定要體現(xiàn)各小組成員在項(xiàng)目中完成的主要工作或任務(wù)。