【摘要】為了貫徹可持續(xù)發(fā)展策略和解決人們實際生活中的問題,微型空氣壓縮動力裝置、GPS全球定位系統(tǒng)、心率測量儀、手電筒等部件有機(jī)的結(jié)合在一起,以空氣壓縮動力理論,可操作性理論結(jié)合在一起組成了多功能空氣屏障雨傘,將滿足人們基本需要所需要的基本功能都囊括在一把小小的雨傘中,既節(jié)約了資源,又提高了資源利用效率。
【關(guān)鍵詞】多功能 空氣動力 傘的革命 可持續(xù)發(fā)展
一、前言
由于現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,人口急劇增加,交通擁擠日益嚴(yán)重,晴天如此,雨天就更糟糕了。在街上一眼望去,路上全部都是雨傘,因為雨傘的體積大,容易滴雨,所以使原來本就擁擠不堪的路面變得更加寸步難行。并且雨傘的傘面體積大,不透明,形成了視線死角,因此在雨天行人過馬路時很難觀察到自己兩邊的車流量,進(jìn)而可能引起不可挽回的慘劇。另外,雨傘使用的框架堅硬,容易傷到別人;傘柄容易生銹,從而在傘上形成異味并且難以伸縮,形成傘的故障;傘面也極易損壞,形成漏雨的情況;在進(jìn)入屋子之后,因為傘上還有大量附著的雨水,所以傘上附著的雨水會大量的落到地板上,形成濕滑的地面,易形成污漬和增加人們滑倒發(fā)生意外的風(fēng)險。而且傘的使用壽命太短,大量的更換更新傘會浪費大量資源,不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。據(jù)這些棘手的問題設(shè)計出一款集多功能,空氣動力屏障,心率探測,GPS定位,夜間照明,體積小,方便攜帶,緊急呼救等功能于一身的多功能空氣屏障雨傘。
二、材料與方法
(一)材料
空氣壓縮動力裝置,GPS全球定位系統(tǒng),手電筒,心率探測儀,微型芯片,若干導(dǎo)線,橡膠,LED顯示屏,塑料外殼,螺絲刀,鉗子,小燈泡,若干半導(dǎo)體和二極管,電池,小開關(guān),螺絲釘。
(二)理論依據(jù)
本次科研過程嚴(yán)格按照可操作性理論和空氣動力學(xué)理論謹(jǐn)慎進(jìn)行。空氣動力學(xué)理論中講到:我們可以自己制作一個簡易的空氣壓縮機(jī),類似于吸塵器,可以通過強(qiáng)對流作用和發(fā)動機(jī)的強(qiáng)吸力強(qiáng)行改變外界一定區(qū)域的空氣流通速度,并且在空氣吸入裝置后迅速壓縮再以固定的路徑釋放出去,形成一個足以抵擋風(fēng)雨的透明空氣屏障;全球定位理論中說到:定位其實就是手機(jī)里的一個微型無限傳感器發(fā)出的信號可以被很遠(yuǎn)的地方的接收器收到,并且可以反饋給終端,最終在全球的地圖上顯示你的位置,它與普通傳感器不同的是,普通傳感器可能傳遞的熱量信息,電量信息,存量信息等等,但是GPS傳遞的是一種位置信息,至于心率傳感器也是一樣的作用機(jī)理,依靠同樣的理論;我們也完全可以設(shè)置一款傳感器與心率傳感器緊密相連,當(dāng)使用者的心率極端不正常時會觸發(fā)這個傳感器自動發(fā)出信息使雨傘中的緊急呼救功能觸發(fā),從而可以對使用者的突發(fā)狀況做出迅速反應(yīng),并且第一時間發(fā)出求救信號。
(三)操作步驟
第一步:將空氣壓縮動力裝置拆卸開,找到核心零件,盡可能的縮小它的體積與減弱它的空氣壓縮釋放功能,畢竟只是用來遮風(fēng)擋雨,用不到那么強(qiáng)的空氣動力。
第二步:將GPS全球定位系統(tǒng)裝置拆卸開,同樣找到里面的位置信號發(fā)射器,并且盡可能的減小信號發(fā)射器的體積以及增加信號的強(qiáng)度,方便在任何地方接收到它的信號。
第三步:將心率傳感器也拿出來,增加信號強(qiáng)度和感應(yīng)靈敏程度,盡可能縮小它的體積,方便組裝。另外手電筒也是相同的操作,找到核心部件,縮小體積,適當(dāng)增強(qiáng)夜間照明功能。
第四步:將以上零件通過若干導(dǎo)線,半導(dǎo)體和二極管連接起來,并且在裝置外層用一層橡膠包裹住,并且在最外層用一層塑料外殼包裹住加以適當(dāng)?shù)男揎椉纯伞?/p>
三、結(jié)論
(一)研究成果
了解透徹了空氣動力的工作原理,以及熟練運用將空氣壓縮機(jī)器與空氣釋放機(jī)器的有機(jī)結(jié)合并且最大限度的縮小體積,方便攜帶;熟練運用GPS全球定位系統(tǒng)并且了解其中的配件,熟練組裝,縮小體積,保持功能;心率探測器的拆卸和續(xù)航能力的保持;以及將這一系列支持各種功能的配件有機(jī)的組合在一起,構(gòu)成了現(xiàn)在的多功能,體積小的空氣動力雨傘。
(二)研究價值
為民眾解決了日常生活中遇到的諸多有關(guān)本次研究的小問題。深入貫徹我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,為我國可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的一份力量。可以掀起新的雨傘革命,加快我國在雨傘技術(shù)方面的革新并且?guī)悠渌a(chǎn)業(yè)進(jìn)行技術(shù)的研發(fā),最后帶來整個社會的生產(chǎn)力的提高,生產(chǎn)成本的降低,市場價格的下降,消費的增加,GDP的增加,最終使社會安定,人民和諧富強(qiáng)!
(三)可以解決的實際問題
下雨時道路擁擠,易發(fā)生事故問題。傘面和傘柄的易損壞,經(jīng)常更換,生銹,容易傷到人,浪費大量資源問題。雨傘體積大不易攜帶問題。雨水打濕地板造成危險隱患問題。雨傘易丟失問題。夜間照明,心率監(jiān)測,GPS定位,緊急呼救等涉及人身安全的實際問題。
參考文獻(xiàn)
[1]]Robert L.Norton.機(jī)械原理[M].美國:機(jī)械工業(yè)出版社.2017. 05.01.213-234.
[2]費迪南德.材料力學(xué)[M].美國:機(jī)械工業(yè)出版社.2015.07.01. 17-34.
[3]陸志良.空氣動力學(xué)[M].中國:北京航空航天大學(xué)出版社.2009.08.01.113-120.
[4]趙近芳.大學(xué)物理學(xué)[M].中國:北京郵電大學(xué)出版社.2006.02. 01.75-80.
[5]劉少強(qiáng).現(xiàn)代傳感器技術(shù)[M].中國:電子工業(yè)出版社.2016.09. 01.32-38.
[6]ChristopherJ Hegarty.GPS原理與應(yīng)用[M].美國:電子工業(yè)出版社.2007.07.01.56-66.
基金項目:安徽省2017年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(項目編號:201714098045,項目名稱:多功能空氣屏障雨傘)。
作者簡介:龐騰飛(1997-),男,漢族,安徽阜陽人,合肥師范學(xué)院2016級經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)本科生。