王子超：從生活中挖掘科創(chuàng)靈感

樂羊羊

星故事

王子超是一個(gè)愛好廣泛的男孩，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)他拿著訂書機(jī)在薄木板上反復(fù)按訂書針又拔出來時(shí)，劉子明說道：“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機(jī)入手研究。他們查閱了不少資料，還拆了一臺(tái)訂書機(jī)來了解它的結(jié)構(gòu)，得知普通的訂書機(jī)零件包括壓柄、轉(zhuǎn)軸、彈簧、底座、出針口等（如圖1），主要是通過杠桿原理來工作，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)，決定將訂書機(jī)改造成“圖釘輕松按”。王子超和劉子明拆卸了訂書機(jī)的底座，清空了訂書機(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，沒有小部件的固定，依舊會(huì)脫落下來，怎么辦呢？于是他們又在訂書機(jī)的頂子處開了一個(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)明來源于王子超的一次親身經(jīng)歷。某次王子超的爸爸開車載他回老家，經(jīng)過一條鄉(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代替減速帶，不是既能避免因車速過快而造成交通意外，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——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，以便主電源沒電時(shí)也可開啟車閘;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。