争做明日科技之星 提高自身科学素养
-----上海市龙苑中学 陆瑞良《多功能机械化探险车》
一、选手自我介绍:
我的父母都是工人,家庭并不富裕,但是他们非常支持我参与科技活动,他们省吃俭用挤出一部分钱为我开辟了一个“家庭科技角”,每天放学后,我总是一头钻进科技角,吃饭也要家人三催四催。家里的闹钟被我拆的支离破碎,可是父母从不训斥我,他们总是对我说做什么事情都要认真研究,有时观察花草的生长情况,记录它们的变化;用残余食物培养蚯蚓宝宝;观察小灯泡发光了解电路的知识,制作简易的手电筒;摆弄小马达拼装四驱车;拆装变速器学做机器人;裁剪一次性台布制作火箭降落伞;用易拉罐制作环保工艺画;用牛奶盒制作建筑模型,用可乐瓶制作水火箭;在水池中调试轮船模型;用废玻璃试管制作风铃;用废木头制作笔筒;用废光碟制作逆风行驶的车轮;用继电器制作报警器;用555集成块制作电子门铃,太多的失败并没有吓到我,我反而“越陷越深”,随着年龄的增长,我越来越喜欢捣弄机械化和智能化的科技玩具。我参加过全国“希望杯”青少年箭模比赛、中央电视台头脑奥林匹克电视擂台赛、上海市青少年“未来工程师”大赛、“中国未来空间站”上海市青少年航天科技创意设计比赛等等。
上海市龙苑中学是一所航天科技特色学校,学校把科技教育作为实施素质教育的有效载体,在校领导和科技老师的努力下,学校有着浓厚的科普氛围,这使得我和其他同学在德智体全面发展的同时还可以参与科学研究和科技制作,提高自身的科学素养。2003年我参加上海市少年科技启明星评选中获得了金奖,同时获得上海市少年科学院小院士荣誉称号,并在颁奖大会中代表所有的小院士发言。
二、项目介绍:
1、问题的提出:
人类登上太空已成为现实,科学家们将在外星球从事更多的科学研究,而外星球环境恶劣、地形复杂,需要多功能的探险车采集有关标本,制作多功能机械化探险车将成为人类太空的深入探险的第一步。
2、项目设计思路:
一、探险车的设计: 二、探险车的制作与调试
1、主体车架 1实现自如转弯
2、机械手 2实现跨越鸿沟
3、控制方式 3实现机械手升降和旋转
3、项目实施过程:
我要设计一辆多功能机械化太空探险车为我国的航天事业做一些贡献……我把车身设计为三部分:第一部分为带动力系统的主体车身,第二步分为可以360°周转的转盘,它主要是为机械手旋转服务的,第三步分为可以伸缩的辅助臂,它主要是在跨越鸿沟时所需要的。制作过程中所遇到的困难可以说是数不胜数。最主要最难解决的是机械手的制作,经过再三考虑决定用偏心轮来实现,同时利用杠杆原理为偏心轮服务,这样机械抓手抓物体的力量就会变得大很多。再就是机械手的升降问题,一开始我用的是单头螺纹丝钢,但由于升降速度太慢,所以我们去买了一根四头螺纹丝钢,这样他的转速大大的提高了,问题也被解决了。接下来的问题是如何让长达60公分的探险车转弯自如呢?通过和同学们的交流后发现有一个很好的办法,我将万向轮装在探险车的三分之一处这样转弯也就轻松多了,难题终于被我攻克下来了。
4、项目的创新点:1、伸出前后辅助臂轻松过沟 (丝钢原理)
2、机械手采集物品得心应手 (偏心原理)
3、遇到路上的障碍通过车入的翻转轻松行驶 (减速箱)
4、因为这是一个用遥控来控制的探险车,所以对于人类无法探险的地方可以用此探险车来探测。
5、研究的价值: 它可以在外星球的复杂地形上完成各种各样探险任务,为人类真正“移民”到外星球奠定了良好的基础,给人类航天史留下了佳话。同时,也可以广泛地应用到其他方面的科学研究中,为人类造福,让我们居住的地球家园变得更加美好。
6、进一步完善的设想:我准备在原有的基础上增加程控的单片机、红外线开关和声控开关……这样使探险车的行动更加方便,探险的应用范围会更广泛。
7、制作过程的心路历程:制作过程中,我不仅学到了机械原理方面的知识,还学到了一些钳工的基本功,同时,在这个过程中我体会到了发明创造的酸甜苦辣。有遇到难题时的困惑,有探索的艰辛,有成功的喜悦等等¼。科学的进步能造福人类,主动参与探究性学习,积极投身科学研究活动也是我们青年一代义不容辞的责任,当然,科学研究的道路没有一帆风顺,经过艰苦追求,我们一定能创造美好的生活。