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廈門(mén)中學(xué)生發(fā)明水面清掃機(jī)器人 清潔水環(huán)境

2019-07-21 12:03:18沈華鈴?來(lái)源: 東南網(wǎng)  責(zé)任編輯: 李奇   我來(lái)說(shuō)兩句
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機(jī)器人水上漂垃圾統(tǒng)統(tǒng) “吃 ”進(jìn)去

東南網(wǎng)7月21日訊(海峽導(dǎo)報(bào)記者 沈華鈴 文/圖)美麗的廈門(mén)有大大小小的湖泊和景觀水面,這些水面,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水上垃圾和一些油膩的水上植物,非常影響人們的觀感。為了水環(huán)境的清潔,工人需要?jiǎng)澊谒嫔蠈ふ液痛驌七@些垃圾,但是十分耗費(fèi)人力和時(shí)間。廈門(mén)幾位中學(xué)生就想到,何不發(fā)明一種水面清掃機(jī)器人,來(lái)減輕清理人員的負(fù)擔(dān)呢?

其中,廈門(mén)六中高一學(xué)生羅舒元發(fā)明了一種“自動(dòng)避障裝置和可移動(dòng)的水面垃圾清理器”,集美中學(xué)初一學(xué)生肖揚(yáng)、藍(lán)天禹、許勐淇一起發(fā)明了“水面清掃機(jī)器人”,都獲得了第34屆廈門(mén)市青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。

純手工打造 利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)

集美中學(xué)邊上的集美龍舟池,是廈門(mén)知名景區(qū),每年都有許多游客到這里游玩,每年五月還會(huì)舉行海峽兩岸龍舟賽,享有很高的知名度。但是龍舟池的水面經(jīng)常會(huì)有一些垃圾漂浮物,影響池面的美觀,還有一些水藻,綠油油的一片。在集美中學(xué)就讀初一的肖揚(yáng)同學(xué),經(jīng)常看到工人劃船到水面上打撈,但是人工費(fèi)時(shí)費(fèi)力,于是他想到了發(fā)明一種水面清掃機(jī)器人。

有了這個(gè)念頭后,他找到了同學(xué)藍(lán)天禹、許勐淇,三個(gè)人一拍即合,分工合作起來(lái)。有的負(fù)責(zé)看書(shū)、上網(wǎng)找資料,有的負(fù)責(zé)購(gòu)買(mǎi)材料,有的負(fù)責(zé)組裝和維修。他們借鑒了家庭掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路,增加水上使用的功能配套,利用可樂(lè)瓶和飲料瓶等回收物品,純手工制作了一個(gè)機(jī)器人模型。

制作這個(gè)機(jī)器人花費(fèi)了不少時(shí)間和精力,因?yàn)槭羌兪止ぶ谱鳎麄円灿龅搅瞬簧匐y題,最后在指導(dǎo)老師黃志堅(jiān)、黃燕的幫助下,做了出來(lái),并獲得第34屆廈門(mén)市青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。

肖揚(yáng)同學(xué)介紹說(shuō),水面清掃機(jī)器人包含了幾個(gè)功能模塊:漂浮支架、驅(qū)動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)向裝置、垃圾收集系統(tǒng)、無(wú)線電遙控裝置、電源系統(tǒng)和充電模塊、障礙探測(cè)傳感器、定位裝置。不過(guò),由于他們技術(shù)有限,目前障礙探測(cè)傳感器、定位裝置還沒(méi)有制作出來(lái)。

這個(gè)清掃機(jī)器人的特點(diǎn)是可以利用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)前進(jìn)后退和轉(zhuǎn)向,解決螺旋槳驅(qū)動(dòng)水藻纏繞的問(wèn)題。另外,電源系統(tǒng)可以使用太陽(yáng)能自動(dòng)充電,適合在室外使用。目前,這個(gè)清掃機(jī)器人已經(jīng)可以在水面上前進(jìn)和轉(zhuǎn)向。

下一步,他們打算利用暑假的時(shí)間,來(lái)完善這個(gè)機(jī)器人,特別是在傳感器方面,希望能夠賦予機(jī)器人更多人工智能,“比如障礙探測(cè)傳感器讓機(jī)器人擁有自動(dòng)作業(yè)和人工操作兩種模式,定位裝置可以讓機(jī)器人在電力不足的時(shí)候回到充電點(diǎn)自動(dòng)充電”。

外表很酷炫

還可自動(dòng)避障

羅舒元是廈門(mén)六中高一年級(jí)同學(xué),他發(fā)明了一種“自動(dòng)避障裝置和可移動(dòng)的水面垃圾清理器”,獲得了第34屆廈門(mén)市青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。

這個(gè)垃圾清理器的模型,有著橢圓形、黑色酷炫的外殼,正前方有一個(gè)開(kāi)口,就像一張“嘴巴”,可以在水面上自動(dòng)移動(dòng)的同時(shí),將水面垃圾“吃”進(jìn)肚子里,實(shí)現(xiàn)垃圾回收處理。

清理器的內(nèi)部分為上、下兩層,上層安裝蓄電池、變壓器、常通電磁閥、遙控接收裝置等不防水部件,下層安裝配重塊、潛水泵、垃圾回收網(wǎng)、左右排水口。潛水泵排出的水流可以作為前行和轉(zhuǎn)彎的推動(dòng)力,而當(dāng)垃圾回收完成后,可以打開(kāi)清理器,將回收網(wǎng)中的垃圾取出。

羅舒元告訴記者,發(fā)明這個(gè)清理器,緣于前年暑假一次海邊游泳,他看到海面上漂浮著一些塑料袋和垃圾,讓他感覺(jué)很不舒服。隨后他便開(kāi)始留意水面垃圾清理器,通過(guò)網(wǎng)上查詢資料,他發(fā)現(xiàn)這方面的設(shè)備還是比較空白,即使有一些水面垃圾回收設(shè)備的發(fā)明,但也存在某些缺陷。上高一后,在學(xué)校老師的指導(dǎo)下,他開(kāi)始查詢大量文獻(xiàn),研究動(dòng)手制作水面垃圾清理器。

指導(dǎo)老師蘇圣奎告訴記者,這個(gè)發(fā)明的二代產(chǎn)品是用3D打印機(jī)打印出來(lái)的模型,如果真正投入使用,可以依托工廠制作不同大小的清理器,滿足不同需求。

目前,羅舒元的這項(xiàng)發(fā)明已經(jīng)獲得了實(shí)用新型專(zhuān)利證書(shū),未來(lái),他希望能進(jìn)一步研究完善,如連接WIFI安裝智能音控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聲音控制和人機(jī)互動(dòng)等,以及根據(jù)市場(chǎng)需求采用鋰電池或燃料電池作為動(dòng)力源,并將這個(gè)機(jī)器人投產(chǎn)運(yùn)用在實(shí)際中。

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