交通工具是現(xiàn)代社會(huì)生活中不可缺少的一部分。隨著時(shí)代的變化和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我們周圍的交通工具越來(lái)越多,這給每個(gè)人的生活都帶來(lái)了極大的便利,但同時(shí)也引發(fā)出許多安全問(wèn)題。
本期,且看“未來(lái)愛迪生”們?yōu)榻鉀Q這個(gè)問(wèn)題,想出了什么好辦法,從而讓交通工具的行駛變得更加安全、可靠、便捷。
智能防撞限高桿系統(tǒng)
現(xiàn)在,很多地方都設(shè)有車輛限高桿,它能防止一些超高車輛撞壞橋梁和隧道。但有些司機(jī)忽視了限高桿的作用,從而導(dǎo)致車輛事故的發(fā)生。
所以我發(fā)明了一款智能防撞限高桿系統(tǒng),希望能避免這類事故的發(fā)生。該系統(tǒng)是在原有限高桿的基礎(chǔ)上增設(shè)了3個(gè)裝置(如右圖所示),分別為檢測(cè)裝置、預(yù)警裝置和預(yù)限高桿。當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)時(shí),檢測(cè)裝置通過(guò)激光掃描測(cè)量車高,一旦發(fā)現(xiàn)有超高車輛經(jīng)過(guò),預(yù)警裝置就會(huì)發(fā)出警示。當(dāng)車輛不顧預(yù)警裝置的警示或仍未發(fā)現(xiàn)超高時(shí),預(yù)限高桿便會(huì)進(jìn)行有效攔截,避免事故發(fā)生。
上海市洛川學(xué)校 李澤芃 指導(dǎo)老師 吳致遠(yuǎn)
專家說(shuō):李澤芃同學(xué)的發(fā)明作品完成度較高,設(shè)計(jì)實(shí)用性較好。建議盡量減少輔助裝置,是否可以考慮將檢測(cè)裝置和預(yù)警裝置的功能整合到預(yù)限高桿上,使發(fā)明作品更具整體性。
山地自行車防前翻裝置
我從汽車的ABS裝置(制動(dòng)防抱死系統(tǒng))獲得靈感,在山地自行車上設(shè)計(jì)安裝了一款簡(jiǎn)易的間歇?jiǎng)x車裝置(如右圖所示)。裝置由兩部分組成:一個(gè)是固定在自行車前減震器上的方形槽,另一個(gè)是固定在前輪剎車線上的固定鈕。其中方形槽上下打孔,將外皮截短后的前輪剎車線穿過(guò)小孔。之后在前輪剎車線上安裝一個(gè)固定鈕,固定鈕由一個(gè)帶孔的螺絲和螺帽組成,中間加凹形墊片,擰緊后可以固定在剎車線上。固定鈕可在方形槽內(nèi)上下自由移動(dòng),平時(shí)剎車不受影響。當(dāng)緊急剎車時(shí),減震器降到最低,帶動(dòng)方形槽下降,固定鈕被方形槽壓迫向下運(yùn)動(dòng),前輪剎車線向下運(yùn)動(dòng),松開前輪的閘口,使山地車前輪轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)減震器上升后,又恢復(fù)剎車,如此往復(fù),起到間歇?jiǎng)x車的作用,防止山地自行車前翻。
安徽省蕭縣中學(xué) 朱梓萌 楊心語(yǔ)
指導(dǎo)老師 李 峰
專家說(shuō):朱梓萌、楊心語(yǔ)的發(fā)明作品通過(guò)減震器的升降,起到間歇?jiǎng)x車作用,設(shè)計(jì)思路巧妙,間歇?jiǎng)x車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但是減震器升降受外界因素的影響較大,是不完全可控的,這可能造成間歇?jiǎng)x車不穩(wěn)定。建議針對(duì)上述問(wèn)題,進(jìn)一步完善裝置。另外,還需要加大裝置的剛度和強(qiáng)度。
下穿隧道水位自動(dòng)控制系統(tǒng)
我所在的城市常會(huì)受到臺(tái)風(fēng)的侵襲。臺(tái)風(fēng)會(huì)帶來(lái)強(qiáng)降雨,從而引發(fā)城市內(nèi)低洼地段特別是下穿隧道頻發(fā)內(nèi)澇,造成車輛被淹,甚至發(fā)生人員傷亡事故。
我結(jié)合現(xiàn)代科技手段和現(xiàn)有資源,設(shè)計(jì)了一款下穿隧道水位自動(dòng)控制系統(tǒng),希望能解決這個(gè)難題。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖如右頁(yè)圖所示。它是以水位高低變化作為開關(guān)信號(hào)。當(dāng)隧道水位低于安全水位線時(shí),雙水位開關(guān)K低和K高斷開,繼電器線圈斷電,繼電器開關(guān)K處于“常態(tài)”位置,控制電路處于待命狀態(tài)。當(dāng)隧道水位越過(guò)安全水位,達(dá)到并超過(guò)警戒水位時(shí),雙水位開關(guān)K低和K高相繼接通,繼電器線圈通電工作,繼電器開關(guān)K被吸合到“報(bào)警”位置,控制電路啟動(dòng),報(bào)警器模塊、警示燈模塊和抽水泵模塊接通電源,分別實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警、警燈閃爍和水泵抽水功能,信號(hào)燈模塊由綠燈切換為紅燈,電動(dòng)道閘模塊實(shí)現(xiàn)降桿阻攔動(dòng)作,同時(shí),GSM短信報(bào)警模塊向指定的手機(jī)發(fā)送短信報(bào)警信息。
當(dāng)隧道水位降回到安全水位以下時(shí),雙水位開關(guān)K低和K高相繼斷開,繼電器線圈斷電,繼電器開關(guān)K回到“常態(tài)”位置,警報(bào)解除。
福建省廈門市 張楷文
專家說(shuō):張楷文同學(xué)的發(fā)明充分利用了城市中的現(xiàn)有資源,用比較經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)交通安全的最大化。但在實(shí)際應(yīng)用前,還需進(jìn)一步提高裝置的安全性、可靠性及其自身的防水能力。
探路自行車燈
在夜晚,由于光線不好,騎自行車時(shí)一不注意就會(huì)因?yàn)闆]有看清路面狀況而摔倒,我為此吃了不少苦頭。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,我在自行車上安裝了車燈,但在騎行過(guò)程中,光照范圍內(nèi)和周圍黑暗環(huán)境的亮度反差太大,眼睛難以適應(yīng)明暗間的快速切換。
在一次買衣服的過(guò)程中,我偶然發(fā)現(xiàn)當(dāng)穿上一件細(xì)條紋的汗衫時(shí),細(xì)細(xì)的條紋緊貼在身上,條紋產(chǎn)生了變形,不再是一條直線了,條紋的形狀竟可以勾勒出身體的輪廓。如果把直線條紋換作直線光線,不就可以用同樣的道理探測(cè)地形了嗎?于是,我用線型激光投射器,發(fā)射直線光線做實(shí)驗(yàn)(如右圖所示)。結(jié)果表明,將線型激光投射到地面,通過(guò)產(chǎn)生的光斑變化可準(zhǔn)確地判斷路面狀況。于是我將車燈設(shè)計(jì)成能在路面正前方水平和垂直方向各發(fā)射多條線型激光,形成激光格柵。這樣,騎車的人可以觀察到這個(gè)矩形激光格柵范圍內(nèi)的路面情況,從而可以避免摔倒。
上海市長(zhǎng)寧區(qū)青少年活動(dòng)中心 錢允執(zhí)
專家說(shuō):錢允執(zhí)同學(xué)非常注意觀察生活中的細(xì)節(jié),將發(fā)明創(chuàng)意融入到日常生活中,具備了一定的創(chuàng)新能力。在裝置的調(diào)試過(guò)程中,一定要注意協(xié)調(diào)好激光強(qiáng)度與激光格柵亮度之間的關(guān)系。
雙模電動(dòng)工作椅
如今有許多職業(yè),其工作人員需要每天長(zhǎng)時(shí)間站立并走很多路,如醫(yī)院的護(hù)士、畫室里的畫家、圖書館的管理員等。如此,不僅降低了他們的工作效率,而且對(duì)工作人員的身體造成很大的負(fù)擔(dān)和危害。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,我發(fā)明了一款雙模電動(dòng)工作椅(如下圖)。它有兩種控制模式,分別為主模式和輔助模式。主模式為機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制模式,即利用人體的腰部扭轉(zhuǎn)來(lái)控制工作椅的左右轉(zhuǎn)向,用右腳控制椅子的前后運(yùn)動(dòng)和制動(dòng)。而輔助模式為語(yǔ)音控制模式,即通過(guò)程序中設(shè)計(jì)的7句普通語(yǔ)音命令(如前進(jìn)、停車等)來(lái)指揮電動(dòng)椅行進(jìn)。這兩種模式可復(fù)合操縱電動(dòng)椅,使其成為一種比較理想的代步工具,有效減輕了上述職業(yè)工作人員的工作強(qiáng)度,解放了他們的雙手,提高了工作效率。
上海市西南位育中學(xué) 高 興
指導(dǎo)老師 李啟晨
專家說(shuō):比起市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品,這個(gè)發(fā)明解放了使用者的雙手,并使座椅有較好的舒適度,這是它的兩個(gè)亮點(diǎn)。希望高興同學(xué)能進(jìn)一步降低制作成本,將發(fā)明作品轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,推廣至市場(chǎng)。
無(wú)人機(jī)失聯(lián)掉落緩沖裝置
隨著小型無(wú)人機(jī)為越來(lái)越多的尋常百姓所喜愛,它的安全性問(wèn)題已引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。特別是無(wú)人機(jī)飛行中發(fā)生的墜機(jī)事件,輕則無(wú)人機(jī)墜落損壞,重則造成行人被無(wú)人機(jī)砸傷。
所以我設(shè)計(jì)發(fā)明了一款無(wú)人機(jī)失聯(lián)掉落緩沖裝置(如右圖所示),此套裝置包括安裝在無(wú)人機(jī)頂部的降落傘和無(wú)人機(jī)底部的緩沖充氣墊以及蜂鳴器。此外,該裝置與飛行器主控制器相連,一旦無(wú)人機(jī)失去控制,便自動(dòng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),打開降落傘,并且底部充氣墊充氣,蜂鳴器提醒下方的行人注意躲避,最終能使意外降落的無(wú)人機(jī)安全降落。
上海市西南位育中學(xué) 趙史恩 汪壘之 指導(dǎo)老師 葉新建
專家說(shuō):兩位同學(xué)的發(fā)明具有一定實(shí)用性。然而,小型無(wú)人機(jī)的有效載荷通常很小,所以建議要對(duì)此裝置的質(zhì)量和體積進(jìn)行精確計(jì)算。另外,還要注意新添加裝置的外形對(duì)小型無(wú)人機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)性能的影響。