日前,麗水市龍泉龍泉西新小學(xué)6(一)班徐熙的作品“自動(dòng)分類(lèi)硬幣機(jī)”,獲得了第37屆全屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽“青少年科技創(chuàng)新成果作品”二等獎(jiǎng)。徐熙同學(xué)的作品靈感來(lái)自哪里?作品是如何設(shè)計(jì)并制作出來(lái)的?一起來(lái)聽(tīng)聽(tīng)她的分享——

有一次跟爸爸去買(mǎi)菜,看到賣(mài)菜的奶奶在分類(lèi)一大堆硬幣,既花時(shí)間,又花精力。還有超市里的收銀員,每次也要手動(dòng)將收來(lái)的硬幣分類(lèi)放進(jìn)格子里,增加了他們的工作負(fù)擔(dān)。我就想是否可以制作一個(gè)自動(dòng)分類(lèi)硬幣的機(jī)器,減輕收銀員的工作負(fù)擔(dān),提高工作效率。
首先我想到的用紙板去制作,因?yàn)榭梢跃偷厝〔模踩菀字谱,?jīng)過(guò)一系列的資料查找和實(shí)驗(yàn),終于設(shè)計(jì)并制作出了第一個(gè)版本。但問(wèn)題也隨之而來(lái),分類(lèi)軌道上1角和5角經(jīng)常會(huì)落在錯(cuò)誤的位置,經(jīng)過(guò)不斷測(cè)試和觀察,最終發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題所在,由于我用的是紙板,再加上手工切割,所以存在著很大的問(wèn)題,那就是精度不夠,因?yàn)?角和5角的硬幣直徑只相差了2毫米,因此,如果精度不夠很容易出現(xiàn)滾落到錯(cuò)誤孔洞的問(wèn)題。
為了提高精度,我更換了材料,把紙質(zhì)換成實(shí)木板材,并用激光切割,提高了精度。為了更方便的進(jìn)幣,我又把原來(lái)手動(dòng)進(jìn)幣換成了半自動(dòng)進(jìn)幣,把幣倉(cāng)改成了旋轉(zhuǎn)出幣的方式,實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)進(jìn)幣。就這樣,第二版出爐了?墒窃跍y(cè)試過(guò)程中又出現(xiàn)了新的問(wèn)題,硬幣倉(cāng)容量太小,出幣速度太慢,有時(shí)候硬幣會(huì)停在分類(lèi)軌道上。于是,我用易拉罐加長(zhǎng)了幣倉(cāng)的長(zhǎng)度,增加了旋轉(zhuǎn)頁(yè)片數(shù)量,由原來(lái)的單頁(yè)片改成了雙頁(yè)片,出幣梯度增加了一倍。硬幣停留在分類(lèi)軌道上的問(wèn)題困擾了我好久,測(cè)試了好久終于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在,原來(lái)是軌道表面的摩擦力太大,坡度也不夠,于是我用砂紙對(duì)軌道表面進(jìn)行打磨,并把軌道坡度進(jìn)行了調(diào)整。
經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)整和測(cè)試,硬幣終于不會(huì)停留在分類(lèi)軌道上。于是我就拿著改進(jìn)的第二版參加了麗水市賽,經(jīng)過(guò)市賽后,我看著作品又生發(fā)出如果分類(lèi)的同時(shí)能自動(dòng)計(jì)數(shù),那就太好了,于是,我查閱網(wǎng)上資料,并選購(gòu)了3個(gè)紅外計(jì)數(shù)器,在每個(gè)出幣口下面安裝1個(gè)紅外線計(jì)數(shù)器,只要硬幣一落下來(lái),計(jì)數(shù)器就能自動(dòng)計(jì)數(shù),并記錄下來(lái)。隨之而來(lái)又出現(xiàn)新的問(wèn)題,計(jì)數(shù)器偶爾有誤報(bào)數(shù)量,檢查之后發(fā)現(xiàn)可能是紅外探頭探測(cè)范圍小,硬幣下落時(shí)位置不固定到時(shí),于是我就對(duì)硬幣下落口進(jìn)行改進(jìn),增加了漏斗狀下幣口,讓硬幣每次都能落入紅外探頭探測(cè)范圍內(nèi),計(jì)數(shù)器終于減少了誤報(bào)的次數(shù)。第三版完工,我?guī)е鼌⒓恿耸≠?
在省賽答辯時(shí),評(píng)委老師給到我一個(gè)很好的建議,就是能否把進(jìn)幣方式改進(jìn)一下,用撒幣式投放;貋(lái)后,我針對(duì)這個(gè)建議進(jìn)行了深刻的反思,首先,我嘗試更改了進(jìn)幣倉(cāng)的材料,由原來(lái)的木質(zhì)改了鋁質(zhì),進(jìn)幣倉(cāng)轉(zhuǎn)軸加上了小軸承,這樣子就能讓旋轉(zhuǎn)頁(yè)片跟幣倉(cāng)之間的間隙減小,讓硬幣不容易卡在旋轉(zhuǎn)頁(yè)片和幣倉(cāng)之間,并增大了進(jìn)幣倉(cāng)的規(guī)格,旋轉(zhuǎn)頁(yè)片也由原來(lái)的兩片改成四片,同時(shí)也把小電機(jī)換成了6V減速電機(jī)。進(jìn)過(guò)測(cè)試,又發(fā)現(xiàn)進(jìn)幣倉(cāng)太大了,旋轉(zhuǎn)頁(yè)片太窄,于是又改回來(lái)的大小。為了實(shí)現(xiàn)收納功能,我又增加了硬幣收納筒,并在收納筒外壁上增加了計(jì)數(shù)刻度,實(shí)現(xiàn)了雙重計(jì)數(shù)功能。讓計(jì)數(shù)更加的準(zhǔn)確、更加直觀。我?guī)е龊玫牡谒陌,去參加了為?天的第37屆全屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽,終于不負(fù)眾望,作品榮獲了國(guó)賽二等獎(jiǎng)。
我的指導(dǎo)老師周雪芳曾說(shuō)過(guò):“越往上級(jí)的比賽,高手就越多,整個(gè)過(guò)程經(jīng)歷了不斷的創(chuàng)新、再創(chuàng)新,只有這樣才能在高手如林的比賽中占得一席之位!彼屛覍(duì)科技創(chuàng)新有了新的認(rèn)識(shí),創(chuàng)新源自解決生活細(xì)微處的問(wèn)題,在解決問(wèn)題時(shí)不拘泥于傳統(tǒng)的思維方式,要善于思考、大膽創(chuàng)新,敢于嘗試、把平時(shí)所學(xué)到的知識(shí)用于解決生活中遇到的問(wèn)題,而不是為了創(chuàng)新而創(chuàng)新。
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