高科技小发明(乐高科技小发明)

 

台海网6月1日讯（海峡导报记者 沈华铃 文/图）少年强则国强；少年智则国智。在厦门，有一群怀揣梦想的少年儿童科技爱好者，努力追逐着科技的梦想。2014-2018年厦门市科协牵头组织青少年科技创新大赛、电脑机器人竞赛、信息学竞赛、趣味科学竞赛等四大品牌赛事和青少年科技实践活动，每年近32万名师生参与。厦门市青少年选手累计获得国家级奖项113项，省级奖项627项，厦门市青少年科技创新大赛、信息学竞赛处于全省前列。

今天是六一儿童节，就让我们一起去了解厦门的一些小小发明家，他们的发明，有的是来自自己学习生活中的亲身经历，有的是在新闻报道中获得灵感，用平时积累的科学知识，来开动脑筋，动手解决生活中的痛点，给人们带来方便。小小发明家短视频，今日同步在《海峡导报》的头条号、抖音号、官方微博上发布。

蚕茧抽丝机器人省时又高效

小小发明家：李昊谦

很多小朋友都有过养蚕的经历，有的小朋友会将蚕茧抽丝，可是人工抽丝耗时耗力。厦门实验小学五年级学生李昊谦为此发明了一款蚕茧抽丝机器人，解放双手。这个小发明，在第34届厦门市青少年科技创新大赛上获得一等奖，并获得福建省卢嘉锡专项奖。

这是一台用乐高零件制作而成的小机器人，只要事先将蚕茧放入热水中浸泡软化，就可以开始抽丝了，机器人抽丝时，首先用一个手臂即抽丝头器抽出蚕茧的丝头，然后通过绕丝器和导丝器进行抽丝。

李昊谦同学说，在学习《养蚕》这篇课文时，他按老师要求，在家实践养蚕，最后蚕结了60多个蚕茧。在蚕茧抽丝时，他发现，靠人工抽丝不仅耗时，还受力不均、容易断。本就是机器人小能手的他，萌发用乐高ev3机器人程序来控制抽丝机达到机器人抽丝的想法。

从硬件制作，到软件编写，李昊谦用了两个多月一点一滴地完善自己的想法。最终，这台用乐高零件制作而成的小机器人诞生了，通过程序控制导丝孔，能够有条不紊地往复运动，使丝均匀地绕在线芯上，相比人工抽丝更省时、高效。

班主任沈瑞华老师说，李昊谦是一位思维非常灵敏的同学，数学成绩在班级数一数二，而且动手能力强，对科学十分感兴趣，平时上科学课都很积极主动发言，还参加了学校的乐高兴趣班。这个机器人，是我和科学老师去他家家访时，意外发现的。沈老师说，学校每年都有科技节，当时就鼓励李昊谦继续改进机器人，参加学校科技节。

李昊谦的科学老师施伟芬说，李昊谦能主动思考，并将所学知识与课堂结合，主动设计出这个机器人，对于小学生来说，这点十分难能可贵。

小小铅笔架便携可立放

小小发明家：黄正杰

铅笔是小学生们每天都要用到的文具，但是对铅笔的存放，让不少小学生感到烦恼。厦门火炬学校小学部五年级的黄正杰同学就有这个烦恼：现在很多铅笔架内置在笔盒里，笔尖朝外放置，一是容易折断笔尖，二是容易伤到手。为了解决这个问题，他想到了要改变现有铅笔架的结构设计，随后他设计出一种便携可立放的铅笔架，在第34届厦门市青少年科技创新大赛中荣获二等奖，今年又荣获第34届福建省青少年科技创新大赛三等奖。

这个铅笔架虽然外表看起来跟普通的铅笔架差不多，但是里面大有玄机，原来，黄正杰将原先均匀的笔架孔改为里头小外头大、铅笔尖朝里放置，不用担心折断，也不会伤到手。同时，他还在铅笔架底部设置了一个可以旋转的支撑架，当它旋开时，底部有稳定的十字形支架，这样一来，铅笔架就成了站立的笔筒，使用更加方便。

别看这个铅笔架小小的，其中却凝结了黄正杰的许多心血，从第一代到第二代、第三代，他一直不断改善产品。第一代产品，铅笔架倒立时，铅笔会掉出来，我就进行了改进，第二代产品中间是镂空的，用橡皮筋绑住，这样倒立的时候，铅笔就不会掉出来。黄正杰说。

据科学老师罗旭丽介绍，黄正杰发明的这个铅笔架，是典型的工程类发明，对结构进行改变，构思很巧妙。这都是他自己独立完成设计思路的，体现发明创新的自主性，通过发明创造将平时所学知识进行综合利用，这是一种项目式的学习，有助于提高孩子的创新精神和实践能力。

据了解，黄正杰同学从小热爱科学，积极参加学校开设的我爱创造技艺班，喜欢探究生活中的问题，并运用所学的发明原理，动手实践制作出小发明作品来解决身边的问题。多次在福建省、厦门市青少年科技创新大赛中获得佳绩。

2016年11月在厦门市第32届青少年科技创新大赛中发明作品项目昆虫旅馆——简便观察菜青虫发育成菜粉蝶的生态园荣获工程组三等奖。

2017年12月，在厦门市青少年趣味科学竞赛中，荣获小学组三等奖。

百姓魔术椅可以翻面的椅子

小小发明家：谢瀚

一到雨天，公交车站的石凳经常湿漉漉的。这个日常生活中的痛点引起厦门外国语学校附属小学六年级学生谢瀚的注意。他想，要是椅子可以翻面就好了，这面湿了，翻另一面坐。最终，他发明了一个魔术椅，在第34届厦门市青少年科技创新大赛上摘得一等奖，并获得福建省第34届青少年科技创新大赛三等奖。

一开始，谢瀚利用家里的快递泡沫箱动手制作模型，并绘图思考。在老师的指导下，最终确立椅子的结构图：板凳面为双面，中间由一根可旋转的轴杆做支撑。在椅子侧边的支架上设有一个弹簧扣，轻轻拉开两边支架的弹簧扣，就可以轻松翻动面板。设计成型后，谢瀚让爸妈帮忙买了材料，并请师傅根据模板来帮忙焊接喷漆，最后做出了这个结实的魔术椅，可以在生活中实际运用。这个椅子承重可以达到200斤，非常结实。指导老师王婧颖说。

谢瀚为椅子取了个酷炫的名字——百姓魔术椅，像变魔术似的能翻面。有了这个百姓魔术椅，就能让板凳始终保持干净，让人们能舒适地坐下来等车，让城市多点温暖、少点辛苦一定是件很开心的事！谢瀚说。魔术椅在实际运用当中可不仅仅用在公交车站里面，也可以用在公园或野外；也可以把魔术椅的双面面板做成冬暖夏凉的双面材料用在地铁里；甚至可以缩小产品规格用在老百姓的家庭里。

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据了解，谢瀚平时学习表现都非常好，平时也很关注科学，更有一颗温暖的心，善于去发现问题、解决问题。去年12月份在参加北京少年科学院小院士活动时，由于北京天气寒冷，谢瀚还贴心地在椅子的一面加了软垫，这个小小的细节感动了评委。这个发明制作成本不高，但是能够解决生活中的问题，同时关注到老人小孩这个群体，操作简单，小学的创新方案主要看是否接地气。指导老师王婧颖说。

长时间过度充电可能会导致电池鼓包。下班后记得拔掉电源。

这个升降杆会自动躲避行人

小小发明家：吴浩睿

也许你有过这样的经历：走在小区或者车库入口，低头看着手机，不知不觉走到入口的升降杆前，险些被砸到。有没有一种升降杆，可以主动避开行人呢？这不，厦门外国语学校附属小学四年级的吴浩睿同学就开动脑筋，发明了一种《行人防撞杆》，在第34届厦门市青少年科技创新大赛中获得二等奖，并在福建省第34届青少年科技创新大赛中获得三等奖。

这个行人防撞杆是吴浩睿同学用乐高零件组装而成的，模拟了一个车库入口的设置。先用泡沫做成升降杆，接着再做两条立柱，在右立柱加装一个摄像器，最高处装上一块太阳能板节能灯。最后在两条立柱正前方加装一排红外线传感器，在一侧的柱子上设置太阳能灯并配有蓄电池，可供夜间照明。当车辆要进入时，防撞杆感应到后缓缓升起，车辆离开后，防撞杆缓缓下降。这时，如果有行人进入，防撞杆也将感应到，并上升，这样一来，就可以防止车杆砸中行人。

吴浩睿说，现在大部分小区入口、车库入口都安装了自动感应升降杆，极大方便了车辆的进出，但是也存在着一些安全隐患。特别是在地上停车区域，车杆在让车辆通过时会有一段悬停的时间，一些行人低头玩手机或者没注意，跟随车辆一同进去，很可能就会被落下的车杆砸中。我自己有一次跟爸爸妈妈出去吃饭，在停车场的时候，就差点被升降杆砸到，幸好妈妈及时把我拉住。为了尽可能地避免这种悲剧，他就想发明一个能够防止行人被砸中的车杆，希望能够运用到实际中去。

科学老师陈雨檬说，这个小发明运用到了红外线传感器功能原理、升降杆功能原理和太阳能功能原理，设计这个发明时，吴浩睿才读三年级，对于一个小学生来说，是很难得的。去年12月份，吴浩睿还带着这个发明，参加了北京少年科学院小院士活动。

据了解，吴浩睿从小对科学感兴趣，在一二年级时就有小机器人的发明了，另外他还利用课余时间学习编程的初级知识，这个防撞杆就是通过编写程序来控制的。希望以后能够设计出更加实用的发明，给人们的生活带来便利。吴浩睿说。

多功能拐杖车上楼好轻松

小小发明家：李泓宽

在厦门，还有不少老式的居民楼并没有安装电梯，对于老人来说，经常要外出买菜购物回家，在上楼梯时极其不便和吃力。这让厦门市鹭江新城小学的李泓宽同学看在眼里，急在心里。为此，他设计发明了一款可以在楼梯扶手滑动的拐杖车，既可以当做拐杖，也可以当做购物车，关键是，在上楼梯时，只要将把手挂在楼梯扶手上，拐杖车就可以轻轻松松向上滑行，十分省力。

今年，李泓宽同学设计发明的《可在楼梯扶手滑动的拐杖车》，经过激烈角逐，从入选复赛的100多个青少年科技创新项目中脱颖而出，获得福建省第34届青少年科技创新大赛一等奖。

李泓宽目前是五年级学生，他发明的这个拐杖车，设计很独特，区别于现有技术，它的结构是将滚珠把手、可伸缩主杆和基座巧妙地进行卸装式的组合。其特征在于滚珠把手为U形弯头管，U形弯头管内侧设有一个槽形开口，并在管内嵌入滚珠，依靠挂在楼梯扶手的钢管上承受物品重力以及使用者的推动，实现拐杖车向上滑动。

这款拐杖车可以一物多用，实用性很强，利用滚珠与楼梯扶手接触而滑动，可以十分省力地上下楼梯，又兼顾老人及体弱者的需求和习惯，平时也可单独作为拐杖使用。当不使用时，也可以把滚珠把手、可伸缩主杆和基座三部分拆开，盒装为一体，便于携带和存放。据了解，在参加科技创新大赛时，不少评委都觉得这个发明很实用，很多居住在没有电梯的楼房的居民，都会很欢迎这个拐杖车。

为了设计这个拐杖车，李泓宽可是花了不少心血。去年刚开始做时比较笨重，后面不断改进，将拐杖改成4节升缩，拐杖头改成可以拆卸，更加便于存放，同时对底板进行改进，购物袋也是经过了五六次的优化，让它能够真正起到收纳的作用。李泓宽说。‘尊老爱幼’是中华民族的传统美德，这个发明可贵之处在于关注到了老年人这个弱势群体，通过孩子自己开动脑筋，设计出来。据指导老师介绍，李泓宽同学平时是个学霸，各学科的成绩都十分优秀，此外，他从二年级开始就学习乐高的拼装，还学习编程的兴趣班。目前，这个小发明已经申请了专利。

智能井盖能发出声光警示

小小发明家：徐伯寅

夜晚当行人走在路上，看到前方的市政井盖发出一闪一闪的灯光警示和蜂鸣报警时，这说明，这个井盖损坏了，千万不要踩上去。这是厦门第二实验小学分校五年一班的徐伯寅同学发明的《带声光警示的市政井盖》，分别获得了第34届青少年科技创新大赛福建省三等奖和厦门市一等奖。

这个市政井盖，有不少技术含量，首先，井盖外圈安装了16个LED灯光，晚上可以照明，这样行人或车辆在晚上就可以远远地看见下水井，起到警示作用，降低安全隐患。此外，安装了蜂鸣报警器，一旦井盖受损，就会触动井盖的报警开关，井盖就会发出声光报警。

徐伯寅同学说，一次偶然机会，他看到外地一则新闻：一名男童在嬉戏时踩到下水井盖，结果井盖破裂，男童掉入井中，被湍急的污水冲走而不幸溺亡。这让他感到十分痛心，他发现，在日常生活中，行人走路有时也很难发现下水井盖是否存在问题，这就给行人和车辆带来了安全隐患。怎样进行有效防控才能避免类似的悲剧重演？他认为预防或减少井盖损坏才是关键。因此，他想对下水井盖进行改造。

在解决下水井LED灯用电的问题上，第一代时，徐伯寅采用的方法是在下水井附近设置供电装置，利用太阳能供电，白天利用太阳能对蓄电池进行自动充电，晚上对LED灯进行供电。利用低感的光控装置供断电。在光线特别亮的时候灯会自动熄灭，光线较暗时LED灯亮，这样能够有效地节约用电量，充分利用耗电设施。后来，在第二代中，徐伯寅把市政井盖的供电装置改造为直接借用市政路灯，简易实用。

徐伯寅说，这个井盖的设计，可以防止井盖脱落或破裂时，人们因没看清井盖损坏而掉入井里，同时让行人和车辆避开井盖，从而减少因对井盖的碾轧而带来损坏。接下来，他还希望能够进一步改造成可以利用地热和声控综合的系统。

据了解，徐伯寅从小热爱科学，二年级就经常看科技类书籍和电视节目，周末到科技馆玩，还参加了学校的科技小组。他平时就有很多奇思妙想，有的大人都想不到。科学老师夏丽萍说，这个发明运用到了电路、太阳能、感应器等多方面的知识，而且设备制作成本低，利用价值广，具有很强的实用性。这个发明跟生活很贴近，而且是他主动观察并动脑去想的，很难得。

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