日前,麗水市龍泉龍泉西新小學(xué)6(一)班徐熙的作品“自動分類硬幣機(jī)”,獲得了第37屆全屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽“青少年科技創(chuàng)新成果作品”二等獎。徐熙同學(xué)的作品靈感來自哪里?作品是如何設(shè)計并制作出來的?一起來聽聽她的分享——
有一次跟爸爸去買菜,看到賣菜的奶奶在分類一大堆硬幣,既花時間,又花精力。還有超市里的收銀員,每次也要手動將收來的硬幣分類放進(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自動分類硬幣的機(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,因為可以就地取材,也容易制作,經(jīng)過一系列的資料查找和實驗,終于設(shè)計并制作出了第一個版本。但問題也隨之而來,分類軌道上1角和5角經(jīng)常會落在錯誤的位置,經(jīng)過不斷測試和觀察,最終發(fā)現(xiàn)了問題所在,由于我用的是紙板,再加上手工切割,所以存在著很大的問題,那就是精度不夠,因為1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)滾落到錯誤孔洞的問題。
為了提高精度,我更換了材料,把紙質(zhì)換成實木板材,并用激光切割,提高了精度。為了更方便的進(jìn)幣,我又把原來手動進(jìn)幣換成了半自動進(jìn)幣,把幣倉改成了旋轉(zhuǎn)出幣的方式,實現(xiàn)了半自動進(jìn)幣。就這樣,第二版出爐了?墒窃跍y試過程中又出現(xiàn)了新的問題,硬幣倉容量太小,出幣速度太慢,有時候硬幣會停在分類軌道上。于是,我用易拉罐加長了幣倉的長度,增加了旋轉(zhuǎn)頁片數(shù)量,由原來的單頁片改成了雙頁片,出幣梯度增加了一倍。硬幣停留在分類軌道上的問題困擾了我好久,測試了好久終于發(fā)現(xiàn)問題所在,原來是軌道表面的摩擦力太大,坡度也不夠,于是我用砂紙對軌道表面進(jìn)行打磨,并把軌道坡度進(jìn)行了調(diào)整。
經(jīng)過反復(fù)的調(diào)整和測試,硬幣終于不會停留在分類軌道上。于是我就拿著改進(jìn)的第二版參加了麗水市賽,經(jīng)過市賽后,我看著作品又生發(fā)出如果分類的同時能自動計數(shù),那就太好了,于是,我查閱網(wǎng)上資料,并選購了3個紅外計數(shù)器,在每個出幣口下面安裝1個紅外線計數(shù)器,只要硬幣一落下來,計數(shù)器就能自動計數(shù),并記錄下來。隨之而來又出現(xiàn)新的問題,計數(shù)器偶爾有誤報數(shù)量,檢查之后發(fā)現(xiàn)可能是紅外探頭探測范圍小,硬幣下落時位置不固定到時,于是我就對硬幣下落口進(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范圍內(nèi),計數(shù)器終于減少了誤報的次數(shù)。第三版完工,我?guī)е鼌⒓恿耸≠?
在省賽答辯時,評委老師給到我一個很好的建議,就是能否把進(jìn)幣方式改進(jìn)一下,用撒幣式投放。回來后,我針對這個建議進(jìn)行了深刻的反思,首先,我嘗試更改了進(jìn)幣倉的材料,由原來的木質(zhì)改了鋁質(zhì),進(jìn)幣倉轉(zhuǎn)軸加上了小軸承,這樣子就能讓旋轉(zhuǎn)頁片跟幣倉之間的間隙減小,讓硬幣不容易卡在旋轉(zhuǎn)頁片和幣倉之間,并增大了進(jìn)幣倉的規(guī)格,旋轉(zhuǎn)頁片也由原來的兩片改成四片,同時也把小電機(jī)換成了6V減速電機(jī)。進(jìn)過測試,又發(fā)現(xiàn)進(jìn)幣倉太大了,旋轉(zhuǎn)頁片太窄,于是又改回來的大小。為了實現(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數(shù)刻度,實現(xiàn)了雙重計數(shù)功能。讓計數(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屆全屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽,終于不負(fù)眾望,作品榮獲了國賽二等獎。
我的指導(dǎo)老師周雪芳曾說過:“越往上級的比賽,高手就越多,整個過程經(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!彼屛覍萍紕(chuàng)新有了新的認(rèn)識,創(chuàng)新源自解決生活細(xì)微處的問題,在解決問題時不拘泥于傳統(tǒng)的思維方式,要善于思考、大膽創(chuàng)新,敢于嘗試、把平時所學(xué)到的知識用于解決生活中遇到的問題,而不是為了創(chuàng)新而創(chuàng)新。