多功能智能定位拐杖

广东佛山市顺德区李伟强职业技术学校

作者：臧敏

项目简介

一、项目摘要：通过对拐杖使用者的调查，我了解了拐杖使用者的需求，发明一种多功能智能定位拐杖，该项目主要运用单片机编程技术，再配合定位模块、求救按钮、蜂鸣器、警告灯、重力开关、照明指示灯、照明开关等来实现一键求救、跌倒警示、智能定位、照明等多种功能。

二、该项目的背景和改进的基本思路：现在老人或智障者外出迷路的事时有发生，家里亲人即使给他们配备手机等先进通信工具，但可能会因为他们不会使用而错失求救良机，另外老人或智障者外出时还可能发生跌倒等意外事情，如果不能及时被发现可能会让问题变得严重。为了解决上述缺点，我发明一种多功能智能定位拐杖，我设计的思路主要是想通过最简单的操作方式来实现智能化的功能，让老人或智障者外出更方便，让家人更放心。

三、该项目应用了哪些科学方法、科学原理：该项目主要应用了缺点列举法、组合法、移植法等发明方法，以及物理学中的电学原理、单片机编程技术等。

四、该项目的创新点或改进点：1、本项目有一键求救功能：使用者外出迷路后，只需按一键，就可自动拔打预先设置好的亲人电话，它操作简单，特别适合于老人或智障者使用；2、本项目有跌倒警示提醒功能：使用该拐杖的人不慎跌倒后，会自动接通蜂鸣器及警示灯，提醒路人注意，同时会自动拔打预先设置好的电话，以便及时抢救；3、本项目有自动定位功能和拨打电话监听拐杖周围情况的功能：使用者亲人若发送短信给拐杖上预设的电话号码，可准确知道使用者所处的位置；若拨打拐杖上预设的电话号码，可监听拐杖周围的声音，大大方便了亲友了解拐杖使用者的情况；4、本项目装有照明功能，方便晚上或视线不良的场合使用。

五、项目的使用情况和进一步完善的设想：通过测试，该项目实物已能实现上述功能，使用者感觉使用非常方便，未来我想再增加一键导航功能，以便让使用拐杖者在迷路的情况下能依靠拐杖自行回家。

番薯苗快速扦插、下肥一体机

福建省柘荣县城郊中心小学

作者：梅永来

项目简介

1、项目摘要：为了解决农民种植番薯费工费力“老大难”的问题，我研制了这款“番薯苗快速扦插、下肥一体机”，它由机座、打坑穴装置、下肥装置、放苗装置、压埋装置、辅助动力装置六大部分组成。工作原理是首先挖坑穴装置在垄上打下小坑穴，接着下肥装置在打好的小坑穴均匀下肥，再接着放苗装置把番薯苗放进小坑穴，最后压埋装置把番薯苗压实。打坑穴、下肥、放苗、压埋四道装置同步工作，达到快速完成番薯苗扦插、下肥任务。

2、该项目的背景和改进的基本思路：种植番薯一般要经过松土起垄、挖坑穴、下肥、放苗、压埋五道生产工序，目前农耕机作业可以解决松土起垄一道工序，剩下打坑穴、下肥、放苗、压埋四道工序依然还得依赖传统人工种植模式来完成，农民种植番薯机械化程度依然很低下。经过长期的摸索设计出了这款“番薯苗快速扦插、下肥一体机”，它搭载在农耕机的后面就能一步到位完成传统种植所有生产工序，为解决长期困扰种植番薯费工费力提供技术支撑。

3、该项目应用了哪些科学方法、科学原理：发动机分别将动力传递给打坑穴、下肥、放苗、压埋装置，在四个装置的相互配合下，完成番薯苗扦插、下肥任务。这里面涉及杠杆的原理、齿轮变速、调整外槽轮的转动速度达到调整肥料量等原理。

4、该项目的创新点或改进点：（1）搭载在农耕机的后面就能一步到位完成传统种植番薯苗所有生产工序，能较大提高生产效率和扦插质量，降低劳动强度。生产效率和相当于8个人工种植的工作效率。（2）结构简单，容易维修，方便操作。（3）体积小，重量轻，适用地域广，既可以用在平原宽阔的田野上作业，也可以用在山区、丘陵狭小的梯田上作业。（4）它是一种通用技术，稍作改装就可以适应大多数农作物的种植。

5、项目的使用情况和进一步完善的设想：目前，试验阶段已完成，扦插、下肥效果达到预期目标，下一步完善样机，重点克服分发番薯苗偶尔会漏放或重放的问题。

竖直电梯失控状态下的自动刹车装置

广东省深圳市罗湖外语学校

作者：吴祥志

项目简介

1、摘要：制作一种电梯防坠装置，当电梯(或升降机)上面的钢丝绳断裂失控，或者电动机失控，导致轿厢自由下落，下落的加速度达到8-9m/s2时，自动控制装置立即自动工作，电梯被迅速停止运动。

2、背景和改进思路：2012年9月13日13时武汉市一建筑工地发生重大安全事故，一台施工电梯升至100米处时发生坠落，19条人命瞬间消亡。事件强烈刺痛国人的心，作为教育科学工作者在心痛的同时，立刻想到用自己掌握的科学知识发明一种刹车装置来避免类似事件再次发生。上网查询发现，类似事故屡次发生，2008年，福建省宁德市霞浦县和湖南长沙市发生两起电梯坠落事故，导致29人死亡；2011年，广东东莞南城发生一起因电梯失控造成20人受伤的事故。我立即决定动手发明《竖直电梯失控状态下的自动刹车装置》，让科技造福人民。

3、科学方法与原理：失重与完全失重、杠杆原理。

4、创新点：（1）当竖直电梯(升降机)上面的钢丝绳断裂失控，或者电机失控，电梯轿厢开始自由落体，下落的加速度达到8—9m/s²时，自动控制装置立即自动工作，电梯被迅速停止运动。（2）左、右两套系统完全相同，只要一边的支持臂张开，就能使电梯立即刹车（3）制作了模型，试验表明，电梯开始自由下落5cm(约0.1秒)，支撑臂就自动撑开，将电梯轿厢卡在电梯井（架）中。反应灵敏，效果很好。（4）双重缓冲系统确保成员安全。（5）与现有技术相比，不需要“安全钢丝绳”和“轨道”，而是利用升降机架和电梯井的墙壁阻止支撑臂，有效降低成本。

5、使用情况和完善的设想：制作了模型，试验表明，电梯自由下落5cm(约0.1秒)，支撑臂撑开就自动撑开，将电梯轿箱卡在电梯井中。试验效果很好，灵敏度高，受到深圳市和广东省青少年科技创新大赛评委的赞扬。目前系统的驱动力是弹簧的弹力，考虑到长时间处于伸长状态的弹簧弹力会减小的因素，计划再增加一套电动驱动装置，实现双保险。