自动洗刷锅碗机器人

作者：上海市杨浦区平凉路第三小学  封嘉嵘

上海市杨浦区控江二村小学  应启祯

上海外国语大学附属双语学校  吕东昊

辅导教师：杨阳

项目简介

洗刷锅碗一直是比较难做好的家务劳动之一，市面上的自动洗碗机使用起来比较费水，本课题设计一款既能省水又可以对不同规格的锅碗进行洗刷的“自动洗刷锅碗机器人”。该机器人利用了离心力的原理制作了锅碗的内壁和外壁清洗机构，并制作了一个检验机械手实现锅碗的搬运。整个机器人实体模型包括锅碗传送部分、内壁洗刷部分、底部洗刷部分和四周洗刷部分及机架构成。机器人依靠控制器使四个部分流畅地配合运作，可完成一整套锅碗的洗刷工作。

该机器人的制作经历了二代制作，第一代机利用乐高套件搭建，完成对洗刷锅碗机器人的原理性设计，包括刷碗模型搭建、工作流程、程序调试，验证了方案的可行性。二代机器人对一代机进行了优化，采用了数控加工技术和3D打印技术，对机械零件专门设计制作，其运行平稳、结构紧凑、工作效率高、具备一定的实用性。

本项目的具备以下优点：①专门针对中国锅碗的特点设计，符合中国国情。②通过机械洗刷方式，可以强力清除黏在锅碗内的残留物。③比起一般家用洗碗机省水。

本项目的主要创新点在于：①利用机械使用海绵刷头对锅碗进行干刷洗，节水的同时能够适用于大多数的中国锅碗。②利用离心力原理实现了锅碗内壁的洗刷。③利用楔子的效应实现了对锅碗四周的清洗。④使用机械手和吸盘结合完成对锅碗的搬运。

进一步完善该项目的设想：①增加密封设计，既能防止水滴侵入损坏机械，又能保持机器的清洁，防止细菌的滋生。②增加刷头的自转功能，清洗得更干净，清洗效率更高。③增加刷头自动清洗装置。

在本项目中，封嘉嵘同学担任队长，主要负责资料的整理收集、论文的撰写；应启祯同学提出该项课题、并负责一代机机器人程序的编译和二代机的绘图设计；吕东昊同学负责一代机机械结构的设计和制作。并协助完成二代机的设计。

希望这个洗刷锅碗机器人能作为主妇们清洗锅碗瓢盆的好帮手。

抛式深水捞泥斗

海南省定安县第一小学

作者：王上聪  莫瑞勇

辅导教师：吴宏锋

项目简介

“捞泥斗是用竹片编织成底部口小上部有大口的作品，在大口上固定上一个大铁环来增加大口部的重量，使其在水中大口朝下快速地沉到水底并插入污泥，是农民用来捞取塘泥的一件好工具。作品容易制作，效果好，造价低廉、效益大。

手推自动投料车

海南省定安县第二小学

作者：王源

辅导教师：吴宏锋

项目简介

“手推自动投料车”是轮与轮之间转动，轮与皮带之间的传动，皮带载料升高后，让饮料通过导流管自动沉落在鸡的投料槽里。使用这样的自动供料车加料速度快，效率高，工人省力轻松。用手推小车就可以自动供料、装料箱和料槽可折叠闲置这样的独特设计，从百度检索没有发现同类产品。

沙漠高效种植器

宁夏回族自治区中卫市第十小学

作者：牛小龙

辅导教师：孙玉兰  马明福

项目简介

1、研究背景：我的家乡地处腾格里沙漠南缘。这里干旱少雨，长期受风沙侵袭，人们长期以来一直进行着防沙、固沙、治沙等活动。腾格里沙漠北高南低，南缘15厘米以下的沙子含水较丰富。人们采用沙梁扎草方格固沙，沙谷种植沙生植物法来提高沙漠植被覆盖率。我常常跟着大人去种植沙生植物，他们采用铁锹挖坑种植植物，铁锹挖坑种植植被时破坏了沙层结构，使水分散失，再加上干沙子流动性强，在种植过程中干沙子流入坑穴底部至使植物根部缺水，造成成活率低下。看到这种现象，我产生了制作一个提高沙生植物成活率的器具的想法。

2、设计过程：最初的想法是用蔬菜挖穴器挖穴种植，又改用削尖的木棍扎眼种植，后来采用两个竹片夹住植物根部直接插入沙中种植。最后采用碳夹子结构，把头部改成两个半圆柱扣夹的种植器。在使用过程中，我发现如果能在根部注入少量的水，成活率会更高。经过试验验证了，在种植的过程中解决了干沙流入根部，还能通过管道给根部注入些水分，大大地提高了植物的成活率。

3、使用方法：将沙生植物的小苗夹在种植器的头部，种植器插入沙中15—20厘米处，按动阀门注200毫升水，松开夹臂从沙中取出种植器。

4、创新点：①本作品制作简单，所用材料易购，成本低廉，仅20元左右。②沙生植物特性是生长稀疏，不宜机械作业，使用本作品种植，效率更高，使用方法简单。③改变了挖穴种植法，使沙层没有改变原貌，沙层中的水分没有流失。④种植过程中，表层的干沙没有流入植物根部，保住了根部的水分。⑤种下植物的同时又给根部补给了少量水分，使成活率提高。⑥减少对沙漠表面板结层的破坏，降低了大风天气沙子的流动量。

5、设想与思考：①可结合现代育苗技术，改变沙生植物种植方式。②可应用沙漠植被修复工程和沙化地区治沙工程，具有推广前景和价值。③在水中加入一些生根剂、营养物、固水剂等生物技术，提高种植的成活率。