吴赛莉 蒋薇 曹清
公共自行车是城市一道亮丽的风景线,不仅方便了市民生活,而且还能缓解道路拥堵、减少碳排放量。但是市民在用车过程中常常会遇到停车位少、雨天被淋等问题。为了增加车位又不占用过多的公共空间,我们设计出了“防雨立体公共自行车棚”。
我们把租还车装置设计成多层可升降结构。还车人按下“还车”按钮,如果系统检测到该层车位已满,装置就会移至另一层;借车人按下“借车”按钮,如果系统检测到该层已经没有自行车,装置就会移至有车的那一层。此外,我们还给车棚设计了一道智能雨帘。系统检测到下雨时,雨帘会自动降下,防止自行车被淋湿。晴天时,雨帘会自动升起。
在后期的优化设计中,我们打算充分利用地下空间,将车棚扩展为更多层。此外,还将增加自动遮阳板,防止自行车被暴晒。
我们在修理物件时,往往会遇到螺丝前有障碍物的情况,这时传统螺丝刀便无法发挥作用。基于此,我们利用杠杆原理和力的分解原理,以曲代直,发明了可弯曲的螺丝刀。
可弯曲螺丝刀利用伞状齿轮转换角度,不同角度的齿轮盒可以相互替换和搭配,适应不同情况的需要。当主从动轮的比例合适时,还可以达到事半功倍的效果。我们还为可弯曲螺丝刀增添了各种刀头和不同长度的连杆,以满足各种需要。另外,机械盒上安装了反光装置,可以反射光线扩大视野,减少操作时的视觉盲区。伸缩式钢片套头则可以兜住螺丝,防止操作中螺丝掉落。
这款螺丝刀突破了直行螺丝刀只能在螺丝轴线上使用的局限,原理简单、成本较低,又能灵活适应现实中的各种复杂情况,具有较强的实用性。
目前,学校主要使用订书针装订试卷,一般需要多枚订书针分多次才能完成,既费时又不便。为此,我发明了一台高效率试卷装订器,可以一次性完成试卷装订。
这台装订器的底座上安装了5~7个订书机,由定位模板、导向槽和磁铁固定。使用者可以根据装订尺寸移动订书机的位置。底座有4根导柱及导套,导柱上面分别装有压板、转轴、轴承座、凸轮和手柄,构成了一个凸轮旋转机构。按动手柄时,转轴带动凸轮旋转,由凸轮向压板施压,再由压板将力均匀地分散到订书机上,使所有订书机同时进入工作状态,完成装订作业。过程中由导向板引导待装订试卷进入装订区域,挡块将试卷限定在某个位置。装订器还安装了有机玻璃,不仅便于操作者观察,还可以减轻重量,提高使用寿命。
这台试卷装订器的工作效率比一般订书机高几倍,而且体积小、质量轻、便于携带、低碳环保,不仅适用于各类密封试卷的装订,而且也适用于文件装订。
分析我国每年发生的上万起银行卡盗刷案,我们发现犯罪分子通常是通过偷窥摄像头窃取用户密码。然而,目前的ATM密码键盘没有防止偷窥摄像头的功能。为此,我发明了一款智能安全密码键盘。这款智能安全密码键盘由红外感应开关、LED灯、单片机及密码键盘组成。红外感应开关安装在密码键盘的正前方,与单片机相连接。密码键盘的数字键之间安装了一定数量的LED灯。用户在输入密码时會触发红外感应开关,单片机下达指令使LED灯发光。此时人眼观看正常,但偷窥摄像头却会受到干扰。因此,犯罪分子无法通过摄像头窃取用户密码。
这款智能安全密码键盘具有造价低、使用方便、绿色环保等特点,可以运用在ATM机、公交卡自动充值机等需要输入密码的设备上,有效保证账户安全,大大降低银行卡盗刷案的发生率。
水是人类生存的必需品,但目前人类可利用的淡水仅占全球水资源的0.7%,全球人口约有1/5的人缺水,中国是全球公认的13个最贫水国家之一。针对上述情况,我发明了一个海水淡化杯装置。
该装置利用海水自身重力,使其在流经三层过滤层时去除盐分和一些杂质,变成可以直接饮用的水。三个过滤层主要的滤料依次为活性炭、阳离子树脂和阴离子树脂。活性炭滤料层去除海水杂质和恒量有机物,阳离子树脂层去除钠等阳离子,最后经过阴离子树脂层去除氯等阴离子。经过三层过滤,海水就基本达到可饮用标准。滤料自身净化能力下降时,可通过不同成分的溶液浸泡后再循环利用。经过多次反复试验,我得出了精确的数据:一个淡化杯大概可以淡化2.45升的海水,适当增加滤料用量还可以增加海水淡化量。这个装置原理简单、体积较小、便于携带,非常适合到海边旅游或短途出海者使用。
随着户外运动的流行,遭遇意外危险的人也逐渐增多,部分人更是因户外地形、环境等客观因素导致救援不及而失去生命。针对这个问题,我设计了一款多功能户外运动伴侣衣。
这款户外运动伴侣衣会在使用者发生危险或遇到特殊情况时,根据使用者的生命特征及体位情况自动启动求救模式,除了传统的声光报警外,还设置了短信、FM无线发射的信息发送功能等多种方式发出报警求救信息,拓展了求救或报警信息的发送渠道,大大增加他人收到求救信息的机率。当然,也可以人为启动求救模式。
该衣服还可以记录户外运动者的GPS运动轨迹,求救时可将轨迹信息发送出去,为遇险者争取到更大的生存空间和生存机率,实用性较强。
目前空气污染的现状还未得到根本解决,人们的健康受到威胁。为此,我发明了一款可抵御空气污染的含花青素滤材的新型口罩。
该口罩由内而外依次包括第一隔离层、过滤层、第二隔离层。其中的第一隔离层、第二隔离层主要起到防水、阻止微生物穿透、保持力学性能的功能。第二隔离层上配有花青素滤材,面积不小于30平方毫米。佩戴时如遇有毒、有害的酸性或碱性气体与污浊颗粒物,口罩表面会随pH值变化而出现相应的颜色变化,便于使用者简捷及时地识别口罩的污染程度。花青素指示层呈字体或图形结构,使用者可根据需要自由选择。口罩内层上端中间位置设有鼻梁条,可根据不同脸型做相应调整,提高佩戴舒适度。
病人输液时,如果输液速度过快或过慢,或没有及时拔掉注射器,就可能存在安全隐患,严重时也会危及生命。为此,我发明了一款医用输液智能处理控制器。
该装置的主要工作过程是:病人输液时,在支架上多安装一个设有小型电子发射器的工作面板,将注射器的滴壶卡在工作面板的一个小槽内。护士给病人调好注射速度后,按下发射击器面板上的按钮,电子发射器就记住了这个速度。一旦情况有变,电子发射器就会发出蜂鸣提示音来提示病人及陪护人员,同时将信号发射到护士工作台的控制接收器上,便于护士及时掌握情况。
这款医用输液智能处理控制器能防止外界触动干扰,降低误报率,保障病人的输液安全。