濕地是位于陸生生態系統和水生生態系統之間的過渡性地帶,在土壤浸泡在水中的特定環境下,生長著很多濕地的特征植物。濕地廣泛分布于世界各地,擁有眾多野生動植物資源,是重要的生態系統。很多珍稀水禽的繁殖和遷徙離不開濕地,因此濕地被稱為“鳥類的樂園”。濕地強大的的生態凈化作用,因而又有“地球之腎”的美名。
中國濕地面積占世界濕地的10%。位居亞洲第一位,世界第四位。在中國境內,從寒溫帶到熱帶、從沿海到內陸、從平原到高原山區都有濕地分布,一個地區內常常有多種濕地類型,一種濕地類型又常常分布于多個地區。
由于大部分濕地中間有水面、沼澤和草叢,因此一般的車、船都很難行駛。目前,還沒有一種交通工具適合在濕地行駛。
一、創作原理:
在水中行走時,由驅動輪上的葉輪劃水,利用水的反作用力推動船體行駛;在沼澤中行走時利用滑雪式行走機構,使撐板推向濕地,使船體在沼澤上滑行;在草叢或干地上行走時,利用輪子(即轉向輪和驅動輪)行走。
船頭和船身之間通過風箱式連接帶進行連接,便于轉彎。因此,本創意設計的濕地船具有適合濕地靈活行駛的優點,填補了現在還沒有濕地船的空白。
二、實踐效果:
本創意設計了一種濕地船,包括船體、輪式行走機構,滑雪式行走機構、動力機構;所述輪式行走機構包括設于船體前端的一對轉向輪和設于船體后方的一對驅動輪,所述驅動輪外側具有葉輪;所述滑雪式行走機構為兩個分別設有船體中間兩側的下端具有撐板的曲柄連桿機構;所述動力機構與輪式行走機構、滑雪式行走機構連接,驅動輪式行走機構和滑雪式行走機構。該濕地船可以適合濕地靈活行駛,填補了現在還沒有濕地船的空白。
三、具體實施方式:
如圖1和圖2所示,本創意設計的濕地船,包括船體100、輪式行走機構200,滑雪式行走機構300、動力機構。
其中,動力機構是設于船體內的柴油發動機,通過同一變速箱驅動輪式行走機構200,滑雪式行走機構300。變速箱由主變速箱和副變速箱組成。主變速箱控制輪式行走機構運行或曲柄連桿機構運行,或兩個機構同時工作;副變速箱調速。
為了便于轉向,船體100輪式行走機構包括船頭101和船身102,船頭101和船身102通過風箱式連接帶103進行連接。船頭101作為駕駛室,其上具有方向盤104和供駕駛員坐的座位105。
輪式行走機構200包括一對轉向輪201和一對驅動輪202,轉向輪201設于船頭101的下方,驅動輪202設于船身102的后端,在驅動輪202的外側連接有葉輪203。
滑雪式行走機構300包括兩個曲柄連桿機構310,分別設于船身102中間兩側。該曲柄連桿機構310包括曲柄311、連桿312,導向筒313,撐板314。曲柄311上端連接變速箱;導向筒313固定在船身102的外側;連桿312穿在導向筒313中,上端連接曲柄311的下端,下端連接撐板314。
以上就是本創意設計的濕地船,該濕地船在水中行走時,由驅動輪202上的葉輪203劃水,利用水的反作用力推動船體行駛;在沼澤中行走時利用滑雪式行走機構,使撐板314推向濕地,使船體在沼澤上滑行;在草叢或干地上行走時,直接利用轉向輪201和驅動輪202行走。船頭101和船身102之間通過風箱式連接帶103進行連接,便于轉彎。
四、創意設計內容:
我們采用了如下的技術方案:濕地船包括船體、輪式行走機構。滑雪式行走機構、動力機構;
所述輪式行走機構包括設于船體前端的一對轉向輪和設于船體后方的一對驅動輪,所述驅動輪外側具有葉輪;
所述滑雪式行走機構為兩個分別設有船體中間兩側的下端具有撐板的曲柄連桿機構;
所述動力機構與輪式行走機構、滑雪式行走機構連接,驅動輪式行走機構和滑雪式行走機構。
所述動力機構通過同一個變速箱驅動輪式行走機構和滑雪式行走機構。
所述曲柄連桿機構包括曲柄、連桿,導向筒,撐板;所述曲炳上端連接變速箱;導向筒固定在船體的外側;連桿穿在導向筒中,上端連接曲柄的下端,下端連接撐板。
所述船體包括船頭和船身,所述船頭和船身通過風箱式連接帶進行連接。
五、制作過程:
濕地船要在沼澤地中行駛,首先需要具備的一點就是能夠完美地在沼澤地和陸地這兩種不同的地形上行使,我采用了葉輪和輪子的結合,這樣使之能夠不論在何種地形上都能夠行使。
再者就是當在沼澤地中時,要采用滑雪機器人中撐桿的結構,讓它能夠克服一般的車、船都很難行駛這一弱點,在沼澤地中暢通無阻。
在制作的過程中,馬達、伺服電機等都是經不起水考驗的零件,必須要將其密封起來,免受水的侵害。AB膠是絕對防水的,但考慮到干起來所耗費的時間太長了,因此還是決定用熱熔膠。
六、下一步的展望:
在此基礎上,我們還可以用金屬探測器,探索沼澤地中的金屬資源。在裝上攝像頭后,只需要在沼澤地外,就可以操控船只。也可以通過紅外傳感裝置進行救人。
裝上濕度傳感器后,還可以自動分辨是陸地還是沼澤地,自行完成勘探任務。