大學生巧思打造未來生活

馬之恒 白竟楠 劉江恒

2014年12月7日，第三屆“首都大學生科技創新作品與專利成果展示推介會”在北京建筑大學大興校區落下帷幕。與前兩屆展示推介會一樣，這屆展會上最大的亮點仍然是來自55所高校學子們創新智慧的結晶——那些酷炫的展品。“Z”字形的無人飛機，給盲人使用的“點顯器”，服務出國旅行者和留學生的點評網站……種種精妙的構思，令人不禁眼前一亮，仿佛未來生活已近在眼前。

如果坦克與潛艇“混血”

如果把坦克的履帶“移植”到潛艇上，會得到一個怎樣的“怪胎”？北京化工大學的學生就進行了這樣的嘗試，并得到了一種能在水下復雜環境中高效移動的機器人——履帶式內置槳兩用移動機器人。這種機器人既能在水中或潛水狀態下行進，又能在淺水區的水底行進，更可以依靠兩條履帶，實現兩棲登陸。

這件作品的靈感，來自一則關于深海潛水器“蛟龍”號的新聞報道：“蛟龍”號在水下需要謹小慎微，如果不慎讓螺旋槳纏上水草就會難以脫身。但如果使用履帶，惱人的水草就不會再構成多大的威脅。雖然這種機器人目前的性能還弱得有些可憐：下潛深度2～3米，水底速度每秒0.1～0.5米，水中速度每秒0.1～0.25米，而且只能承重20公斤;但是，誰又能說它一定會止步于此呢？

直升機“嫁接”固定翼

直升機不用跑道就能起降，可惜飛得慢;固定翼飛機能高速飛行，卻依賴于跑道。為了結合這兩者的優點同時彌補缺點，國外航空界已經有了一些解決方案，比如X翼飛機（可以鎖定旋翼再以常規噴氣式發動機推進的特種直升機）、傾轉旋翼機和垂直起落飛機。但這些飛機往往因為系統過于復雜而帶來了新的問題，比如可靠性低或者油耗過大。

北京航空航天大學的學生們，則帶來了一種簡潔的方案。他們為直升機“嫁接”了升力機翼和水平推進裝置，并改裝旋翼使之可以鎖定變為固定翼。在飛機起飛和降落的時候，由旋翼旋轉提供升力;而在平飛階段，旋翼就會停轉并鎖定，轉變為固定翼，與固定機翼一同提供升力，像固定翼飛機一樣巡航。這種飛機可以應用于抗震救災、物資運輸、探測偵查、高速打擊等多類任務，亦能作為航母艦載機使用。

給盲人的電子書

盲人無法像正常人一樣用眼睛觀看事物，通常依靠耳朵的聽覺及手指的觸覺獲取外界信息。為了便于盲人進行文化學習及信息交流，文獻資料常被轉化為盲文，讓盲人能夠依靠觸覺進行閱讀。

隨著信息化的發展及個人電腦的普及，越來越多的資料以電子形式存在。不過，雖然現在已經有能夠安裝在電腦上的“漢字-盲文”轉換軟件，但盲人肯定無法閱讀電腦屏幕上顯示的盲文，所以這種軟件的轉換意義不大。有鑒于此，北京交通大學的幾名學生開發了這種“盲文點顯器”。它可以與電腦讀屏軟件配合，將軟件讀取的信息轉換成盲文，也就是點顯器上一個個“文字模塊”的自動凸起，讓盲人有可能通過觸摸來閱讀電子文檔。在技術成熟之后，這種設計還可以變化為由數十個乃至更多文字模塊組成的陣列，從而形成一本給盲人閱讀的電子書。

海外旅行專用的“大眾點評網”

在國內各個城市旅游的時候，人們都會習慣性地掏出手機，登陸大眾點評網或類似的網站，搜索附近有什么好吃的、好玩的。但如何讓出國旅行、留學的同胞也能享受到類似的便利呢？中國地質大學的創新作品“四萬公里華人境外服務平臺”（下文簡稱“四萬公里”），就是一款覆蓋全球的“大眾點評”。

“四萬公里”主要針對商業人士和旅行者設計，考慮到旅途中手機端的應用更為方便，“四萬公里”沒有PC端的應用。為了讓受眾的信息資源更加廣泛，不僅能鎖定用戶所在國家地點周圍的美食和娛樂項目，軟件還集中了幾乎所有世界社交網站的點評，例如臉譜網、推特和微博等等，打造境外旅游中上佳的“旅伴”。

壓路機技術哪家強？

這輛來自北京建筑大學的電動汽車，以一種頗為另類的設計，實現了盡可能節約能源的獨特目標。雖然外觀有些像壓路機，可是這輛電動車卻絕對沒有壓路機的笨重，反而因為鋁合金骨架和玻璃纖維外殼而相當輕盈，與普通的電動自行車不分伯仲。放置在車體中間的電機，為兼具推進和驅動功能的前輪提供動力，有效地簡化了機械結構，從而賦予了電動車更佳的傳動效率，而這也就意味著更有效的節能。

給95式步槍配上“皮軌”

對于現代突擊步槍來說，皮卡丁尼導軌（簡稱“皮軌”）的價值至關重要。作為一種輕武器標準化附件安裝平臺，這種導軌可以讓突擊步槍安裝各類瞄準鏡和戰術手電等形形色色的配件。但在中國大陸，解放軍裝備的95式突擊步槍，卻只有提把而沒有“皮軌”。

于是，裝甲兵工程學院的學生帶來了這個頗具“軍旅風”的發明：將95式步槍的提把拆除，安裝上一套專門設計的導軌系統。導軌被分成了互為90度角的兩段，以便分別安裝瞄準具和戰術手電。這種導軌的接口與西方國家流行的“皮軌”兼容，這就意味著國際上最先進的輕武器附件，也能為解放軍所用。

總理的“國禮”怎樣煉成

在今年10月的第七屆中德經濟技術合作論壇上，國務院總理李克強把一件中國傳統的智力玩具“魯班鎖”，作為“國禮”送給了德國總理默克爾。這件“國禮”的產地，就是位于天津的中德職業技術學院。

考慮到“魯班鎖”可能會在贈送現場被演示，天津中德職業技術學院師生有意改進了這種玩具的傳統設計，在玩具的核心部位增加了一種特殊設計的精密的機關，使它不會因為晃動而被拆散。基于這種設計，師生們用一臺進口自德國的精密機床，克服工件窄小帶來的刀頭轉向的困難，將鋁合金加工成魯班鎖的構件。這樣的工藝，讓魯班鎖的每一個構件的轉角處，都留下了奇特卻也優美的斜角。經過轉印以得到不同顏色外觀的魯班鎖，與斯特林發動機的模型等物品一起，供國務院工作人員挑選。一款純色的魯班鎖雀屏中選，成了李克強送出的“國禮”。

自行車？還是摩托車？

山地自行車一樣的前輪和車把，摩托車一樣的寬大座椅和后輪，這無疑又是一個“混血兒”。這輛“一半對一半”的奇特自行車，是裝甲兵工程學院學生的創新成果。這樣的設計除了讓車子行駛得更為穩定，還有另外一個目的，那就是呵護騎車人的膝蓋。

我們知道，如果“不幸”騎到一輛座椅比較矮的車，那么不僅騎不快，而且路程稍微長一些，膝蓋就會酸痛。這是因為，座椅到踏板的距離有限，使每一次蹬踏都不能讓腿完全伸展開，膝蓋也就因此而處在一個很不舒服的狀態之下。這樣的騎車方式，對膝蓋的健康實際上非常不利。但這輛“混血”自行車使用了類似摩托車的長座椅，車座與踏板之間變成了斜線，讓腿長的人能通過稍微向后坐一些的方式，延長腿蹬踏的行程。這就延長了腿能夠舒展的空間，不僅提高了效率，而且讓長途騎車的過程變得更舒服。

“Z字形”無人機

這貨是什么？俄羅斯方塊？印第安土著的武器？正確的答案是河北科技大學的學生研發的一種無人機。

不同于絕大多數雙翼對稱的固定翼飛機，這架無人機使用了不對稱的布局，并通過對機翼的特殊設計和對襟翼的精確控制，讓飛機的機翼不僅滿足飛行所需，還具有尾翼的功用，從而提供與傳統布局別無二致的遙控飛行體驗。更重要的是，這種飛機的機翼可以折疊，將飛機“壓縮”成一個長方體以便儲存。這種“縮骨功”的結果，就是一立方米的空間，可以放下16架這樣的無人機。

三塊錢拯救你的手機

這款出自裝甲兵工程學院學生之手，成本只有三塊錢的創新作品看起來有些“老土”，但它也是生活中不可或缺的——除非你從來沒有過把手機、鑰匙或者錢包掉在水里的窘迫經歷。

這種不起眼的塑料小管，其中一端是一個活門，蒙著一片氣球上使用的橡膠;另一端則塞著一個折疊起來的氣球。在氣球與活門之間，有一段用帶孔的擋板與氣球隔開的空間，里面裝著一小塊維生素C泡騰片。只要將這個小裝置牢牢地系在手機、鑰匙圈等小物件上，一旦系著它的物品掉進水里，泡騰片就會因為產生大量氣泡充滿氣球，其浮力足以拉起絕大多數手機，更不要說更輕的鑰匙鏈了。一次“救險”之后，您還可以把氣球晾干之后折疊回去，再裝好泡騰片，以便下次出糗時救急。

（感謝微信公眾號掌上科普對本文的支持）