王子超：從生活中挖掘科創靈感

樂羊羊

星故事

王子超是一個愛好廣泛的男孩，善于從生活的小事中挖掘出科技創新的靈感。某天，他和小伙伴劉子明在欽州市青少年學生校外活動中心里擺弄各種工具，正當他拿著訂書機在薄木板上反復按訂書針又拔出來時，劉子明說道：“要不咱們做一個按圖釘的裝置吧！”這句話瞬間引起王子超的興趣。

圖釘是人們偶爾會用到的小用具，但人們用手按圖釘時，由于釘帽面積小，手指有時會出現疼痛感;如果用錘子敲，脆弱的圖釘又會嚴重變形。那么，該如何解決圖釘的使用難題呢？

王子超和劉子明從獲得靈感的訂書機入手研究。他們查閱了不少資料，還拆了一臺訂書機來了解它的結構，得知普通的訂書機零件包括壓柄、轉軸、彈簧、底座、出針口等（如圖1），主要是通過杠桿原理來工作，且它的連桿傳動結構具有自動彈回的功能。

他們從中得到了極大的啟發，決定將訂書機改造成“圖釘輕松按”。王子超和劉子明拆卸了訂書機的底座，清空了訂書機上部卡槽里的所有零件，但保留其頂子和端蓋的回升功能。有了回升功能還不行，他們又想辦法將圖釘放入卡槽中，然后用切割工具將卡槽底部本屬于訂書針的出口切割出一個“U”形，以便使用時能將圖釘塞進卡槽。但圖釘裝進卡槽后，沒有小部件的固定，依舊會脫落下來，怎么辦呢？于是他們又在訂書機的頂子處開了一個與“U”形出口相符合的缺口，將吸附小磁鐵的鐵筒鑲在端蓋里面。固定好鐵筒后，便可利用里面的磁鐵吸住圖釘的釘帽。使用時，只需將圖釘吸在鐵筒上，蓋好卡槽，然后對準要釘的東西，用手按壓端蓋，圖釘就能釘在要釘的東西上面了（作品如圖2）。

此外，王子超還發明了一個“神器”，叫“紅外減速車閘”，該項作品榮獲2018年欽州市青少年科技創新大賽小學生科技創新成果競賽三等獎。

這項發明來源于王子超的一次親身經歷。某次王子超的爸爸開車載他回老家，經過一條鄉村小道時，車輪胎被路上已磨損的鑄鋼減速帶上露出的鋼釘扎破了。在更換備用輪胎時，王子超突然想到一個主意：如果在一些關鍵路口用減速車閘來代替減速帶，不是既能避免因車速過快而造成交通意外，又能避免車輛顛簸嗎？

在老師的指導下，王子超利用司機看見車閘會減速的習慣，冥思苦想，設計出了紅外減速車閘。

該發明需用到的零部件為紅外避障傳感器（以下簡稱傳感器）、數據線、AS-Board-A單片主機、電池盒、螺絲、螺母、電池等。王子超先將單片主機、一個舵機和三個傳感器裝在一根方木條上（如圖3），然后編寫程序并上傳到單片主機上。組裝完零件后，要測試傳感器的信號能否傳回單片主機并顯示在電腦上。在測試過程中，王子超發現有一個傳感器不能傳回感應信號，他通過更換零件，解決了這一難題。最后的作品如圖4所示。

作品的功能原理為：紅外減速車閘的任何一個傳感器檢測到物體（人或畜或車），都會觸發單片主機，產生舵機動作信號，讓車閘打開——這中間有一定的時間差，讓車輛不得不降低速度。王子超計劃進一步改造這個作品，如增加幾個傳感器，讓車輛提前被感應到，從而減少時間差;增加備用電源，以便主電源沒電時也可開啟車閘;再增加一個功能，即電池電量耗完前，系統用最后的電力抬升車閘。他認為這些設想如果能實現，那么作品的實用度將得到大幅度提升。

王子超的理想是成為一名發明家，他想研究出凈化環境的環保工具，把河里的有害物質徹底溶解掉;他還希望發明出家庭醫生機器人，幫助人們快速診斷出疾病。“我相信，路，屬于有理想的人，只要努力，路會在腳下延伸！”王子超說。