基于棘輪傳動的智能雞舍

何旭洋，柳州市文韜小學(xué)學(xué)生。他制作的科創(chuàng)作品基于棘輪傳動的智能雞舍獲得第37屆廣西青少年科技創(chuàng)新大賽青少年科技創(chuàng)新成果競賽小學(xué)組一等獎、第37屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽青少年科技創(chuàng)新成果競賽作品二等獎。

梁秀燕，柳州市文韜小學(xué)副校長。她在第十屆中國青少年創(chuàng)造力大賽中被評為2014年度中國創(chuàng)新型教師。

吳遠幸，柳州市文韜小學(xué)老師。他在第二屆廣西青少年數(shù)學(xué)科技文化活動中被評為優(yōu)秀個人。

有一次去農(nóng)村的時候，我發(fā)現(xiàn)很多農(nóng)戶喜歡把雞散養(yǎng)在果園里或山坡上。一般日落時，雞會自己回到雞舍。但這會導(dǎo)致幾個問題：一是農(nóng)戶要每天清點回到雞舍的雞的數(shù)量，費時費力；二是雞回雞舍時有可能被野獸襲擊；三是因雞回雞舍的時間不定，雞舍里的雞糞往往得不到及時清理，這樣會影響環(huán)境衛(wèi)生和雞糞的再利用效率。因此，我制作了一個具有引雞回舍、監(jiān)測數(shù)量、驅(qū)趕野獸等功能的基于棘輪傳動的智能雞舍，希望幫助農(nóng)戶解決上述問題。

一、準備材料

雞舍、盆碗、踏板、鏈條、棘輪、刮板、紅外傳感器、聲音傳感器等。

二、作品介紹

本作品分為杠桿敲擊組件、棘輪傳動裝置、智能雞舍助手裝置三個部分。

（一）杠桿敲擊組件

當需要雞回到雞舍的時候，電機可控制杠桿連續(xù)敲擊盆碗，以此模擬農(nóng)戶用棍子敲擊盆碗時發(fā)出的響聲，雞聽到敲擊聲便會回到雞舍。

（二）棘輪傳動裝置

雞回雞舍時會踩下踏板，踏板受到雞施加的力向下運動，然后帶動連桿。接著連桿帶動鏈條，鏈條帶動棘輪，棘輪再帶動傳送帶，使傳送帶上的雞糞朝刮板方向移動。最后，雞糞被刮板刮下，落入收集筐內(nèi)，實現(xiàn)自動收集雞糞的功能。在此過程中，棘輪傳動裝置中的彈簧可使踏板每次下壓后都能自行復(fù)位。

（三）智能雞舍助手裝置

當雞受到黃鼠狼等野獸的襲擊時，會發(fā)出叫聲，智能雞舍助手裝置一旦監(jiān)聽到雞的叫聲便會立刻發(fā)出狗叫聲，嚇跑野獸。當雞舍門打開時，裝在門上的智能雞舍助手裝置還可檢測出是否有雞進出雞舍，以便清點雞的數(shù)量。智能雞舍助手裝置的兩側(cè)分別有兩個紅外傳感器，當遠離門的紅外傳感器先檢測到有雞，靠近門的紅外傳感器再檢測到有雞，說明有雞回到雞舍；反之，則說明有雞離開雞舍。

四、作品測試

我在雞沒有經(jīng)過任何訓(xùn)練，也不熟悉智能雞舍的情況下進行了五次測試。經(jīng)測試，所有功能均成功實現(xiàn)，對回雞舍的雞的數(shù)量監(jiān)測精準度達到98%。

五、改進設(shè)想

當兩只雞同時進入雞舍時，數(shù)量監(jiān)測功能會受影響。所以我想完善智能雞舍助手裝置的數(shù)量監(jiān)測功能，比如在雞舍的左右兩側(cè)及上方，各安裝一組數(shù)量監(jiān)測設(shè)備，這樣可進一步提高數(shù)量監(jiān)測的精準度。