“戴手套太費時間了”“手套又卷邊了!”“哎呀,手套破了也沒發(fā)現(xiàn)”……
陳佳佳的媽媽是一名主治醫(yī)生,每天都要頻繁為病人做手術(shù),術(shù)前戴橡膠手套這個細(xì)節(jié)雖然不起眼,但非常重要——迅速穿戴手套,意味著能有更多時間、更安全地去搶救病人。
可戴手套時,由于橡膠手套質(zhì)地較薄,易與皮膚粘連,手套入口邊易向內(nèi)卷,造成戴入困難,常常戴不到位或使手套破裂,手套破裂后一時也無法用肉眼看出。
我們想為佳佳媽媽解決這個難題,于是想到設(shè)計一種操作簡單、安全可靠的多功能橡膠手套速戴機。
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計
多功能橡膠手套速戴機包括智能感應(yīng)裝置、手套消毒裝置和速戴裝置。
我們把外觀設(shè)計為封閉的箱式結(jié)構(gòu),正面中間是由智能垃圾桶蓋改裝而成的感應(yīng)式操作窗,底部設(shè)置控制顯示屏,控制屏安裝有由控制模塊、紅外傳感器和處理控制器組成的控制系統(tǒng)。
操作箱中有多個工作單元,可供多人使用(本模型僅設(shè)計為一個單元),每個工作單元設(shè)有消毒裝置,內(nèi)含氣噴嘴、臭氧殺菌管和紫外線殺菌燈。
在框架頂部設(shè)置快接頭、插頭、消毒開關(guān),快接頭進氣的一端與供氣設(shè)備連接,插頭與紫外線殺菌燈、臭氧殺菌管連接。
我們把操作箱安裝在升降框內(nèi),升降框和供氣設(shè)備安裝在機架內(nèi),機架上裝有動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。升降框上窄下寬,一側(cè)敞開,后板上設(shè)置多個相同的工位口。在升降框一側(cè)的滑軌上分別設(shè)有與升降框工位口等量的止口。機架兩側(cè)設(shè)置兩條滑道:一條滑道的后側(cè)在滑軌的末端設(shè)置鎖桿,鎖桿的后端連接電磁控制閥;另一條滑道的前側(cè)為快接頭、插頭、消毒開關(guān)的行程槽。
二、使用方法
將橡膠手套與套筒間的氣體抽出,使橡膠手套與套筒間形成負(fù)壓,橡膠手套受力張開,達到一定程度后不再膨脹。使用時,將雙手靠近速戴機,紅外智能識別裝置打開密封窗,橡膠手套外部形成真空張開,開始?xì)⒕荆z測手套是否破損或漏氣。伸入雙手,裝置感應(yīng)到中指接觸橡膠手套中指尖端時自動泄壓,手套便穿戴完畢。
經(jīng)測試,從橡膠手套放入速戴機到完成穿戴所需的時間平均約為7秒,穿戴后的手套完整覆蓋手部,無錯位現(xiàn)象,且佩戴舒適。多功能橡膠手套速戴機連續(xù)工作8小時,未出現(xiàn)故障或性能下降的情況。其環(huán)境適應(yīng)能力較強,在不同環(huán)境條件下進行測試表現(xiàn)俱佳。
三、創(chuàng)新點
該裝置操作便捷,密封性能好,安全可靠;智能識別防誤操作,省時省力;具有紫外線與臭氧消毒功能,不會造成污染和交叉感染。
未來,我們還將繼續(xù)開展人體工程學(xué)優(yōu)化設(shè)計,使橡膠手套在穿戴時更貼合手部曲線;選用更耐磨、耐腐蝕的材料制作關(guān)鍵部件;加入手勢識別技術(shù),提供更便捷的人機交互方式。(指導(dǎo)老師:王鴻杰" 楊輔紅)
作者心聲:在對多功能橡膠手套速戴機進行研究和改進的過程中,我們深刻體會到,技術(shù)創(chuàng)新不僅僅是簡單地對現(xiàn)有產(chǎn)品進行升級改造,更是一種對用戶需求的深度挖掘和對生活品質(zhì)的不懈追求。技術(shù)創(chuàng)新需要跨學(xué)科、跨領(lǐng)域,不斷挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的思維模式和技術(shù)瓶頸,才能實現(xiàn)真正具有突破性的創(chuàng)新成果。
未來,我們期待看到更多創(chuàng)新性的設(shè)計和技術(shù)應(yīng)用在這個作品上,真正為人們帶來便利。
點評專家
譚迪熬" 中國發(fā)明協(xié)會院士專家咨詢工作委員會首任專家、中國發(fā)明協(xié)會中小學(xué)創(chuàng)造教育分會會長
楊雨凡、楊天亮、陳佳佳同學(xué)的多功能橡膠手套速戴機,是一項具有“0到1”性質(zhì)的原創(chuàng)項目。從專業(yè)角度分析,屬于選題專業(yè)性較強,且需要具備較深厚專業(yè)基礎(chǔ),并在專業(yè)實驗室或?qū)I(yè)機構(gòu)完成的這類作品。
醫(yī)護人員快速穿戴橡膠手套的問題,是一個人們多年想解決而鮮有人嘗試解決的問題。幾位同學(xué)敢于“吃螃蟹”,利用人工智能的方式嘗試解決,的確讓人眼前一亮。由于這項作品具有“0到1”的創(chuàng)新性質(zhì),幾位同學(xué)要讓其成為能實際應(yīng)用的產(chǎn)品,也許還有很長的路要走。但這不重要。重要的是這項作品的出現(xiàn),能引起人們對這個領(lǐng)域的關(guān)注及相關(guān)專業(yè)機構(gòu)、人員的重視,接下來將這個問題加速解決,“1到10或10到1000”的成熟技術(shù)方案或產(chǎn)品或?qū)⒑芸斐霈F(xiàn)。
人們欣賞這項作品,不是因為它技術(shù)成熟度有多高、很快就能應(yīng)用于醫(yī)護人員的工作實際,而是這項作品選題的原創(chuàng)性及它將產(chǎn)生的巨大社會效應(yīng)。
探索任務(wù)卡
想一想:關(guān)于如何快速戴橡膠手套,你還有哪些好想法?
畫一畫:將你的想法畫出來,給未來的自己一些參考。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2025年5期