其他

大赞!太和少年为助老人发明爬楼神器,斩获国际发明金奖!

2017-08-03 阜阳城市周报

一些老旧小区没有安装电梯,老人上楼非常吃力。为了帮助这些老人,太和三中13岁的丁晨发明了楼梯扶手随动助力器,通过电机的运转,产生向上的牵引力,让老人能轻松上楼。

6月中旬,在美国宾夕法尼亚州匹兹堡劳伦斯会议中心举行的第32届匹兹堡国际发明联展上,丁晨凭着这一发明,斩获国际金奖。

发明:克服重重困难

      楼梯扶手随动助力器,是一种助力装置,内部有一个电动机提供动力。在使用时,安装在楼梯扶手的轨道上,借助内部的动力构造为老人提供牵引力。这部机器的发明者,是太和三中初一学生丁晨。

“我的爷爷年龄大了,每次上下楼梯都非常费力。”于是,丁晨冒出了一个想法:要是能发明一台机器,帮助很多像爷爷这样的老人轻松上楼该多好!

刚进入太和三中少年科学院的丁晨,从小就对自然科学有着浓厚的兴趣,但此前从未进行过专业培训。有了这个发明想法后,他也面临着很多困难。于是他便向指导老师张刚寻求帮助,并在老师的帮助下制定了从选题论证到原理设计的一系列计划。

构想中,楼梯扶手随动助力器的工作原理,是靠内置电源的机器带动齿轮运转,就好像一只有力的手在牵引着老人上楼。

经过三四个月的努力和数十次实验,这台机器初具雏形。说着简单做着难,这其中丁晨和指导老师付出了极大的心血。

但机器制成后,问题也来了。“现在的楼梯扶手都是平滑的,机器扣在普通扶手上,是无法运作的。这等于有了火车,却没有轨道。”丁晨说。

这就需要在楼梯扶手上铺设一个轨道,而且是与楼梯完美契合的“工”字形轨道。但这在市场上很难买到,无奈之下,他们只能使用3D打印机来解决问题,虽然不精确,但勉强能使用。

轨道铺设后,问题又出现了。楼梯扶手助力器的底板,由于也是用3D打印机制作,制作过程中的受热不均,出现上翘情况,严重影响了机器与轨道的契合。丁晨说:“于是,我们将注意力暂时转向3D打印机的更新换代上,经过多次试验,我们在3D打印机槽部安装了加热板,保证温度控制在适宜的范围内,这一问题才迎刃而解。”

今年5月底,在经过近半年的设计、选材,到3D建模、打印制作、调试改进,第一代楼梯扶手随动助力器终于成形。研制成功后,丁晨第一件事就是拿回家让爷爷试试,看着爷爷借助机器也能轻松上下楼梯,丁晨的自豪感就甭提了。

此时,距离美国匹兹堡国际发明展还有十几天。“楼梯助力器的发明,是想帮助像爷爷这样的老人上楼 37 28392 37 10672 0 0 3968 0 0:00:07 0:00:02 0:00:05 3967,但还有一项重任,就是参加这次国际发明联展。”丁晨笑着说。

为便于丁晨在比赛中能顺利接受评委的咨询和答辩,太和三中对丁晨进行了短期英语培训。

著名高校和景点,充分开阔这位

6月10日,丁晨、指导老师张刚和随行生活翻译踏上了飞往美国匹兹堡的航班。

这是丁晨第一次出国,对他来说,这趟旅途充满了新鲜感。相比之下,比赛的压力就小了很多。他自信地认为,自己付出了这么多,没理由不得金牌。

但对张刚来说,却是“亚历山大”。“孩子还是太小,不知道社会上竞争的残酷。况且匹兹堡的发明展权威性和影响力很高,是世界三大发明展之一,有来自全球60多个国家的近2000项发明参赛,竞争之激烈可想而知。”在他看来,这次的目标是冲刺银奖。

到美国后,张刚带着丁晨一边做赛前准备,一边游览当地的著名高校和景点,充分开阔这位小小发明家的视野。

6月13日,匹兹堡发明联展开幕。举办场地匹兹堡劳伦斯会议中心热闹非凡,数千名参赛者、爱好者齐聚,共享这场科技盛宴。丁晨也早早来到了展位上,对机器进行最后的调试。

“说是比赛,实际上更像展览,近2000多项发明,通过这个平台展现出来;同时,说是展览,又像是比赛,因为这个发明展的奖项含金量很高,被世界一流大学和公司所认可。”张刚说,因此,每个人也都卯足了劲,希望得到评委认可。

但这个发明展不同于打分制,5天时间里,评委团会对每个展位进行评审,并逐步缩小评审范围,这也意味着,评审的频繁“光顾”是对展品最大的肯定。丁晨笑着告诉记者,“会展期间,评审来了大概四五次,咨询了不少专业问题,并给出了一些改进建议。”

此外,展位还吸引了许多发明爱好者争相提问,丁晨的楼梯助力器展位,俨然成了展会上最热闹的展位之一。大家普遍认为,这项发明的实用性很高,应用前景广阔,将来很可能在一些新建的老年社区等区域普及。对于丁晨来说,这也是对他努力最好的褒奖。

思考:实现更多发明创造

  6月17日,评审结果出来了。在数十名金奖获得者名单中,丁晨赫然在列。


  “通过这次比赛,我认识了很多像我一样热爱发明的学生,各式各样的发明,也让我大开眼界。”丁晨说,赛后,组委会还安排他参观了哈佛大学、耶鲁大学、麻省理工学院等世界著名高校,在小小发明家的心里,埋下了展翅欲飞的更多梦想。


  丁晨的努力获得了巨大成功,但你可能想不到,这名只有13岁的学生获得专业培训的时间还不到一年,却展现出了很强的动手能力和天赋。


  丁晨的另一位指导老师杨磊告诉记者,丁晨进入太和三中少年科学院还不到半年时间,就发明了多个颇具实用性的东西,其中“鹰眼系统”,还获得了安徽青少年科技发明大赛一等奖。


  “几个月来,太和多个路口发生了数起交通事故,却因没有监控,出现多次肇事逃逸以及维权困难的情况。”丁晨说,经过调研,还有不少司机表示因为大车阻挡视线,出现了闯红灯的情况,也因为没有凭证难以维权。于是,他有了“鹰眼系统”的设想。


  “现在交通的天眼系统,需要连接总台,因为造价高,很难实现各路口全覆盖。”丁晨说,而天眼系统的成本很低,只要附近有WIFI信号,就能覆盖两至三百米的范围。“同时,你所设的多个监控点,都能通过手机随时查阅。”


  今年5月份,丁晨的这一发明参加“皖新教育杯”安徽青少年科技发明大赛暨“以色列创新之旅”活动,获得一等奖。


  另外,在动手能力上,丁晨也表现突出。杨磊说,学校少科院购买的3D打印机,在实际应用中,常出现打印不精确、打印物品翘边的情况。在丁晨和小组其他成员的努力下,3D打印机不但解决了这些问题,性能也有了很大提升。“我们自发更新的第三代3D打印机也即将成功,而这一切,都离不开丁晨等孩子们的努力。”

成长:离不开正确的引导

  7月20日下午,记者在太和三中采访丁晨时,13岁的他表现出了与年龄不符的成熟,回答记者提问时条理清晰。丁晨之所以如此优秀,获得这样的成绩,与他的家庭和学校的培养都密不可分。


  丁晨的父亲叫丁好奇,人如其名,什么事都喜欢钻研透彻。而丁晨也继承了父亲的这个优点,从小对很多事情都兴趣十足。


  “五六岁的时候,我就经常拆开家里的玩具,看它的构造,同时收集那些有用的零件,比如电机等。”丁晨说,对他的“破坏活动”,父母从来不责怪,只要求他把现场收拾干净。


  “后来,在哥哥的引导下,我开始将这些零件重新组装。”丁晨说,他6岁的时候,用泡沫做成轮船,并安装上电机和电源,做成了他人生的第一个电动轮船。自那之后,丁晨的“脑洞大开”,对发明创造表现出了极大的兴趣。


  而真正让他的梦想插上翅膀,是进入初中后。“进入初中,我才知道学生的课外生活如此丰富,梦想可以如此自由自在地遨游。”丁晨告诉记者,学校里有80多个社团,涉及书画、陶艺、魔术、情景剧等方方面面,每年还有各种艺术节,让大家公开展示自己的特长。“在这里,如果你只会学习读书,真的会被‘看不起’。”


  对此,太和三中校长李铁表示,为了让丁晨这样的孩子能放飞梦想,学校营造了浓厚的科学发明氛围。比如,太和三中自2010年成立少年科学院,目前已发展成拥有发明创造、机器人、3D创客空间等10多个科技工作室的少年科学活动基地。 


  “另外,每个孩子的特点不一样,有的动手能力强,有的语言能力强,有的学习好,有的体育棒。因此,我们会在这个过程中,发现孩子的特长加以培养,让他们能在自己喜欢的道路上阔步前行。”张刚说,在他们的努力下,学校的孩子们频繁出现在全国甚至国际各类赛场,已有15项科研成果获国家发明专利。 


  谈及未来,丁晨告诉记者,发明已是他生活中不可缺少的一部分,他会在这条路上一直走下去。

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存