智能機械臂開鎖器

章吉雅　張藝圣

隨著人們防盜意識越來越強，相應(yīng)的防盜措施也越來越嚴(yán)密，就連家里的防盜門、防盜鎖，也都變得相當(dāng)先進(jìn)?？煞彩露加袃擅嫘?，在防盜安全措施加強的同時，也給粗心大意的人們帶來了不少麻煩。如果換作以前，我們忘帶家里的鑰匙了，往往第一時間就會想到找開鎖師傅幫忙。而面對現(xiàn)在的很多防盜門，開鎖匠憑借專用開鎖工具也往往束手無策。很多時候只有撬了鎖，砸了門，才能進(jìn)入房內(nèi)。

可是靠破壞鎖或門的方法解決問題，損失也太大了。如果可以發(fā)明一種工具，能自由進(jìn)出貓眼，并憑借視頻輕松開鎖，該多好。我們把這個想法向老師提了出來，得到了老師的肯定。于是我們就開始動手設(shè)計、制作這種工具。

為了讓裝置可以順利進(jìn)出貓眼，我們設(shè)計制作了一個簡易機械臂，使它能在90～180°之間任意調(diào)節(jié)，而且在進(jìn)出貓眼時還不受門的厚度限制。機械臂前端的爪子可作順、逆時針的圓周運動，克服了開鎖師傅使用的開鎖爪子只能上下運動的缺點。同時，機械臂上還裝有微型攝像頭，利用手提電腦作為視頻工具。這樣就能簡單而精確地控制機械臂的運動位置，極大地提高了開鎖效率。

但是反復(fù)試驗后我們發(fā)現(xiàn)，采用手提電腦作為視頻工具，攜帶及使用都很不方便。反復(fù)思考比對后，我們選定了手機作為視頻工具。此外，我們發(fā)現(xiàn)機械臂關(guān)節(jié)伸直或彎曲到位時，電源不能自動切斷，如果繼續(xù)按住開關(guān)則容易導(dǎo)致關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的損壞。因此我們又進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計了電源自動切斷裝置，可在必要時中止關(guān)節(jié)繼續(xù)運行。

制作完成后，我們進(jìn)行了多次試驗。試驗證明，只要裝有貓眼的防盜門，不論是電子鎖還是普通鎖，大部分都可以采用智能機械臂開鎖器進(jìn)行開鎖；沒有貓眼的門，可在門的適當(dāng)位置鉆一個與貓眼一樣大小的孔，照樣可采用智能機械臂開鎖器開鎖。

在這個發(fā)明創(chuàng)造的過程中，我們不僅要面對機械臂的設(shè)計問題，而且還要面對材料選擇、動手制作等難關(guān)，因此整個創(chuàng)造發(fā)明的過程，也是提升我們創(chuàng)新思維能力和動手能力的過程。

【創(chuàng)新點】

·機械臂能夠順利進(jìn)出貓眼孔；

·機械臂前端的爪子可作圓周運動；

·通過微型攝像頭，可以控制機械臂進(jìn)行精準(zhǔn)操作。

【教師點評】

很多時候，玩也是一種發(fā)明創(chuàng)造活動，所以“科學(xué)是玩出來的”這種說法，不無道理。前人不玩，就沒有今日的科學(xué)；同樣，今人不玩，也不會有將來的科學(xué)。

在現(xiàn)實教育背景下，愛玩、敢玩、善玩的精神著實可貴。同學(xué)們要善于從生活中發(fā)現(xiàn)問題，并為解決這些問題而“玩”得有聲有色，要帶著解決實際問題的心態(tài)主動去玩、盡情去玩。久而久之，同學(xué)們的智慧火花就會在玩的過程中迸發(fā)出來。