王子超：从生活中挖掘科创灵感

乐羊羊

星故事

王子超是一個爱好广泛的男孩，善于从生活的小事中挖掘出科技创新的灵感。某天，他和小伙伴刘子明在钦州市青少年学生校外活动中心里摆弄各种工具，正当他拿着订书机在薄木板上反复按订书针又拔出来时，刘子明说道：“要不咱们做一个按图钉的装置吧！”这句话瞬间引起王子超的兴趣。

图钉是人们偶尔会用到的小用具，但人们用手按图钉时，由于钉帽面积小，手指有时会出现疼痛感;如果用锤子敲，脆弱的图钉又会严重变形。那么，该如何解决图钉的使用难题呢？

王子超和刘子明从获得灵感的订书机入手研究。他们查阅了不少资料，还拆了一台订书机来了解它的结构，得知普通的订书机零件包括压柄、转轴、弹簧、底座、出针口等（如图1），主要是通过杠杆原理来工作，且它的连杆传动结构具有自动弹回的功能。

他们从中得到了极大的启发，决定将订书机改造成“图钉轻松按”。王子超和刘子明拆卸了订书机的底座，清空了订书机上部卡槽里的所有零件，但保留其顶子和端盖的回升功能。有了回升功能还不行，他们又想办法将图钉放入卡槽中，然后用切割工具将卡槽底部本属于订书针的出口切割出一个“U”形，以便使用时能将图钉塞进卡槽。但图钉装进卡槽后，没有小部件的固定，依旧会脱落下来，怎么办呢？于是他们又在订书机的顶子处开了一个与“U”形出口相符合的缺口，将吸附小磁铁的铁筒镶在端盖里面。固定好铁筒后，便可利用里面的磁铁吸住图钉的钉帽。使用时，只需将图钉吸在铁筒上，盖好卡槽，然后对准要钉的东西，用手按压端盖，图钉就能钉在要钉的东西上面了（作品如图2）。

此外，王子超还发明了一个“神器”，叫“红外减速车闸”，该项作品荣获2018年钦州市青少年科技创新大赛小学生科技创新成果竞赛三等奖。

这项发明来源于王子超的一次亲身经历。某次王子超的爸爸开车载他回老家，经过一条乡村小道时，车轮胎被路上已磨损的铸钢减速带上露出的钢钉扎破了。在更换备用轮胎时，王子超突然想到一个主意：如果在一些关键路口用减速车闸来代替减速带，不是既能避免因车速过快而造成交通意外，又能避免车辆颠簸吗？

在老师的指导下，王子超利用司机看见车闸会减速的习惯，冥思苦想，设计出了红外减速车闸。

该发明需用到的零部件为红外避障传感器（以下简称传感器）、数据线、AS-Board-A单片主机、电池盒、螺丝、螺母、电池等。王子超先将单片主机、一个舵机和三个传感器装在一根方木条上（如图3），然后编写程序并上传到单片主机上。组装完零件后，要测试传感器的信号能否传回单片主机并显示在电脑上。在测试过程中，王子超发现有一个传感器不能传回感应信号，他通过更换零件，解决了这一难题。最后的作品如图4所示。

作品的功能原理为：红外减速车闸的任何一个传感器检测到物体（人或畜或车），都会触发单片主机，产生舵机动作信号，让车闸打开——这中间有一定的时间差，让车辆不得不降低速度。王子超计划进一步改造这个作品，如增加几个传感器，让车辆提前被感应到，从而减少时间差;增加备用电源，以便主电源没电时也可开启车闸;再增加一个功能，即电池电量耗完前，系统用最后的电力抬升车闸。他认为这些设想如果能实现，那么作品的实用度将得到大幅度提升。

王子超的理想是成为一名发明家，他想研究出净化环境的环保工具，把河里的有害物质彻底溶解掉;他还希望发明出家庭医生机器人，帮助人们快速诊断出疾病。“我相信，路，属于有理想的人，只要努力，路会在脚下延伸！”王子超说。