
四年前的暑假,我和表弟玩賽船,我的“戰船”是艘競速艇,表弟則用他的玩具船。這兩艘船外觀差不多,可一下水,我的船如箭一般沖了出去,表弟的船卻似醉漢般歪歪扭扭。“這是怎么回事?哥哥快幫我修一修!”表弟期待的眼神讓我萌生了探索的欲望。
拆拆裝裝,不斷嘗試
我把兩艘船徹底拆開,發現競速艇采用比例遙控,將控制用電與推進用電分開,舵的電流小,推進電機電流大。而表弟的玩具船采用開關量遙控,不分強弱電,不能控制電流的大小。
這個發現像閃電般擊中了我:如果改變遙控模式,玩具船能否像競速艇一樣快?但注塑的玩具船體內空間太小,無法改裝,于是,我就地取材,使用易拉罐皮、礦泉水瓶、一次性餐盒、長尾夾、海綿塊、快遞包裝盒等廢舊物品重新制作。
那個夏天,我的書桌上堆滿了電機、電路板和各種廢舊“寶貝”,媽媽說我“像著了魔”。功夫不負有心人,自制航模成功出爐!我給它取了個響亮的名字:“綠航者”號。瞧,它的轉向系統是用易拉罐皮做的彈性舵機拉桿,靈感來自競速艇的舵機結構;它的船體是用雪弗板制成的長方形框架連接結構,并用透明膠帶把礦泉水瓶纏上去,結構穩定,這個過程我試了十幾次才成功。
系統改造,挑戰不可能
接下來的兩年多,為了給“綠航者”號升級,我拆了8艘船,燒了4個電機,報廢了5個齒輪減速舵機直到燒壞第5個電機,我盯著焦黑的線圈突然靈光一現:為何不在齒輪限位上加一個二極管回位呢?
當改裝后的“綠航者”號首次流暢地完成“S”形航線,我激動不已。因為設計的獨創性,我獲得了兩個外觀專利和一個實用新型專利授權。
接下來,我又為“綠航者”號加裝了傳感器,實現水下尋物、水速監控、人體檢測、危險水域喊話報警等功能,為水域安全管理提供了可復制、易推廣的低成本解決方案。不同迭代版本的“綠航者”號讓我收獲了金鵬科技論壇北京市一等獎、北京市“小院士”稱號等榮譽。
為了讓更多小伙伴體驗DIY船模的魅力,我還將這項專利成果免費授權給一些鄉村學校,真希望越來越多的孩子發展工程思維,走上科創之路!