
谢羽增正在向同学们展示自己发明的手残助抓器。
宁乡网—今日宁乡讯 9月23日,玉潭镇中心小学的一间科学教室内,在该校六年级学生谢羽增的操作下,一只名为“手残助抓器”的机械手轻松自如地将瓶装矿泉水、纸杯、砝码盒等抓了起来,其精彩表现博得了在一旁观看的同学的热烈掌声。这个11岁男孩发明这个机械手的目的,就是要为失去双手的残疾人找个好帮手,让他们尽量如正常人一样生活。
在学校科学老师王超的指导与帮助下,谢羽增发明的手残助抓器由铝制抓条、铜柱、橡皮套、舵机、舵机驱动器、连接器、电池盒、开关等部件组成。其中,10根弧形铝制抓条分成两组,各由3根铜柱并排固定,再相对固定在舵机两旁,便成一手指半屈的“手”,橡皮套套在铝制抓条上,能起到防滑作用。电池盒装上电池,便成一个电源。舵机驱动器与舵机一起,通电后便成一个动力。
一次放学之后,谢羽增在回家的路上见到了一个失去了双手的残疾人。当时,残疾人想拿东西吃,却没办法拿起来。这一尴尬场景,被一些人围观并取笑,残疾人躲到角落里哭了起来。这幕场景让谢羽增感慨万分,并有了帮这样的残疾人找个好帮手的想法。2014年5月,他将自己的想法说出来后,当即就得到了王超老师的支持。于是,两人一起构思,一起用电脑画设计图。在画完400多张A4纸之后,这个发明终于基本定型。
2014年7月,在老师的帮助下,谢羽增依据设计图纸制成了第一个机械手。这个机械手抓东西的两部分通过平行运动完成分合动作,能夹起半块红砖。但是,其缺陷也十分明显,只能抓有棱角的东西而不能抓圆的东西,并且显得相当笨重、反应速度慢。经过反复研究讨论,决定用弧形的铝制抓条,且两组铝抓条上面那根的固定端有两个相搅合的齿轮。这一改进完成后,两组相对的弧形抓条相闭合时,里面就形成一个空心椭圆柱,能把各种形状的东西抓住。当两个相搅合的齿轮顺时针转动时,两组铝制抓条便闭合起来,将东西抓起来;当两个相搅合的齿轮逆时针转动时,两组铝制抓条便张开来,将东西放下来。
手残助抓器的部件与构造,看上去十分简单,发明制作过程中却花费了谢羽增和辅导老师大量心血。按照最初的设想,他们自己动手加工弧形铝制抓条,却无法达到相应标准。于是,他们来到一些摩托车、汽车修理店,想购买或定制这些抓条。然而,这个目标无法实现。一家汽车修理店的负责人还告诉他们,这样的抓条要达到相当的精度,需用数控激光机床加工。于是,他们找了几家有数控激光机床的企业,可对方根本不愿意接这样小的业务。转了两个多月时间后,他们终于通过关系找人用数控激光机床把这些抓条加工出来。
满怀兴奋地将改进后的手残助抓器制出来,一个新的问题摆到了谢羽增面前。通过实验,这个手残助抓器能够把各种形状的东西抓起来,但只能抓如空矿泉水瓶之类的很轻的东西。在辅导老师的提示下,他将原来的减速电机换成舵机,使手残助抓器的扭力大大增强,能够抓起重达3千克的物体。
2014年11月,在经历半年时间、大大小小50多次改进后,谢羽增发明的手残助抓器终于达到了他最初设想的要求。随后,在宁乡县和长沙市的第32届青少年科技创新大赛上,他凭着这一发明作品获得了市、县一等奖。
来源:今日宁乡
作者:文/图 龚再蓉
编辑:陶湘
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