I Can Do It

世界上的发明五花八门，但它们大多有一个共同的目的——让人们的生活更加美好。在这些发明中，有一类发明尤为重要，如轮椅、盲杖、假肢、助听器……它们不仅为残障人士解决了生活中的各种不便， 更体现了社会文明的巨大进步。

本期特辑，且看未来爱迪生们，如何从身边残障人士的生活中发现问题，并通过自己的努力创造发明，从而让残障人士真正实现“I can do it”——我能行。

盲人饮水机

我发现，盲人在生活中使用饮水机会面临许多不便，所以我在普通饮水机的基础上，改进发明了一款盲人饮水机。

它由饮水器主体、凹面底盘、红外线光电传感器、电磁阀出水口、蜂鸣器组成（如右图）。为了解决让水杯对准饮水机出水口的问题，我将饮水机的底盘设计为凹面结构，把水杯置于凹面内，出水口即可对准杯口。同时用饮水机出水口扳手接通电源开启电磁阀装置，当出水口放水到水位离杯口5厘米的位置时，红外线接收器接收到水面反射的红外线，启动控制电路使电磁阀断开工作电流，停止放水。最后蜂鸣器发出声音，提示可以取走水杯。

上海市育才初级中学 成 诺 胡晓清

振动式听障人士专用移动呼唤器

我发现，听障人士专用的发光门铃存在一定局限，那就是只能在视线范围内起作用。针对这一局限，我想发明一款振动式听障人士专用移动呼唤器。起初是想利用手机蓝牙的原理，制作能发射蓝牙信号的器件来代替门铃按键，同时配以手环作为接收器件。由于相关器材过于复杂，最终改用现成的无线门铃并加以改造，将喇叭改为振动提醒，从而达到设计效果。

我选用了一款小巧轻便的无线门铃，这样更适于随身携带。振动器件则选用一款用于游戏机手柄的微型电机振动器。但是，当我把门铃扬声器拆下，换上振动器后，按下开关，却没有实现振动。经过指导老师的帮助，我才明白原来连接扬声器的接口驱动不足，无法带动振动器工作。最终，在请教电工师傅后，我将振动器的一端连接在射频接收电路上，另一端连接在原来接扬声器的一条线路上，从而实现了装置的振动提醒功能。

上海市延安初级中学 沈韵齐

专家说：沈韵齐同学的发明通过随身的振动装置来提醒听障人士，为他们解决了一个实际问题。他在先后对手环、无线门铃的研究中，以及确定设计方案的过程中，自己的个人成长显而易见，这为他以后的创新与发明积累了经验。评判随身携带设备优劣，一个很重要的标准就是携带的便捷性。建议对本项目进一步深入探索，如利用Arduino平台来实现设计目标，从而使硬件的选择更为丰富，设想也更便于实现。

木屐式残疾人专用鼠标

想要畅游网络世界，离不开鼠标的帮助。但是，某些手部残障人士无法利用双手，在鼠标操作上遇到了难题。所以我们发明了一款木屐式残疾人专用鼠标，以期帮助他们解决这个问题。

鼠标构架采用木屐结构，主要是考虑穿套使用时的方便，而木屐鞋底的二齿结构为鼠标电路板和按键提供了充足的空间（如右图）。鼠标的左右按键功能分别设置在木屐二齿结构的前侧和后侧（左键使用频率更高，且脚部向前踩更为省力，所以左键设置在前侧）。按钮采用弹性较大的塑料圆形式按钮，使按钮接触面积更大，并且把按钮固定在离地面较近的位置，使用者只要将脚微微前倾或后倾，便能轻松按下鼠标按键。

木屐鼠标的电路结构采用了最为普遍的光电传感结构（如左图）。电路板用一个回字型木板固定，另外还增加了4根弹簧，使木屐能够在前倾或后倾按键的同时，实现鼠标的拖曳功能。

上海市曹杨第二中学

戴茜昀 王 婕 安 琦 郑标颉

专家说：这四位同学的发明，将鼠标与木屐组合在了一起，成为一款可以用脚操作的鼠标。又从实用性角度出发，将鼠标左右键分别安排在了木屐的前后两侧，让手部残疾人士使用起来更为便捷。

建议四位同学可以将本项目设计为一个脚踩鼠标模块，它可以与不同使用者的不同鞋子紧密组合，增加本项目的可用范围。另外，希望在本项目的基础上进一步探索，设计出多种由身体不同部分控制的鼠标，让更多的残障人士能够在网络世界里遨游。

专家说：这两位同学的发明很好地解决了盲人倒水时如何判断水是否倒满的问题。如果进一步提升本装置的智能化，会取得更好的实用效果。例如增加一个压力传感器，用于判断是否有杯子放入凹面底盘。将压力传感器与红外线光电传感器、蜂鸣器（用录音模块更好）、电磁阀装置共同组成一个联动系统，让盲人在使用时只要完成一个“放”杯子的动作就能够启动整个装置。

脑瘫患者专用键盘

目前，许多脑瘫患者都习惯依靠电脑与外界交流，但他们在使用键盘时，由于无法精确控制手部肌肉，容易点错。为了解决这一难题，我通过精简键盘，使用仅需9个按键输入字符的T9 输入法，发明了一款适合脑瘫患者使用的专用键盘。

我发明的键盘由5个部分组成：T9小键盘、放大键帽、连接轴、弹簧活塞和盒子。小键盘通过连接轴与放大键帽连接，这样，点按放大键帽就可以将信息顺利输入电脑。安装弹簧活塞是避免击键时因为连接轴的摆动而不能准确地点按。活塞是由弹簧与一粗一细两个塑料试管构成的。我们先将两个试管的底部按恰当尺寸用锯条锯下，再在大试管内部装上弹簧，然后用锯过的小试管盖住弹簧顶部，并把小试管的底部伸入大试管。连接时只需要将大小试管的盖子盖牢，在较为平坦的顶部打上胶水，并将其与盒子、按键粘结即可。

作品完成后，我在电脑上安装了T9键盘的使用程序，并将键盘与电脑连接，测试结果非常理想。

上海市教科实验中学 朱雨轩

专家说：朱雨轩同学的作品简化了普通键盘，采取T9输入法，大量减少了按键，同时又放大了键盘，很好地帮助了脑瘫患者克服无法精确控制手部肌肉的困难，让脑瘫患者使用电脑成为了可能。建议将本项目作品提供给脑瘫患者使用，收集试用数据，以待进一步改进，比如增加按键音、改进材质、优化输入程序等。

打地鼠机器人

最近的研究表明，机器人在自闭症儿童的治疗中起到了意想不到的作用。受此启发，我们设计了一款打地鼠机器人，希望患者可以和机器人一起玩游戏，从而达到更好的治疗效果。我设计的这款机器人以乐高EV3机器人平台作为载体，选用积木式模块拼装而成。

机器人的头部安装了一个红外测距传感器。由于加装了特殊形状的装饰物，传感器看起来很像机器人的眼睛，这样不仅起到测距作用，还可吸引自闭症儿童的注意力。机器人的身体是一个EV3控制器，在控制器的上半部分有一个液晶屏，可以显示所选用的训练模式和训练数据，例如患儿的反应速度、成功率、总训练次数等。控制器下半部分的按钮中间有一个可变色LED灯，用于色彩视觉训练。在控制器的侧面有隐藏的内置扬声器。机器人的前方安装了一个打地鼠游戏机，有红黄绿3只“小地鼠”，可以在电机的带动下升降，配合LED变色灯，可以组合出多种训练模式。

在自愿体验者测试中，自闭症儿童对我们的发明都非常感兴趣，都很想去摸机器人。其中症状较轻的患儿能够很快理解游戏的玩法，而对于症状较重的患儿，还是需要家长进行耐心的引导。

中国福利会少年宫 叶辰枫 朱彦洁

专家说：叶辰枫、朱彦洁两位同学设计的项目取材于乐高材料，本身具有吸引儿童的特性，又通过设计制作，使其成为一款互动式的游戏设备，更能够引起儿童的强烈关注。但是，自闭症儿童的情况极为特殊，每一个自闭症儿童都有不同的表现。建议两位同学多让自闭症儿童使用该款机器人，及时记录试用情况及数据，作为后期改进的依据。例如：在利用EV3控制器的光、声功能的基础上，多增加外部发光、发声设备，增强机器人整体的互动性和吸引力，达到更好的训练效果；还可以将本项目进行模块化设计，根据试用效果，为不同的自闭症儿童选取最合适的模块组合。