遥控便利式自动割草兼收集装置

湖南省株洲市田心中学 聂子书 徐赵轩

一、研究背景

记得上小学时，一到夏季，就有工人来割学校草坪上的草。工人使用的割草机是用柴油机驱动的，很笨重，以致他们常常累得汗流浃背。而且割草机作业的声音很大，听起来非常刺耳。于是，我们想研究一种遥控便利式自动割草兼收集装置来代替这种割草机。

二、研究过程

1.设计思路

我们首先想到要解放工人的双手，达到自动割草的目的，继而想到利用电动遥控越野车，不仅因为它能用遥控器控制，而且它还有轮胎大、越野性能强等优点。

于是，我们以废旧遥控越野车的线路板为基础，设计和搭建车体、切割装置和收集装置，使作品通过遥控轻松实现自动割草和收集功能。作品结构如图1。

图1 作品结构简图

2.工作原理

利用电动小马达带动刀片快速旋转来割草，利用活动挡板实现收集功能，利用遥控电路板控制运行。

3.制作过程

（1）准备废旧遥控越野车、小马达、刀片、木棒、笔芯、铁棒、热熔胶、502胶、螺丝、电工胶等制作材料。

（2）用废旧遥控越野车、木棒、热熔胶、502胶等搭建车体。

（3）把木棒、小马达和3块刀片通过热熔胶固定在一起，然后把3块刀片用螺丝固定在长度适中的笔芯上，再把笔芯用502胶固定在小马达上，做成割草机的前端支架。用热熔胶将前端支架固定在车体上，这样割草装置就做好了。

（4）把另一个小马达固定在废旧遥控越野车尾端的挡板上，用电钻分别在2根较长木棒的前端钻2个小孔，再用热熔胶将其固定在车尾的两侧，并用铁棒将其与另外几根木棒串连，制成框架。用502胶把一个齿轮固定在木制框架上，将另一个齿轮固定在小马达上，这样收集装置就做好了。

（5）考虑到割草和收集装置的遥控功能，于是，我们在车的控制电路板上分别剪开控制前、后轮的导线，把割草装置的马达与后轮导线相连，再把收集装置的马达与前轮导线相连，这样就能用后轮驱动控制，后轮前后运动时割草装置就会启动，前轮左右转弯时收集装置就会被带动。

图2 作品实物图

4.使用效果

闭合开关，通过遥控器就可以控制车体，轻松实现割草和收集功能，效果达到预期。

三、创新点

1.装置轻巧，便于携带。

2.消除了传统割草机较笨重的弊端，同时也减少了噪声对人的影响。

3.可通过遥控器实现自动割草和收集功能。

4.成本低，易操作。

5.车上安装了LED灯，方便晚上作业。

四、研究体会和进一步设想

在研究过程中，虽然遇到了很多困难，但我们没有退缩，而是勇敢地面对，不断完善作品。

比如，割草装置开始仅用开关控制，不太方便，后来我们想，能否用遥控车的电路板实现整体控制？考虑到整个装置是一边行进一边割草，所以我们把前、后轮的导线与割草电机相连，使其能通过按遥控器前、后键同时控制前、后轮与割草电机，十分方便。

专家点评

关于草的收集问题，我们开始想做一台“吸尘器”，把草收集到一个盒子中，但考虑到盒子的空间有限，于是我们又想，能否做一块挡板使草聚集在一起？这样便有了后来的方案。

随着一个个问题的解决，我们不但学到了很多书本上没有的知识，而且还拥有了战胜困难的勇气。

如果能增大本装置发动机的功率并在车头部位安装摄像头，就可以实现远距离可视化自动控制，使割草工作更加轻松和便捷。（指导老师：罗玉林）

聂子书、徐赵轩同学的“遥控便利式自动割草兼收集装置”是一项创新实践作品。或许该作品的社会首创性还有所欠缺，但其发明过程倾注了两位同学与指导老师的创新热情、智慧与汗水。

从作品的研究背景、研究过程以及研究体会和进一步设想等环节可以看出，指导老师很好地把握了项目式学习的实质，即通过创新实践项目的实施，达到提升学生科学素养的目的。该项目的实施，无疑对学生的创新成长是极有帮助的，也体现了青少年科技创新活动要以育人为本的新要求。

在此，提两点建议：其一，在选题上下功夫。争取找到更适合初中生完成的，又具有社会首创性的项目。其二，在合作项目中，一定要体现各小组成员在项目中完成的主要工作或任务。