无接触式电梯按钮系统

◆山东省临沂市第四中学 陈昱州

山东省临沂市第一中学 苗长青 王晨旭

大家每天都要接触电梯按键，疫情期间，为避免交叉感染，很多人进行了无接触操控电梯的探索和尝试，如喷洒酒精消毒、覆盖含氯保鲜膜等。这些方式需耗费大量人力物力，还可能损坏电梯。也有很多乘客选择用牙签、纸巾、钥匙、笔等物件代替手指完成按键操作，但这些替代品要么是一次性物品，要么很尖锐，会磨花电梯按钮。

因此，我们想找到一种无接触式的电梯按键操控方案，既能减少病菌传播风险，又不损坏电梯按钮，满足人们的出行需求。

一、材料准备

乐高EV3 主机1 个，颜色传感器若干，马达，齿轮，蜗轮蜗杆，滑轮，亚克力板，胶，等等。

二、程序编写

用LME-EV3_lab 编写驱动程序，通过设置current、target 两个数据变量和start 一个布尔变量，调控电梯逻辑判断，再计算得出电机转动角度。利用变量记录当前楼层，通过颜色传感器的侦测，控制动力装置（电机）到达指定楼层。

图1 编程并调试

模型由控制中心、感应开关与传动装置三部分组成。当乘客想乘坐电梯时，将手指放在感应装置前几厘米处，传感器被自动触发，驱动电梯到达指定的楼层。

图2 提升装置，包括横梁、滑轮、齿轮、蜗轮蜗杆、马达等

图3 实物图

三、创新点

（一）利用颜色传感器代替按键，手指放在传感器前约5 厘米处就会触发开关，驱动电梯到达指定的楼层，实现乘客无接触乘梯。

（二）将电梯的楼层按钮装在电梯轿厢外，乘客只需在外操控一次按钮，便可直达目标楼层，减少与电梯按键的接触次数，有效降低病毒感染的风险。

（三）为电梯的传动系统添加了由蜗轮与蜗杆组成的自锁装置，使电梯只能由蜗杆传动蜗轮驱动。电梯出现故障时，蜗轮无法使蜗杆转动，轿厢不会下坠，提高了使用电梯的安全性。

专家点评

陈昱州、苗长青、王晨旭三位同学的无接触式电梯按钮系统，是一件颇具专业性质的创新实践作品。这项作品的产生，充分体现了：其一，几位同学的创新实践意识强。疫情只是一段时间的事情，但人们对无接触式电梯按钮方式也很向往。他们从自身的体验与创新成长需求出发，开展探究实践，这对他们提升自身实践能力都有好处。其二，几位同学的合作意识强。作为高中生，虽然他们来自不同的学校，但能以项目式学习的方式组成一个集体，共同完成该项目，值得点赞！学会合作是当今青少年必备的品格之一。这是因为当代的科学成果，很多时候并不能通过单打独斗的方式完成，而是需要集体的智慧与力量。因此，从小就养成团结协作的好习惯，将来与他人一起完成某项任务就会变得顺畅、高效。

建议三位同学在文本中将各自所做的工作与贡献表述清楚，以体现知识产权意识和实事求是的科学态度。