我的发明——智慧环境小卫士清洁垃圾智能机械臂
作者:张睿宸(广州市番禺区市桥富都小学)
一、两次志愿者活动引发的思考 去年暑假,我参加了广州市番禺区儿童公园的垃圾清理公益活动。当志愿者们撸起袖子准备大干一场时,却发现道路上几乎没有垃圾可捡,只有环卫工人开着清洁垃圾车“轰隆隆”驶向远处,似乎在说:“这里没有你们的用武之地。”
那一刻,我想起曾经参加过的六片山徒步清野活动。我在草丛中发现了很多塑料袋。大人们告诉我,因为这些垃圾又轻又薄,很容易被风吹进植物丛中,很难清理。“也许,公园的绿化带下面也藏着垃圾?”我俯身趴在地上一看,果然,在光线昏暗的灌木丛下方,五颜六色的塑料袋若隐若现。我伸长胳膊,费了好大劲才用钳子夹出这些垃圾。
休息时,我和公园的环卫工人聊起绿化带里的垃圾。他们说,这些卫生死角最让人头疼。垃圾污染土壤,破坏生态环境,而清洁垃圾车又拿它们没办法。我陷入了沉思:能不能发明一种专门的工具,帮助环卫工人清理灌木丛中的垃圾呢?
二、开启发明探索之旅
为了解决这个问题,我设计了一款手持式机械臂。我运用学过的Arduino编程知识编写程序,让电机驱动机械臂。这样,机械臂就能根据垃圾的位置灵活调整伸缩长度,深入各种难以触及的角落,再用机械爪把垃圾抓出来。我还考虑到绿化带中通常光线昏暗,就在机械爪旁边安装了光敏传感器。当机械臂深入植物丛中时,它能感应环境光线智能调节补光亮度,即使在最暗的角落,垃圾也能清晰可见,方便夹取。另外,我还给机械臂配备了太阳能板和电池双供电系统,既环保又实用。

我在拼装机械臂的电路
测试机械臂功能

机械臂最终形态
三、把困难拆解后一一攻克 在设计和制作这款产品时,我遇到了许多困难。比如:开关应装在哪里,才能让人用一只手握住机械臂的同时操控按钮?怎么防止伸缩臂与周围的电线缠绕在一起?为了解决这些问题,我反复做了很多次测试,不断改进优化。我相信,这款产品能够帮助环卫工人和清野志愿者更好地清理灌木丛中的垃圾,这对保护生态环境很有意义。
我希望,未来这个机械臂还能升级为飞行垃圾清理机器人,翱翔在祖国的层峦叠嶂间拾取那些本不属于大自然的垃圾。当然,要做出这款飞行机器人,我还会面对很多挑战:“如何让它识别各类垃圾?”“如何让它学会躲避茂密的树枝?”“如何让它高效运送垃圾?”……但是,宇树科技的创始人王兴兴叔叔说过:“做成事没有那么难,就是把不可能三个字拆解成三百个、三千个技术步骤和参数,然后一一攻克”。我相信,只要努力,未来的我也一定能把这些难题一个一个攻克掉! 责任编辑:李银慧