一些不被人們注意的生活不便，引發(fā)了孩子的奇思妙想；一份對(duì)老人的孝心，讓孩子堅(jiān)持完成了自己的作品；幾件生活中司空見(jiàn)慣的東西，成了孩子解決困難的法寶。

　　東城區(qū)和平里第九小學(xué)六年級(jí)的張?zhí)祢E，看到奶奶和媽媽手提物品吃力地在凳子上爬上爬下，把東西一件一件地放到高柜子上的時(shí)候，一種擔(dān)心困擾著他。為了保證她們的安全，張?zhí)祢E利用自己在東城科技館學(xué)習(xí)的單片機(jī)編程知識(shí)，依靠豐富的想象力，經(jīng)過(guò)近半年的實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)，制作出了一個(gè)能夠在柱體上自如上下的機(jī)器人。

　　“高空作業(yè)”引發(fā)初步構(gòu)想

　　今年2月4日正是臘月廿四，是春節(jié)前傳統(tǒng)的掃房日，那天張?zhí)祢E上完鋼琴課回家一進(jìn)門就看見(jiàn)媽媽站在凳子上用吸塵器打掃墻上的灰塵，奶奶站在另一個(gè)凳子上往兩米多高的柜子里放東西，地上還放著茶葉、酒等過(guò)節(jié)用的物品，每放一樣?xùn)|西奶奶都要上下一次，既累人又費(fèi)時(shí)間，注意力稍微不集中，就可能從凳子上掉下來(lái)。他趕緊放下書包上前幫奶奶遞東西，一邊干活兒一邊想，能不能想個(gè)辦法幫奶奶干危險(xiǎn)的活兒呢？比如借助柜子上的立柱或其他一些可以固定的柱體，把東西從地面送到奶奶很容易拿到的地方？不僅省去了奶奶上下往返的力氣，還可以減少上下過(guò)程中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)。

　　張?zhí)祢E一邊用手遞東西，一邊腦子飛快地轉(zhuǎn)著，突然靈光一閃：可不可以用自己在科技館學(xué)到的單片機(jī)知識(shí)制造一個(gè)機(jī)器人，來(lái)幫助人干活呢？想到這兒，腦子里的問(wèn)號(hào)一個(gè)一個(gè)接踵而至，怎樣才能使機(jī)器人獨(dú)立地將物品送到高處？機(jī)器人該如何往上爬呢？

　　拓寬思維著手實(shí)施研制

　　新學(xué)期開學(xué)后的第一個(gè)周六，張?zhí)祢E像往常一樣來(lái)到了東城區(qū)科技館上單片機(jī)課。老師下課的話音剛落，張?zhí)祢E就跑到指導(dǎo)教師高凱面前，把自己憋了一個(gè)寒假的設(shè)想像竹筒倒豆子一樣一股腦兒說(shuō)了出來(lái)。高老師聽(tīng)罷，拍拍張?zhí)祢E的頭說(shuō)：“想法不錯(cuò)挺有新意的，就按你的想法試試吧。但是你的思路要再擴(kuò)展一些，設(shè)計(jì)一個(gè)可以依托像電線桿一樣的柱體、架子或大樹一類的東西，從地上攀爬到高處的機(jī)器人，使這個(gè)創(chuàng)意有更廣泛的用途，比如在救災(zāi)、戶外高空作業(yè)等方面替代人們?nèi)コ袚?dān)急難險(xiǎn)重的任務(wù)。”高老師還讓一個(gè)同班同學(xué)當(dāng)他的幫手。于是，張?zhí)祢E的高端項(xiàng)目開始實(shí)施了。

　　生活小物件

　　啟發(fā)出靈感

　　研制中第一個(gè)需要解決的問(wèn)題，就是如何將機(jī)器人固定在外形不統(tǒng)一的柱體上。

　　開始張?zhí)祢E想利用吸盤的吸力來(lái)吸住柱體，可是實(shí)驗(yàn)用的桿子是圓的，表面是有弧度的曲面，用吸盤根本不好固定，幾次嘗試都失敗了，而且要徹底解決問(wèn)題，在機(jī)械設(shè)計(jì)和程序控制方面都很復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也很困難。

　　一次在媽媽曬衣服的時(shí)候，張?zhí)祢E無(wú)意間看見(jiàn)陽(yáng)臺(tái)上晾衣服的夾子，腦子里靈光一閃：能不能利用晾衣服夾子的原理，給機(jī)器人裝上大夾子，夾在桿子上呢？這樣不僅原理簡(jiǎn)單，而且設(shè)計(jì)和操控都很方便。于是張?zhí)祢E來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，在高老師的指導(dǎo)下進(jìn)行了嘗試，果然與設(shè)想的一樣，固定效果相當(dāng)不錯(cuò)。

　　固定問(wèn)題解決后，上下攀爬的移動(dòng)問(wèn)題又變得非常棘手。本來(lái)想讓機(jī)器人利用摩擦板，像蟲子一樣一步一步爬上去，但無(wú)論是設(shè)計(jì)和控制都不是一個(gè)小學(xué)六年級(jí)學(xué)生能夠完成的。一條路走不通就換一個(gè)方式，于是張?zhí)祢E將機(jī)器人分成兩段，通過(guò)可伸縮的螺桿將兩段連接起來(lái)，每一段的腹部都有一個(gè)可變形的“大夾子”，用于將機(jī)器人固定在豎桿上。移動(dòng)的時(shí)候，位于上端的夾子先向上移動(dòng)一步，機(jī)器人兩段之間的距離拉開；然后位于下端的夾子再跟著向上移動(dòng)，機(jī)器人兩段間的距離又縮短。這樣一步一步往上爬，增強(qiáng)了機(jī)器人上下運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

　　多才機(jī)器人

　　能跑又能爬

　　經(jīng)過(guò)近半年的反復(fù)試驗(yàn)，機(jī)器人模型終于面世了。它擁有一個(gè)由四個(gè)輪子和一組電子控制元器件構(gòu)成的行走部分，及由螺桿鏈接的攀爬部分組成。行走部分可以像車一樣前進(jìn)和左右拐彎，能夠接近任何需要攀爬的柱體，當(dāng)機(jī)器人接近攀爬物體以后，兩對(duì)碰擦板變身為“大夾子”同時(shí)固定住攀爬物體，然后通過(guò)依次松開，上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的上下攀爬。機(jī)器人的所有行走、攀爬動(dòng)作都是通過(guò)一個(gè)遙控器的無(wú)線遙控來(lái)實(shí)現(xiàn)，人可以遠(yuǎn)離機(jī)器人來(lái)指揮它的行動(dòng)。

　　機(jī)器人通過(guò)在陸地上行走和在柱體上攀爬兩大功能，可以代替人類爬到高處，為高空作業(yè)的人提供支持任務(wù)。也可以在地震等災(zāi)害救援中走到空間狹小，在需要攀爬的地方進(jìn)行救援或偵查、探測(cè)。