李林熹

一、研究背景

我從小學(xué)一年級開始練習(xí)乒乓球，在乒乓球訓(xùn)練過程中，乒乓球會散落一地，每次訓(xùn)練一段時間，就不得不從地上一個一個將其撿起。如果乒乓球落在寬敞的地方還好，可滾到犄角旮旯撿起來就很費(fèi)勁，有時還需要鉆到球桌底下去撿，費(fèi)時費(fèi)力。

我曾到深圳寶安體校、南頭小學(xué)、榕訊俱樂部的球館，向教練以及學(xué)員詢問他們撿球的方式與他們認(rèn)為存在的問題。教練說，為了不讓隊(duì)員疲憊，有時會替隊(duì)員撿球;正在訓(xùn)練的同學(xué)說，打球訓(xùn)練累，撿球也很累，如果能有自動撿球機(jī)就好了。

目前，球館通常的撿球方法有3種：一種是彎腰用手在地上撿;一種是用簡易撿球網(wǎng);還有一種是用撿球器，要手拿著一次次戳地面上的乒乓球，讓乒乓球彈到網(wǎng)里。這些撿球方法都很耗時耗力，而且對角落里的球都很無奈。

所以，我想做一套簡單、實(shí)用的自動乒乓撿球機(jī)，節(jié)省體力的同時，提高撿球速度，提升訓(xùn)練效率。

二、研究思路和方法

有一天，媽媽用吸塵器打掃衛(wèi)生，灰塵、雜物被“呼呼”吸入?？吹酱?，我突然想能不能利用吸塵器的原理制作一款自動乒乓撿球機(jī)呢？為此，我在網(wǎng)上了解了吸塵器的工作原理：吸塵器電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，從吸入口吸入空氣，使塵箱產(chǎn)生一定的真空，灰塵通過地刷、接管、手柄、軟管、主吸管進(jìn)入塵箱中的濾塵袋內(nèi)。

根據(jù)這個原理，我想出利用家里閑置的吸塵器主機(jī)，給撿球器用來吸球用。把閑置的純凈水空桶當(dāng)成集球器，再制作一根適合乒乓球尺寸的吸管，做出自動撿球機(jī)，把乒乓球吸到桶里。我把這個想法告訴了老師，老師鼓勵說我成功的可能性很大。

三、研究與制作過程

（一）參觀實(shí)驗(yàn)室，學(xué)習(xí)焊接及連接知識

我跟爸爸一起到深圳市窄間隙焊接技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室，跟鄭勇智工程師學(xué)習(xí)了解了不同材料的焊接方法。

（二）制作準(zhǔn)備

1.主要部件的選擇與制作

（1）吸球主機(jī)的選擇我首先向?qū)I(yè)的導(dǎo)購人員了解了吸塵器的參數(shù)與

結(jié)構(gòu)。最后，我決定利用家里閑置的吸塵器主機(jī)充當(dāng)吸球主機(jī)，變廢為寶。

（2）集球器純凈水桶的選擇

我上網(wǎng)查詢了相關(guān)資料，了解到現(xiàn)在常用的純凈水桶有7.5升、11.3升、18.9升，材料都是PC聚碳酸酯。為此，我也到送水店進(jìn)行了實(shí)際了解。

根據(jù)國際乒聯(lián)規(guī)定，比賽用乒乓球的直徑為40.00～40.60毫米，每只乒乓球?yàn)?.53～2.70克。據(jù)此，我簡單計(jì)算了一下，扣除乒乓球擠在一起的空隙，得出數(shù)據(jù)如表1所示。在日常的單人訓(xùn)練中，100～200個球就夠用了，所以我選擇了11.3升的桶。

（3）吸管的選擇

吸管的直徑必須大于乒乓球的直徑，所以爸爸幫我購買了外徑為48毫米、內(nèi)徑為43毫米的塑料硬管，作為吸管用。

2.設(shè)計(jì)產(chǎn)品構(gòu)思圖

根據(jù)我的構(gòu)思，高文軍工程師幫我在電腦上制作了3D效果圖和設(shè)計(jì)圖。

（三）實(shí)際制作

除了利用閑置的吸塵器主機(jī)和純凈水空桶、塑料墊外，爸爸還幫我購買了制作撿球機(jī)使用的材料及工具，包括PVC透明硬管、AB強(qiáng)力膠水、ERGO瑞士膠水、玻璃膠、裁板刀、鉗子、尺子等。

在爸爸及鄭勇智工程師的指導(dǎo)下，我自己動手，首先對泡沫墊進(jìn)行裁剪，根據(jù)尺寸制作防撞墊、緩沖皮，并用專用膠水把防撞墊粘到吸塵器主機(jī)上，把緩沖皮粘到吸管的一端。然后，將吸管另一端切割成45°斜面，并在吸管前端粘上滑輪，可以推動行走。通過熱風(fēng)軟化、焊接，在集球桶底部開孔，并切割集塵盒。完成之后，進(jìn)行塑料焊接，把集球桶與集塵盒緊密連接，黏結(jié)、組裝幾個步驟，我成功制作出了一款自動乒乓撿球機(jī)（如下圖）。

（四）功能驗(yàn)證

在南頭小學(xué)乒乓球館，我請隊(duì)員和教練一起驗(yàn)證我制作的這臺自動乒乓撿球機(jī)的功能。實(shí)踐操作表明，自動乒乓撿球機(jī)能使隊(duì)員不用再費(fèi)力用手或者其他簡易撿球網(wǎng)撿球，容易撿起球桌底下、擋板邊上等不容易撿的球，撿球快，不到1分鐘可撿起約200個乒乓球，比之前的撿球速度提高2～3倍。而且它輕便、易攜帶，裝滿球后，整個撿球機(jī)才1.4千克。最重要的是制作工藝簡單，小學(xué)生也可完成。

當(dāng)然，它還有一些不足之處亟須改善。比如，樣式可以制作得更美觀，更容易使用;可以配上能自動行走和自動識別裝置，使撿球更加自動化。