我三歲的弟弟有很多玩具,但他對新玩具的新鮮感較難持續(xù)。有些玩具比如學(xué)步車僅在學(xué)步階段內(nèi)使用,之后就被閑置,放在家里既占空間又浪費。
如今,“共享電動車”“共享充電寶”“共享汽車”等理念早已深入人心,大型兒童玩具能否在一定條件下實現(xiàn)共享?我對此進行了探究。
一、方案設(shè)計
在社區(qū)安裝一個玩具共享柜,人們將家中閑置的玩具清洗、消毒后,掃碼打開柜門,根據(jù)玩具的功能或形態(tài)放入柜內(nèi)相應(yīng)的區(qū)域,并為每個玩具設(shè)置目標(biāo)共享幣值。共享幣既可在共享柜內(nèi)的玩具成功“出售”后獲得,也可由人民幣兌換獲得。共享幣還可用于“購買”共享柜內(nèi)的其他玩具。
我將放進共享柜類的兒童玩具分為A、B、C三大類。
A為童車類,主要包括四輪推車、三輪推車、學(xué)步車、兒童自行車、扭扭車、滑板車、蹦蹦車等機械類非電動童車。給這類玩具貼紅色標(biāo)簽。
B類為運動類玩具,主要包括兒童滑梯、健身架、可移動籃球架、木馬、充氣木馬等。給這類玩具貼藍(lán)色標(biāo)簽。
C類為益智玩具,主要包括益智類學(xué)習(xí)桌、雪花片、磁力片等。給這類玩具貼綠色標(biāo)簽。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.結(jié)構(gòu)組成
該共享玩具系統(tǒng)主要由手機客戶端(玩具共享柜App)、實體玩具屋(攝像頭、處理器、玩具柜、消毒設(shè)施等)組成。
用戶在手機客戶端就能實現(xiàn)玩具的歸類,玩具柜門的自動開、關(guān)。玩具柜打開時,顏色傳感器掃描放入柜中的玩具的標(biāo)簽,如果掃描到紅色標(biāo)簽,會自動“red+1”,并顯示累計數(shù)。同理,掃描到藍(lán)色標(biāo)簽會自動“blue+1”,掃描到綠色標(biāo)簽就會自動“green+1”,并顯示累計數(shù)。
為了讓人們放心地使用共享玩具,共享柜中配備消毒模塊,可對入柜的玩具進行噴霧消毒、紫外線消毒處理。噴霧消毒芯片有持續(xù)不間斷噴霧、間隔噴霧兩種工作模式。在消毒海綿上加裝一根吸附柱,用于吸附空氣中殘留的消毒液,便于消毒噴霧的循環(huán)利用。
共享柜可擺放在兒童娛樂設(shè)施或居民健身器材附近,既方便目標(biāo)人群取用,又與周邊環(huán)境呼應(yīng)。
2.工作模式
該系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)是智能共享柜,用于玩具的智能存取。智能存取主要依靠智能門鎖和標(biāo)簽識別模塊完成。
存放玩具時,標(biāo)簽識別模塊對玩具進行分類,入柜玩具的數(shù)據(jù)儲存在服務(wù)器中,用戶的共享幣開始累加。玩具分類完成后,共享柜對其進行消毒處理:先噴灑消毒噴霧,然后用紫外線消毒。完成消毒處理的玩具通過自動機械結(jié)構(gòu),進入存放單元。
人們想要“購買”共享柜中的玩具時,先掃描二維碼打開共享柜門鎖,再通過顏色掃描模塊獲得相應(yīng)的玩具類別,系統(tǒng)自動扣除獲得該玩具應(yīng)支付的共享幣。系統(tǒng)工作流程如圖2,模型設(shè)計圖如圖3。
三、模型制作
共享柜主要由存放區(qū)、消毒區(qū)、電路控制區(qū)三部分組成。每一部分是獨立的,又集中在一個獨立單元中。
1.第一代模型
使用雪弗板制作柜體,電路部分由電腦供電。共享柜門鎖采用舵機控制,這一部分的電路較繁瑣,需用兩塊單片機控制,有些浪費。為此,我進行了第二次優(yōu)化。
2.第二代模型
用亞克力板制作柜體,透明的柜體能更清晰地呈現(xiàn)柜內(nèi)結(jié)構(gòu)。用注射器注射ABS專用膠黏合。
四、創(chuàng)新點
1.利用微信掃碼打開柜門,柜內(nèi)玩具經(jīng)兩次消毒,安全衛(wèi)生。
2.節(jié)約養(yǎng)育成本,為國家放開二胎、三胎政策貢獻(xiàn)力量。
3.玩具循環(huán)利用,有助于建立友好的鄰里關(guān)系,促進社區(qū)和諧發(fā)展。
4.有利于促進孩子的身心發(fā)展,培養(yǎng)其“我為人人,人人為我”的理念,從小養(yǎng)成“不獨食”、“不護食”的習(xí)慣。
五、進一步改善
1.改進玩具共享柜的結(jié)構(gòu),使其更加智能。
2.在社區(qū)推廣過程中,增加其跨社區(qū)的應(yīng)用功能。
3.增加藍(lán)牙定位功能,讓共享柜內(nèi)玩具的存取可實行預(yù)約制。(指導(dǎo)老師:汪? ?輝)
專家點評
張正直同學(xué)的基于社區(qū)的智能綠色共享玩具系統(tǒng),是一項來源于生活、富有前瞻性的發(fā)明作品。
其一,體現(xiàn)了發(fā)明人具有良好的創(chuàng)新意識、觀察能力以及信息應(yīng)用能力。張正直同學(xué)注意到,弟弟有很多玩具,但弟弟對新玩具的新鮮感持續(xù)時間短,弟弟的學(xué)步車僅學(xué)步階段內(nèi)使用后就被閑置等現(xiàn)象。于是,在“共享電動車”等信息的啟發(fā)下,他想到把閑置玩具用來共享的發(fā)明課題??此坪唵?,實屬不易。
其二,體現(xiàn)了發(fā)明人具備較好的科研潛質(zhì)。為了完成這個作品,張正直同學(xué)進行了精心設(shè)計與實施。通過“整體方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和模型制作”等流程,達(dá)到了“步步跟進、環(huán)環(huán)相扣”的“穩(wěn)、準(zhǔn)、狠”科學(xué)探索狀態(tài)。其思維的流暢性、靈活性、獨創(chuàng)性和精密性特點也可見一斑。
但值得商榷是:第一,項目的名稱改為“基于社區(qū)家庭閑置玩具共享系統(tǒng)”,是否更科學(xué)、準(zhǔn)確?第二,關(guān)于作品市場應(yīng)用前景(或創(chuàng)新點),可多點理性分析,少點“想當(dāng)然”的成分。
(欄目編輯? 秦銀銀)
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2022年8期