智能追光遮陽棚

上下學途中，我們都要經(jīng)過很多十字路口，有的路口設(shè)有遮陽棚。但是我們發(fā)現(xiàn)，很多時候，行人或電動自行車并沒有在遮陽棚下，而是在斑馬線上，這存在很大的安全隱患。其原因是太陽照射的角度是變化的，遮陽棚投下的陰影并不固定在遮陽棚下方。

我們決定制作智能追光遮陽棚，讓大家在遮陽棚下盡量少曬太陽，更不至于站在遮陽棚外面。

“追光”的靈感：

向日葵能夠跟隨太陽轉(zhuǎn)動，所以龍炫亦想到利用這個原理設(shè)計智能追光遮陽棚。

為什么向日葵會“追光”？

向日葵的莖部和花盤基部有一種特殊的細胞組織，叫作“扭曲組織”。這種組織可以根據(jù)光照和溫度的變化收縮或伸展，使莖部和花盤發(fā)生彎曲或旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)花盤一直面對著太陽。

尋找一番后，我們沒有找到能實現(xiàn)向日葵追光原理的可以直接拿來用的材料。

謝果兒發(fā)揮自己的強項，收集素材，找到了一個手工制作的“機械向日葵”。我們發(fā)現(xiàn)機械向日葵的原理，就是通過光敏電阻采集光線的變化來實現(xiàn)對光的追蹤，馬達左右旋轉(zhuǎn)來模仿向日葵左右運動。

這個小制作給了我們很大的啟發(fā)，是不是可以把這種機械向日葵的原理遷移到智能追光遮陽棚上去呢？

說干就干，我們拆解機械向日葵，將各個零部件拿出來。

一起制作：

我們用亞克力板制作遮陽棚主體模型，蓋上遮陽的篷布，兩邊裝上拉索，再將機械向日葵的各個零部件重新連接，把驅(qū)動馬達縱軸的中心旋轉(zhuǎn)，改成牽引拉索的左右運動。

考慮到馬達比較耗電，為了讓作品更加節(jié)能環(huán)保，我們把遮陽的篷布換成太陽能發(fā)電遮陽軟布，這樣在供電方面可以自給自足。

結(jié)構(gòu)與原理：

智能追光遮陽棚由遮陽棚主體、光敏電阻、太陽能發(fā)電遮陽軟布、追光控制電路、驅(qū)動馬達、拉索和電源等構(gòu)成。

置于遮陽棚兩邊的光敏電阻采集光線的強度及變化，追光控制電路接收到信號后，向驅(qū)動馬達輸送信號，驅(qū)動馬達做出不同的拉伸動作——哪邊光照強，就牽引哪邊的太陽能發(fā)電遮陽軟布放下，這樣就實現(xiàn)了根據(jù)不同的光照角度來改變太陽能發(fā)電遮陽軟布的位置，達到遮陽投影面積最大化的目的。同時，太陽能發(fā)電遮陽軟布能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)電力供應(yīng)的自給自足。

作品創(chuàng)新點：

1.利用光敏電阻的特性，設(shè)計簡單的追光控制電路——當光照強度發(fā)生變化時，光敏電阻的阻值發(fā)生相應(yīng)的變化，通過將光敏電阻與控制元件、驅(qū)動馬達等組成的電路連接，達到根據(jù)光照角度調(diào)整太陽能發(fā)電遮陽軟布位置的目的，實現(xiàn)遮陽投影面積最大化，達到最好的遮陽效果。

2.太陽能發(fā)電遮陽軟布為太陽能發(fā)電軟膜，能把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)電力供應(yīng)自給自足，更加環(huán)保節(jié)能。（指導老師：王志毅" "蘇劍杰）

專家點評

龍炫亦、謝果兒同學的智能追光遮陽棚，是一件富有開發(fā)前景的改進型發(fā)明作品。

這項作品的產(chǎn)生過程，充分體現(xiàn)了：其一，兩位發(fā)明人具有良好的創(chuàng)新意識。其實，我們在路過城市交通路口時，時常會見到遮陽棚。遮陽棚的不足，大家也能感受到。然而，誰首先提出并想到用創(chuàng)新的方法來解決這個問題呢？這就說明我們的創(chuàng)新意識還不夠強。其二，兩位發(fā)明人具有良好的創(chuàng)新能力。特別是他們發(fā)現(xiàn)這個問題，在分析之后進行探討時，能從自己所學的知識、掌握的技能與已有的經(jīng)驗等出發(fā)，簡單巧妙地解決問題，這正是青少年科技創(chuàng)新應(yīng)該走的道路。更值得推崇的是，他們這種造福于人類與社會的發(fā)明追求，正是中華民族創(chuàng)新基因的賡續(xù)與傳承。例如，二千二百多年前，基于這一理念，蜀郡郡守李冰上任的第一件事就是帶領(lǐng)兒子和老百姓治水，筑成了我國最古老的水利工程之一——都江堰，除去了岷江之害，至今仍造福人類。

本期點評專家

譚迪熬" 中國發(fā)明協(xié)會院士專家咨詢工作委員會首任專家，中國發(fā)明協(xié)會中小學創(chuàng)造教育分會會長，科技創(chuàng)新教育特級教師，教育部國培計劃專家?guī)鞂＜摇?/p>