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智能型水面垃圾搜集裝置的發(fā)明
來源：本站 | 作者：admin | 時間：2006-05-28 00:49:11 ]問題
河流、湖泊的水面上經(jīng)常會有漂浮的垃圾，現(xiàn)在往往采用人工駕船打撈的方式清除。但是在風(fēng)景區(qū)的湖泊上采用這種方法往往會影響美觀。那么有沒有一種既不影響景觀，又能有效清除水面垃圾的方法呢？于是我就開始著手研制智能型水面垃圾搜集裝置。
途徑
在這個模型的設(shè)計過程中，我遇到了不少的麻煩，其中自動搜集器采用哪種搜索技術(shù)是一個很大的難題。
水面漂浮垃圾有金屬和非金屬等不同種類，且非金屬垃圾大大多于金屬垃圾，所以在選擇自動搜索的方式上，應(yīng)側(cè)重于搜索非金屬垃圾，兼顧金屬垃圾。
經(jīng)過研究，目前可能應(yīng)用的搜索垃圾方式可以有以下幾種：
?。保┤斯ゑ{船搜索方式：人工駕船搜索方式的優(yōu)點是能在最短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)視野內(nèi)的垃圾及其所處的位置、大致的種類等等，缺點是人在水面有潛在的危險性。
２）超聲波搜索方式：由于所有金屬與非金屬對超聲波都會產(chǎn)生反射波，因此對于探測垃圾，超聲波是有效的。但是，由于超聲波發(fā)射呈扇形，一般夾角在３０°左右，在確定垃圾的方位時誤差較大（因為這樣的話只能確定在一個３０°的范圍內(nèi)有垃圾）。如果采用兩個裝置探測，其重合部分可以做到夾角僅１０°左右，可以較精確定位垃圾，但是每個探測裝置的功耗較大，而模型船無法提供大量能源，所以本裝置的模型不能采用超聲波探測。
但是在本裝置放大實驗時，由于船體增大，浮力增加，發(fā)電設(shè)備就可以相應(yīng)增加。那時采用超聲波探測器則將成為一種可行的方法。
３）微波雷達搜索方式：目前市售雷達僅有微型測速雷達，其他雷達無貨供應(yīng)。測速雷達的工作頻在微波段，金屬對微波有反射，但非金屬對微波無反射；所以微波雷達在搜索非金屬水面漂浮垃圾時毫無辦法。因此微波雷達并不適用于我的這個模型。
４）紅外線搜索方式：由于紅外線是直線傳播，且金屬非金屬對紅外線均有反射，能耗也較低，因此該搜索方式較適合本模型的需要。
經(jīng)過多方面的調(diào)查和考慮，我決定使用紅外線的方式來搜索水面漂浮垃圾。
另一方面，我在對各種搜索方式進行分析的時候，發(fā)現(xiàn)雷達工作方式（左右掃描方式）非常值得玩味，它能不能借鑒到紅外線搜索方式中呢？經(jīng)過反復(fù)試驗，證明這是一個很不錯的想法，應(yīng)用了這種掃描方式的紅外線探測器能較有效地搜索水面漂浮垃圾。
啟示
在研究過程中，我們會遇到各種各樣的難題。要克服研究中的障礙，首先取決于信息篩選的能力，要學(xué)會從各種途徑獲取相關(guān)資料，例如圖書館、網(wǎng)絡(luò)、有關(guān)專家等等；再者，要有懷疑的精神，不要迷信權(quán)威，要有獨立思考能力和自我決策的意識；最后一點就是要學(xué)會換個角度思考問題。例如，先前遇到的微波雷達技術(shù)雖然不能被用于搜集垃圾，但其搜索方式可以借鑒，因此要學(xué)會從各種可能性中拓寬思路，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
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