多功能UFO的设计与改制

黑龙江省大庆市第十七中学

作者：吴德双

项目简介

三种遥控监控运载UFO系统四轴飞行器，包括苹果IOS系统WIFI无线网络遥控器、安卓Android系统WIFI无线网络遥控器、再加装2.4GHZ微波无线遥控器，通过三种遥控设备进行控制，只需倾斜或轻触三种遥控器即可控制UFO。驾驶UFO，起飞之后，自动驾驶仪将UFO稳定在80厘米高的半空中。当你从苹果IOS系统WIFI无线网络遥控器、安卓Android系统WIFI无线网络遥控器移开手指后，自动驾驶功能将自动保持UFO稳定飞行。与UFO断开连接，自动驾驶仪会再次自动控制，保持设备稳定飞行，然后缓慢安全地降落。在UFO中加装北斗、GPS双导航定位模块、电子罗盘模块、气压高度计模块的设计与制作，实现自主返航，UFO主控制板无法直接接收Futaba606FS六个通道信号，需要一个转换板，接收转接板用ArduinoNano，用改制的2.4G遥控器加大功率可以在20千米范围内控制UFO，扩大范围，保证在飞行路线及超高飞行的稳定性，控制系统中摄像机和水平仪分别采集UFO的位置和位姿信息，该信息被无线网络发送至地面监控中心。当UFO位于地面监控中心的可视范围内和信号可接收范围内时，操控人可以根据驾驶系统摄像头和水平仪、北斗导航系统传输的位置和位姿信息，通过手控遥控器无线发送运动状态控制信息，以控制UFO的起降、飞行、悬停和转向等动作。还可以通过手控遥控器将手动驾驶切换为北斗与GPS双导航自动驾驶，当手控遥控器发送转换连接信号后，指令接收系统自动接通与北斗与GPS双导航自动驾驶仪的连接，则可在地面监控中心，通过电脑将预先设定的航线、飞行高度、飞行速度、空中悬停等预定状态控制信息发送出去，通过北斗与GPS双导航自动驾驶仪，进而完成各种预定动作。为救援、检测部门在地面环境、复杂人员无法到达的情况下完成巡查、救援、灭火以及检测等。

废旧物DIY多功能模块化六足关节机器人

重庆市第三十七中学

作者：敖飞虎

项目简介

1、项目摘要：在必修的通用技术中，机器人是最好的教学工具。我和学生选择了灵活较高、难度较大，但稳定较好的六足关节机器人作为手工制作教学型的机器人。最终运用在必修的《技术与设计1》、《技术与设计2》课程几乎所有章节。也适合用在选修的《简易机器人制作》的选修课中。本项目机器人目前分为四大模块：模块一：核心系统是一只由51单片机控制的六足机器人，共就有18个关节（即18个自由度）。模块二：收缩太阳能电池板。模块三：可拆卸车体，可以安装和隐藏在六足机器人底部，有2个驱动轮和一个万向轮，六足51单片机连接，可以在平坦的地方，收起六足，用轮胎运动。可用于军事和地外星球的探险。模块四：可拆卸船体，可以安在六足机器人底部有漂浮作用，六足脚尖也可以配上浮筒。就可以在水域行走。这样的话，能实现三种运动模式，尽最大可能克服各种地形。另外它还具有仿生外观：雨林仿生迷彩。

2、该项目的背景和改进的基本思路：机器人是最好的通用技术教学工具，制作机器人设计的知识和技术广泛，也是通用技术最好“做中学”实践活动。但现场套件机器人和积木机器人价格昂贵。我想能不能用价格便宜材料、甚至废旧材料和电子器件来制作手工机器人，一直是我考虑的问题。

3、该项目应用了哪些科学方法、科学原理：缺点改进法、仿生学、模块化设计、废旧物循环利用、

4、该项目的创新点或改进点：用价格便宜材料、甚至废旧材料和电子器件来制作手工机器人，以便在不同场合（学校和家庭）制作出不同的低成本机器人。

5、项目的使用情况和进一步完善的设想：项目的使用情况：学生对这样的机器人感觉更亲切，容易克服为难情绪，提高学习兴趣，提高科普的效率。让学生对系统的理解有“质”的飞跃。进一步完善的设想：未来学生提出了设计可以跳跃的六足机器人，将我们下一步奋斗的目标。

水冷式半导体制冷演示箱

江苏省南京市民生实验小学

作者：董景灏

项目简介

1、项目的目的：在中、小学科学教育中，几乎涉及不到制冷的知识。而且学生对制冷的技术充满了好奇。所以利用半导体制冷片进行制冷演示，能够调动学生探究科学知识的热情。

2、项目的研究对象和方法：通过使用半导体制冷片进行制冷的演示。半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制、可靠性要求高、无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier（热电）效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。利用半导体制冷具有很高的实用价值。

3、所取得的结果通过使用制作的装置，学生亲眼看到温度的急速下降，产生冰霜的过程。大大激发和调动了学生的探究科学知识的热情。