Page 50 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新实践工作站

达人 陈天乐
上海交通大学机械工程实践工作站
上海交通大学附属中学嘉定分校
科创格言：遇到难题时，我总是力求寻找巧妙
的思路，出奇制胜

稳固塔吊的构想与设计 细节决定成败 科创重在严谨
稳固塔吊的构想与设计
细节决定成败 科创重在严谨
我在实践工作站完成了《稳固塔吊的构想与设计》课题研究。 在实践工作站我学习了 Arduino 控制器的使用、编程语言，学
2020 年 6 月 9 日武汉市武昌某工地发生了一起塔吊在起吊钢筋 习了七星虫软件编程，学会了传感器、控制器、执行器的使用方法、
时的侧翻事故，工地周围有多辆小轿车被压，人员受伤。可怕的事 自行编写程序，以及设计搭建模型、实现智能控制等。在整个学习
故现场视频、照片强烈地震撼了我们。通过查阅资料，我们发现施 过程中，我遇到了一些挑战，比如设计的程序没有达到预期效果，
工工地不时有塔吊倒塌的可怕事故发生。塔吊属于危险性较高的机 实验失败等。同时也让我受益匪浅，使我认识到，一是细节决定成
械设备，而生命安全，重于泰山。于是我萌发了设计一款能达到稳 败。在模型的拼搭过程中，要耐心细致，要严谨认真对待设计中的
固效果的塔吊的想法。 每一个细节，执行好每一个步骤。忽略其中一个小细节，可能就会
在课题研究过程中，由于疫情防控原因，我没能进入上海交通大 导致整个模型拆除、重装。二是团队合作是关键。通过这个项目，
学实验室进行机械实物操作，只能通过塔吊模型的拼搭，利用模型 我认识到一个人的能力是有限的，老师的指导、提点，使我能快速
进行模拟实验。我遇到的主要问题有三个： 准确地解决遇到的困难、问题，伙伴间的讨论、交流、鼓励，使我
一是塔吊搭建好后，平衡臂和吊臂较长，由于塑料材质容易弯曲， 更加快速高效地完成工作。三是探索引领技术进步。通过这个项目，
导致难以起吊物体，平衡重难以移动。我采取的解决办法是，搭建 我体会到技术研究工作的魅力，研究成果取得成功的喜悦。我明白
平衡臂拉杆和吊臂拉杆，使平衡臂和吊臂受力平衡，处于水平状态； 我们人类要不断探索、勤于思考，改进技术和工艺，推动社会发展
二是压力传感器不能直接称量放在它上面的物体的重量，我采取 和进步。
的解决办法是，搭建一个测重平台，将压力传感器测量压力的部位 在项目开展过程中，由于疫情防控原因，我没能进入上海交通大
放在两个齿轮的中间，物体放在平台的上方，重力将完全转换成压 学实验室进行机械实物操作，只能通过塔吊模型的拼搭，利用模型
力，压力传感器就能测出准确的重量； 进行模拟实验。所以课题内容还有需要完善的地方，后续我想进一
三是压力传感器对于重量小于等于 100 克的物体不敏感，物体 步实践完善课题构想。
重量测量不准确，导致平衡重移动的距离不明显。我采取的解决办 热爱思考、主动探求知识、专注学术科研的学弟学妹们，来加入
法是，根据多次实验测量、记录的结果，在控制流程中设置分支选 实践工作站的学习吧。
项，当物体重量小于等于 100 克时，电机旋转 2.5 秒，电机传动装
置带动平衡重移动一个固定距离 5cm；当物体重量大于 100 克时，
电机旋转时长为所测物体在压力传感器显示的数据（即重量的 5 倍）
乘以系数 0.012，减去定值 3.4 秒，电机传动装置带动平衡重移动
的距离与物体重量紧密相关。

头脑灵活 有较强的研究潜质
头脑灵活 有较强的研究潜质
陈天乐同学具有良好的学习态度和科学素养，有较浓厚的科学研究兴趣：在基础课上，认真的记录了每次课程的教学要点，虽然受疫情
影响不能来现场实践，仍然通过网络支持在家完成了每一项动手实践练习以及作业思考题；在生活中，关注国家和民众，具备极强的社会
责任意识，所选择研究的课题方向稳固塔吊的构想与设计，具有一定的理论和实际应用价值，其内容和深度适合高中生，又融合了自己的
观点并勇于尝试。
该同学头脑灵活善于思考，擅长沟通合作，研究方案设计合理、能够从多角度发现和分析问题，体现出其解决实际问题的能力，有较强
的研究潜质。期望能保持这份热情和执着，坚持梦想，勤奋努力，实现自己的人生价值。
——指导老师：上海交通大学工程师 曲凌

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