基本信息

第一作者姓名：倪颢华

性别：男

民族：满族

第一作者学校：上外—黄浦外国语小学

第一作者人所在年级：五年级

第一作者人所在年级：

性别：

民族：

第二作者人所在学校：

第二作者人所在年级：

辅导教师姓名：姜文娟

作品摘要

*结构组成：

1、检测装置：包括arduino、红外线微波感应器、无线通讯模块。

2、限速装置：包括arduino、人体红外传感器、舵机、无线通讯模块。

*主要特征：

1、可以和任意教室门组合，适用范围广；

2、通过红外线微波传感器和人体红外传感器检测门两侧的情况；

3、通过控制凸轮转动，从而改变门与地面的摩擦力，起到限速作用。

*主要用途：

防止课间教室门突然开启对跑动同学的误伤，使同学拥有更加安全的校园环境。

*创新点：

用人体红外传感器检测门口是否有人，在门框下面安装了一个类似于圆珠笔的装置，当开门过快，且门两侧同有人时，“笔头”会被舵机按下，从而增加门和地面的摩擦力，起到限制开门速度的作用。

作品说明

*问题提出：

*提出的问题和解决的问题：

有一次在班里交英语作业时，我们班一名同学，开门时把门后的一名同学撞伤了，这样的事情时有发生。

研究问题的原因和意义：

当我跟老师提出这个课题问题的时候，老师说她也遇到过好几次样的事故，有的甚至还引起了家长之间的法律纠纷。为避免这种问题的发生，我开始了本课题的研究。

*解决方案：

解决问题的办法：

通过红外线传感器检测门两侧的情况，在门框下面安装了一个类似于圆珠笔的装置，当开门过快，且门两侧同有人时，“笔头”会被舵机按下，从而增加门和地面的摩擦力，起到限制开门速度的作用。

其中Arduino nano作为装置的主控器，红外线微波感应器判断门内外情况，舵机用来按压“笔头”缓速装置。

发明研究的重点：

1、如何检测教室门两侧的情况

2、如何在必要时限制开门速度

发明研究的难点：

平时，门可以正常开关，只有遇到特殊情况（门两侧都有人且开门速度过快）时，装置才会限制开门速度。

发明研究的难点：

平时，门可以正常开关，只有遇到特殊情况（门两侧都有人且开门速度过快）时，装置才会限制开门速度。

本发明使用方法、附图说明性文字：

检测装置借鉴自动门原理，安装在门框的正上方，检测门外是否有人；

限速装置借鉴圆珠笔原理，安装在教室门下方，在必要时弹出笔头，达到限速的效果；

检测装置与限速装置，通过无限通讯模块进行通讯，通过控制舵机实现下压动作。

*使用或试用效果：

实验一：门内外均无人，可以正常运行。

实验二：门外有人进门，且门内无人时，装置可以正常运行。

实验三：门内有人出门，在10次的测试中，有8次装置可以正常运行；有2次发生了误判，即引起了限速。

实验四：门内外均有人，装置可以正常运行，会有明显的减速作用，能更好的保护好两侧的同学。 

*优点：

本课题研究的目的在于消除教室门推门致伤的隐患，营造一个安全的校园环境。本课题研究的意义在于为新型教室门防撞设计，提供一种新思路。具有实用性高、适用范围广、成本低的优点。在实际测试中，实现了最初的设计目标。

*还需进一步研究的问题：

1.  装置随着使用次数的增加，减速的效果会因为磨损而会逐渐减弱。

2.  如果教室门两侧均有人，即使开门的速度并不快，装置依然会限速，这在平时使用中并不方便。

针对这两个问题，我计划继续在“笔头”材料和检测方法上改进，让装置只有在必要时才限速，这样就更加实用了。

作品图片

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