细心造就发明灵感

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  ★星成就
  拥有3项国家专利,第42届日内瓦国际发明展银奖,荣获2016年度“明天小小科学家”称号。
  ★星语录
  不要绝望,不要停止探索和思考,不要放弃梦想,只要肯持之以恒、付出努力,我们就会离自己的梦想越来越近。
  ★星故事
  施则威是一个爱思考、爱动脑的小发明家,还有很多发明心得。比如,善于观察和发现问题,做生活中的有心人,找到发明创造的灵感;勤于动手才能让想法变成现实;多看科学类的书籍,注重日积月累,提高自己的科学素养;不害怕失败,把失败当成前行的动力……這些心得让施则威一次次在生活中找到了发明的灵感。
  一次,施则威在医院的诊室发现,诊室的房门经常是开着的,这无法保障正在就诊的患者的隐私,可是诊室的空间通常都比较小,没有多余的空间安装玄关帘,即便安装上,忙碌的医生也无法保证每次都把玄关帘放下来。
  “能不能设计一款既不占空间,仅当需要时才出现,且不需要人为关注、能自动运行的遮挡装置呢?”施则威陷入了思考。
  爱动手的施则威很快就把自己的想法付诸行动,在不断地尝试和改进后,他运用自己学过的几何和物理知识发明了自动玄关帘。自动玄关帘的原理是用一个机械运动控制另一个机械运动,也就是让玄关帘与门同步运动,玄关帘随着房门的开启逐渐打开,随着房门的关闭逐步收回,这样就实现了玄关帘的自动开闭,从而为就诊患者提供遮挡。为了达到最佳的遮挡效果,施则威运用学过的几何知识使玄关帘展开宽度始终大于门框的宽度。
  细心的施则威还发现,身边的老年人越来越多,而老年人由于腿脚不便,很容易摔倒,于是他便萌发了研发“穿戴式老年人平衡能力智能检测仪”的想法,帮助老年人减少摔倒的可能性。
  由于每个人走路时姿态各异,施则威先是构造了人在走路时的动态模型,并把腰部、左脚和右脚作为走路时监测的三个点,然后通过加速度传感器提取人行走时这三个点加速度的实时信号,通过频域变换获得频谱数据,同时重点分析不同点、不同维度的频谱之间的关系,进而找到频谱特性和平衡能力之间的关系,据此构建平衡能力测量的指标体系。
  这样老年人在行走的过程中,加速度传感器会把监测到的数据发送到电脑或手机上,进而计算人在行走过程中的肢体协调和重心摇摆情况,判断出人在走路时的平衡情况。如果在走路的过程中,老年人的平衡能力突然下降,该系统将会发出提示,提醒老年人停下来休息,避免摔倒。
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