引言

       2018年1月，格物斯坦机器人教育举办了第二届“格物斯坦杯”环保卫士机器人创意搭建设计大赛，全国各地的小学员们积极参与。今天我们展示格物斯坦机器人教育河南省郑州校区申瑞启小学员递交的机器人作品——变废为宝（净水器）。

变废为宝（净水器）

创作灵感

       大家好，我是格物斯坦机器人教育河南省郑州校区的一名小创客，我叫申瑞启，今年10岁，我非常喜欢格物斯坦机器人课程。

       学校开设科学课，我经常学习一些小实验、小发明等，如制造龙卷风、蒸馏白酒。此外，我还在格物斯坦机器人郑州校区学习机器人课程，学到了很多机器人搭建、编程知识，创作了很多机器人作品，如升降平台、伸缩门、机械手臂、升降国旗、摩天轮、摇头风扇等。我有一个想法，能不能把科学课和机器人课结合起来呢？

       爸爸妈妈经常带我去郑州大学玩。金水河穿过校园，我们就会看到那里的水总是不太干净，河边有人锻炼身体，还有人读书。我就想：要是河水清澈干净多好啊！我就构思设计一个净水器，变废为宝。

创造过程

       为了搭建我的机器人，我特意和妈妈一起做了一个调查，通过上网查资料和实地走访完成了我的调查，我的调查如下：

废水危害

       废水，一般指没有利用价值的水。它包括生活污水、工业废水和初雨径流入排水管渠的其它无用水。

       废水污染物通常包括固体污染物、有机污染物、油类污染物、有毒污染物、生物污染物等。

       不同污染物的废水会带来不同危害：引起急性和慢性中毒，致癌等；也会影响美观，不能带给人美好愉悦的感受。

金水河现状

       金水河主要有漂浮物，如塑料瓶、树叶、水草等，河水不清澈，有时有难闻的气味。

解决方案

       我查找了一些资料，根据我现有的条件，我设计的净水器主要通过过滤和吸附作用解决漂浮物和水体发黑的问题。

       完成以上调查我了解废水的危害，金水河实际污染的状况和解决方法。于是，在老师的指导下，我就把科学课和机器人结合在一起，设计制作了一个变废为宝（净水器），过滤的水我通过机器人搭建完成了自动浇花系统，多余的水我通过机器人搭建完成了自动储水系统。

设计原理

       根据碎石、沙子的阻挡作用过滤漂浮物，水中漂浮物、污垢颗粒会沉积在碎石、沙子的间隙，但水分子可以穿过间隙，从而过滤漂浮物和污垢颗粒。

       根据活性炭具有吸附颜色成分的功能，利用活性炭表面的小细孔来吸附有颜色的成分或有气味的成分。

作品介绍

       下面我为大家介绍一下变废为宝（净水宝）结构和功能。我的变废为宝机器人包括净水系统和自动浇花系统，余水自动储水系统。

净水系统

       污水进入净水装置，经过四层沉淀净化，第一层过滤大颗粒物体，第二层过滤小颗粒及沉淀，第三层活性炭吸附油脂化学物品等，第四层进行再次过滤沉淀最终干净水流入储水箱内。

自动浇花系统

       自动浇花系统采用光强传感器进行采集信号，光强感应到晚上，通过编程控制电机打开阀门，利用过滤干净的水进行浇花，根据季节变化，可以编程控制浇花的时间，浇花完毕电机控制阀门关闭。

余水自动储水系统

       当储水箱水满了，余水自动储水系统开始工作，储水箱里面有一个浮子，水位上升，浮子在浮力作用下上升，灰度传感器检测到浮子，灰度值变化，编程控制电机打开阀门，过滤干净的水通过水管流进备用水箱里面，经过计算大约30秒即可将水箱里面的水流进备用水箱里面。

（微信扫描可以观看视频）

       我的小制作是一个尝试，把智能机器人和科学小实验结合解决生活中的问题。很多问题要等到我学习掌握更多本领的时候才能解决。谢谢老师的指导，谢谢大家。

指导老师点评

       格物斯坦机器人教育河南省郑州校区的申瑞启同学能够关心环境，非常有责任感，并能够付诸于行动创造出变废为宝（净水器），该机器人将生活中一些闲置的物品有效地利用起来，运用了复杂的机械传动原理、编程、净水原理、浮力原理，将多门学科的知识灵活运用，作品非常好。