今年8月，第30届全国青少年科技创新大赛在香港举行，温岭青少年宫温岭机器人创客空间科技辅导员、新河镇中学老师孙永胜代表浙江省参加了科技辅导员项目比赛，其作品“面向小学低段，45种传感器电路体验台”荣获三项大奖：科技辅导员项目一等奖、港科研创新大奖、中鸣科学奖，创造了30年来全国赛单个科技辅导员项目获奖最多的纪录。他还是去年和今年台州市唯一参赛教师代表，也是温岭第一位进入此项全国级赛事的教师。
孙永胜的作品由45个创意机器人构成，包括创意护花机器人、创意变魔术机器人、创意环卫机器人、创意日夜值班机器人、创意门卫机器人、夏日送凉机器人、禁烟志愿者、创意交通指挥机器人、防盗报警机器人、计票机器人等，涵盖了生活的方方面面，每个机器人的成本不到30元。机器人都有触觉系统——传感器，负责外界信息的采集。例如，“禁烟志愿者”这一机器人装有烟雾传感器，将它放在公共场所，有人吸烟就能被感知到并发出警示；而夏日送凉机器人，它装的传感器能根据人离其远近而风扇选择转或不转。
此前，他就曾在第27届、29届全国青少年科技创新大赛上，以“6元成本60种数字电路实验板”和“8元成本18种模拟电路实验板”两次获科技辅导员项目二等奖。名片 孙永胜，年出生，新河镇人，教育硕士，新河镇中学信息技术老师，中国青少年科技辅导员协会会员、市科普讲师团专家、市信息技术骨干教师。所辅导学生连续多年获省、地、市各级比赛大奖。其本人则在第27届、29届、30届全国青少年科技创新大赛上，屡获科技辅导员项目二等奖、一等奖等多项奖项。 孙永胜和学生的作品。中学时就爱捣鼓，写作打开他的想象力 今年40岁的孙永胜是新河镇硐天南村（以前是长屿堂前村）人。在长屿中学读初中时，他就喜欢电子技术，那时的电视机室外天线像蜈蚣脚一样，频道收得不多，他就自己动手改造天线想使信号增强。母亲叫他去看秧田的水是否干了需要戽水，他就自己设计了一个可以自动流水的装置。还有家里的鼓风机坏了、电风扇坏了，他都自己尝试着修。 在新河中学读高中时，劳技课上讲到收音机的原理，班级中有四五位对电子感兴趣的同学都尝试着做收音机。孙永胜也尝试着做，一开始失败了，他请教了家电维修师傅才做成功的。此外，他还做过电路简单的叮咚门铃这样的小东西。 距离高考两个月时，孙永胜却生了一场大病，几乎无法继续上学，但幸运的是，几个星期后病情好转。班主任、语文老师王钦平先生（后曾任新河中学校长）希望他每天坚持写作文，孙永胜就从报刊亭买来许多本《微型小小说》、《小小说选刊》、《读者文摘》等杂志，每天翻看，边看边记录当时的想法，且按小小说的形式进行习作训练，每天写一篇。这样坚持一个月后，他的作文水平得到了很大提高，他一天可以写出3至4篇小小说。 写作看似和科技创新无关，但孙永胜却认为，这为他自由想象获取创新点子打下了基础。他开发的芯片卖到了东北 之后，孙永胜考进温州师范大学就读计算机专业，电子技术是基础课程，他碰到了一位好老师陈夏初。那时候，陈夏初老师还面向社会办培训班，因为孙永胜单片机的知识学得不错，老师就叫他去帮忙。 单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器或计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域被广泛应用。 年，孙永胜回到温岭进入新河镇中学工作，本想继续在单片机方面再深入学习，但那时单片机的板要元/张左右，很贵，他只得将单片机扔下了。但他对电子技术还是很有兴趣。业余时间总爱研究这方面的书，邻居家的黑白电视机坏了，他尝试着去修，真给修好了，后来还修过遥控板等。 年，孙永胜到杭州函授本科学习，碰到了一位高中同学。说到单片机时，那位同学告诉他，芯片只要10元就够了，成本低了许多，孙永胜又重新萌生了学习单片机的念头。孙永胜到路桥市场买单片机芯片时，碰到了路桥一家电子公司的员工，因为那家公司的单片机程序委托广东人在编制，比较不便，见他会单片机，就邀请他到公司去看一看。 这家公司的设备是台湾生产的，芯片是台湾的，公司里的员工不太会用，但孙永胜却得心应手。公司对孙永胜很信任，只要求他在双休日过去帮忙一下。那时候，孙永胜的条件还不大好，骑着摩托车去路桥，有时碰到下雨天，骑到目的地后，身上也就湿了。 孙永胜帮这家公司开发了摩托车防盗器、卷帘门装置等设备，他开发的芯片还卖到了东北。但问题来了：在东北严寒的环境下，芯片在室外使用失灵了，而放在室内又可以使用，原因何在？ 孙永胜经过分析，终于弄清了：芯片有民用级、工业级、军工级等区别，有的可以在零下40℃照常工作，而民用级中有的在零下5℃就不能使用。原因找到了，问题也就迎刃而解了。 后来，卖单片机芯片的人将程序编好卖给公司，孙永胜就退出来了。但单片机开发的这段经历，也让孙永胜学到了许多。辅导学生设计简易智能机器人 “失败是成功之母”，对于孙永胜而言，这句话特别有道理。除了调试单片机外，他还应邀为机械厂设计过电子线路，虽因技术力量不足，没有成功，但积累了经验。 年，孙永胜尝试着自己制作激光雕刻机，花了元买了激光管，后来却不敢用（看到电视中操作人员防护方面是全副武装，怕防护不好）。年，他就尝试自造3D雕刻机，造出来后发现钻头在钻的过程中受到压力，夹具性能不好，钻头会缩进去，3D雕刻失败。但是平面雕刻还是成功的，他就把这平面雕刻机用到电路板的自动钻洞、切割方面。他利用这一机器设计电路，辅导学生设计了简易智能机器人。这个作品后来参加台州市智能机器人灭火比赛，拿了二等奖。次年和第三年，又先后拿了台州市一等奖、省二等奖。 年在宁夏举行的第27届、年在北京举行的第29届全国青少年科技创新大赛上，孙永胜分别以“6元成本60种数字电路实验板”和“8元成本18种模拟电路实验板”两次获科技辅导员项目二等奖。这两件获奖作品创新性虽然较强，但是作品规模不大。今年参加第30届全国青少年科技创新大赛前，他就想到制作一套以创新理念为依据、应用3D打印建模和创意形象构图以及以单片机为核心自主开发适合教学的传感器电路，可以使小学生甚至是小学低段学生都能既开心参与又快速理解掌握电子技术传感器、创意机器人和信息技术scratch（一款简单编程工具）编程等。为了做好这45个创意机器人，他花了许多心思，总共耗时8个月，连春节假期也不休息，忙着制作机器人。为了加快制作速度，他还自费买了8台3D打印机用于打印零件。创客空间：既有创新性又有趣味性 年，孙永胜受聘担任温岭青少年宫科技辅导员。在青少年宫领导支持下，今年7月，温岭机器人创客空间在青少年宫成立。创客空间按学生年龄和项目难度分为三个梯度：机器人搭建、机器人触觉（模拟机器人）和机器人挑战，孙永胜担任机器人触觉辅导老师。 这次参赛并获奖的45个创意机器人，同时也是创客空间的教学用具。孙永胜说，一开始在商量时，就考虑到不能让这些创意机器人停留在教室内，要让孩子们带回家里去玩，但同时也要控制成本。一开始用的是纸折机器人，再后来试制卡板贴纸式机器人，虽然很简易，但是用于教学也是可以的。但学生玩这种机器人没有持续的兴趣，于是就想到要跟玩具结合在一起，研制既有创新性又有较强趣味性的创意机器人。 为了造出这45个创意机器人，孙永胜没少花心思：他去新华书店查阅小学低段课本，看创意机器人是否可以与其他课程内容相结合。具体的制作过程中，他充分利用了3D打印技术，线路板他自己能够做，程序也能自己编，但就是外壳造型较难。现在有3D打印机了，他可以通过3D打印机打印出自己想用的配件。当然，并不是说有了3D打印机就能自如打印出想要的东西，熟练掌握技术也要经历失败的过程。在学习3D打印过程的中，孙永胜也走过一些弯路，如打印较大型的部件时，因为需要连续打印15个小时以上，而打到10个小时左右时受到干扰，因为人没有在边上，打坏了，又要重新打印。现在，他一般将打印物的打印时间设置在3个小时内，同时他还对3D打印机的电路进行了改造，让打印机在工作完毕后可以自动切断电源。而为了能让他人帮忙打印，他还对打印机的英文操作界面进行了改造，设计并换上了可以操作一键打印的中文界面，这样他去上班时，可以让家人帮忙打印。接下去，他还要设计制造一些自己需要的3D打印机，以后在科技创新制作方面就更方便了。 在材料方面，他选用了PLA材料，这种材料虽然牢度差一点，但无毒无味，对小学生来说比较安全。“之前是突出了传感器，所以在机器人前加了创意两字，接下去，我还要尽可能地制造出人形机器人。” 孙永胜表示，将好好利用温岭机器人创客空间这一平台，在机器人创意制作设计上再下苦功夫，培养出更多的好苗子，为温岭的素质教育事业添砖加瓦。作者：记者黄晓慧文/图
编辑：陈涵婷
来源：温岭日报
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