文/图  本报见习记者  蔡敏霞

    “危楼高百尺，手可摘星辰”千年前的李白看到高耸的山寺时发出了感慨，今天，我们城市的高楼越来越多，每幢楼都似在争宠一般往上窜，楼是越来越高，但是问题也来了，高楼的外墙清洗变成了许多大楼苦恼的事情。这不，有几位科创小达人组成了团队，特地为高楼“洗澡”做研究创新，他们团结协作创造出模块化摩天楼清洁系统，获得了今年宋庆龄少年儿童发明奖金奖，他们就是本期封面人物，来自广东实验中学的三位科创小达人郑思志、何一正和卢承辉同学。

科创小团队创造摩天楼清洁系统

    如今现代城市高楼林立，有人调侃都市变成了钢筋水泥铸造的丛林，但丛林有天然的雨水清洗，高楼如何进行自洁呢？所以清洗外墙也成为了许多大楼头疼的问题，如何让几百米高的大楼好好洗一个澡？郑思志介绍说，现代大厦和居民住宅楼壁面多采用瓷砖或者玻璃幕墙结构，常年裸露在外面，必须进行维护清洁。长期以来，高楼大厦的外墙清洁都是采用“一根绳、一桶水、一块板”的模式，大型清洁设备没有得到很好解决，这种让人工吊篮进行高空作业完成，高空气流会使工作人员难以保持平衡，对人身安全和墙壁构成危险。近年来虽然市面上开始出现了玻璃外墙清洁机器人，但是其只能适合表面外墙平整，而且这种清洁机器人的工作能力、蓄电能力、清洁能力、安全能力难易保证，因此该类清洁机器人没有得到大力的推广。

    据了解，担当团队智囊团的郑思志家住广州市发达区珠江新城，他经常观察家附近的高楼大厦，据观察发现每座大厦皆会定期雇用高空清洁工。“但这样不仅成本高，效率低，安全性也极低。”真正触动到郑思志想要做高楼清洁机器的想法是来源于一个新闻，郑思志向记者介绍，“2013年上海浦东银城东路一大厦，一名清洁工人不慎从5楼坠落当场死亡的惨案给了我们做高楼清洁系统的灵感来源。”他说，为避免此类惨案再次发生，我们希望利用机器来解决此问题，最大限度避免损失。

    郑思志说，初一上学期最后的几个星期，突然想到了这个点子，然后寒假的时候与认识了多年的小学同学卢承辉和志同道合的中学同学何一正一拍即合，三人组建了团队，各司其责。通过三人集思广益和讨论，方案逐渐定了下来，在一次次讨论和甚至争执中，大家最终做出了“终结形态”，形成了摩天楼玻璃清洁系统，据介绍，这个系统取代了高空玻璃清洁工，不仅提高了安全性也提高了清洁效率。今年的上半年在老师的推荐下参加了第十六届广东省少年儿童发明奖比赛，获得银奖，后在今年夏天参加了宋庆龄少年儿童发明奖，荣获金奖。

“搞事情”中二少年齐心跨困难

    万事开头难，项目开始，还是初一的三人谁都没学习过物理知识，怎么开始呢？概念的问题成为了大家向前进的拦路虎，但万事总有解决的办法，好学的何思志说，自己为了学习一些概念的知识去请教了一位中大的研究生哥哥，问了他很多物理概念上的问题，何思志为团队进一步设计清洁机器解决了概念上的困难。何一正、卢承辉也介绍说，三人所参加的科创社团的老师对这个科创工作也给予了大力的支持，提供的一些建议让三人的想法更加的完善，对机器的最终形成有着很重要的作用。

    物理概念的问题上得到了解决，但清洁机应该以什么样的形态出现是最好的呢？设计清洁机器之前，他们发现当时市场上已经有很多人着手研发高楼清洁机器人了，如轨道式的清洁机器和无人机操作，但通过横向对比，他们发现市场上所有的产品都存在一些缺点，如轨道式的清洁机器造价非常昂贵且只能在新楼安装，无人机操作在风力较大的情况下飞行不稳定，无法支持高楼清洁。所以经过三人查阅大量的资料和设想，不断推陈出新，最终想出了模块化清洁系统的雏形，据介绍，这个清洁系统的灵感来于扫地机器人、德国MULTI横向电梯，三人所创作的模块化清洁系统取其设计特性，将清洁系统、收纳系统与动力系统进行模块化结合，以达到清洁高空玻璃的目的。

    在一起合作的过程中，总会有摩擦和矛盾，在最初改进概念设计构思的时候，三人的想法各有不同，每个人都觉得自己的想法很好，免不了起了争执，郑思志回忆的时候笑着说“总是有人想搞事情。”但是怎么办呢？郑思志说，到最后还是会互相理解，然后采取每个人观点的亮点进行整合，一起努力。最后三人取长补短，各司其职，模块化清洁系统的分工非常明确，主要由郑思志进行编程、构思、组织、研究报告撰写，何一正负责焊接、硬件组织、研究报告修改，卢承晖则负责了电路图部分。

    在今年夏天，长沙的宋庆龄少年儿童发明奖比赛决赛现场，郑思志回忆说，决赛过程中模型坏了，无法展示功能，只能单靠一张嘴解说对机器进行功能介绍，大家都很紧张这样会影响比赛结果，但评委们在解说中看到了他们作品的创新之处，给予了高分，最终获得了金奖。

永不停歇 展望未来

    在学习过程中，每个人都有收获，他们说，将近一年的组队合作，通过这个项目学到了很多东西，如编程，数学和物理的知识，在比赛过程中还锻炼了自己的答辩和口才、以及随机应变的能力。

    三人都对这个机器有着美好的未来展望，目前该机器最大的特点是“模块化”，意思是其会根据大楼的外貌，将大楼分成模块进行清洁，大楼只需要进行过一次模块化清洁系统的扫描，以后都能根据此记忆进行清洁。机器具有六大创新点：一是系统化：首创收纳机+清洁机一体多功能系统，提高效率。二是智能化：自动避障、手动/智能工作，节省人力。三是预警：采用避障+报警应对机制，最大限度避免损失。四是移动：采用履带+吸附器。利用多机器并联越过在曲面上移动，能自由、无拘束地于楼体墙面移动。五是电源：使用插座电源+蓄电池。六是效率：结构上可让多部清洁机并联，提高效率。还可以划分清洁区域，分区清洁来提高效率。

    他们说，但目前的系统仍存在一定的缺点，不能越过障碍，如橡胶凹槽进行清洁，如何解决这个问题？他们说，已经想好下一步的改进计划了，打算将清洁机的工作从一部变成两部，可以让第二部清洁机在第一部清洁机遇到障碍的时候跨过去，解决掉不能越过障碍的缺陷。

    对于项目后期设想，他们还将继续改进，如使用可自动更换洁具；可跨墙面清洁不止清洁玻璃幕墙，外加水泥、石块、瓷片墙体；可利用其吸附在墙上的特性作其他用途（如：LED灯阵装饰墙体）。

    永不停歇，不满足的他们表示，这个清洁系统会进一步完善，并且希望这个作品能够越来越好，面向国内可以拿更多的奖项，将来还可以拿到国际上参赛，何思志的目标是在高中出国留学，为了更好的申请学校，他对项目的要求更高，他说“想继续改进然后参加德国纽伦堡的市竞标赛和美国匹兹堡的比赛。”