FB体育 FB体育平台土耳其地震中国无人机照亮夜空！黑科技的秘密藏在孩子的课本里

　　FB体育 FB体育平台FB体育 FB体育平台土耳其当地时间2月10日，在地震夜晚救援现场，一颗闪亮的“星星”照亮了夜空，为救援人员顺利开展救援争取了时间。

　　现场亮起的那道光仿佛是一道“希望之光”，给现场的的人们带来更大的信心！而这颗“星星”就是中国制造的照明无人机。

　　其实这样的场景并不少见，我们的无人机早已凭借身形灵活、不受限制和载荷多的特点，在各种各样的灾害中大显身手——

　　江上的船着火怎么办？广州珠江口一艘工程船起火，消防员到场就用无人机侦查火情，经过一个多小时的扑救，火势被成功控制，没有造成人员伤亡。

　　山高林密，通信设备无信号，迷路了怎么办？云南临沧一名野外摄影爱好者在水库附近失联，消防员用无人机热成像成功搜寻到他的位置，最终将他成功救下。

　　极端天气、严苛环境怎么救援？无人机自带障碍物感应和加热系统保证顺利运行，靠热成像搜救被困人员。

　　除了搜救，无人机还有一个广为人知的功能——航拍，让欣赏的人插上一双翅膀，拥有更加开阔的俯瞰视野~

　　过去十年间，在国家产业政策的重点支持下，中国国产无人机迈入飞速发展的“快车道”。截至2022年底，中国无人机运营企业共1.3万家，年产值达到1070亿元。

　　而无人机发展迅猛的背后，是人类观察自然事物规律，并根据实际问题设计成各种各样机器、为人类所用的智慧。

　　大到飞机、起重机，小到我们手上戴的手表，从一张设计图纸到一个完整复杂的机器，它们就像是工程师施了魔法“变”出来的一样精巧，具体施了怎样的魔法？98期少年时《机器的构造》就带大家一起来揭秘……

　　特别声明：《少年时·机器的构造》包含在少年时第九辑内，订阅过2023年第九辑少年时的读者，可不用购买。

　　《机器的构造》中既介绍了许多在我们身边、帮助我们生活更便利的机器，也介绍了专注某些领域的冷门机器，而这些机器的“魔法”，全部来自人们在生活中的仔细观察。

　　中国在2400多年前就已出现了冰箱的原型—战国时期的 “冰鉴”，用冰块降温，因为融化时吸热在夏天还能当“空调”用，到明清时期，一直受到王公显贵的青睐。

　　到了近代，人们开始采用更复杂的方式进行人工制冷。用冰块显然消耗太大，怎么办呢？

　　科学家想到，水在沸腾过程中温度不变，却能吸收大量热量，而制冷正好也需要吸热。水的沸点太高，那么有没有其他物质在更低的温度下就达到沸点？这就成了冰箱制冷的原理。

　　机器人不一定都是“人”形的，天上飞的、地上跑的和水里游的，只有你想不到的，没有仿不出来的。

　　比如，海洋生物经过长期自然选择进化出了效率高、速度快、机动性高的水下运动能力，仿生鱼便“全身吸收”了这些优点。

　　和其他机器人相比，它多了高效、高机动、低扰动等优点，从而更加适合在狭窄、复杂和动态的水下环境中进行监测、搜索、勘探、救援等作业。

　　仿生蝴蝶通体蓝色，每只翼展长50厘米，质量只有32克，通过独立控制的翼来调整自己，能在空中翩翩飞舞并按照预编程的路线飞行。

　　仿生袋鼠几乎完全复制了袋鼠的弹跳功夫，依靠蓄力能及时从上一次跳跃中收集能量，并为下一次跳跃做准备。

　　该技术的实现主要在于其控制和跳跃的稳定性，至于用途，设计公司表示，暂时还是有意思的黑科技玩具……

　　而这些仿生机器人也告诉我们，保持充沛的好奇心，观察大自然，结合学习的机械知识多多思考和实践，自然界就是机械设计最好的老师~

　　少年时的编辑告诉我们，《机器的构造》是本“魔法书”，把大家领进发明创造的世界，让大家学会把想象力和知识结合，做出让人们生活更美好的机器的神奇魔法。

　　这本书不仅能让孩子了解各种机器的构造和运行原理，更重要的是让他们跳出埋头苦学的输入模式，沿着工程师走过的道路，从头开始思考如何“学以致用”，设计、制作能解决现实问题的机器。

　　机械的历史由来已久，使用记录在人类早期文明中就已出现。从公元前5000多年出现的陶轮，到现在漫步火星、装备多种先进设备的探测车，机械一直陪伴着人类文明的发展、进步、成熟。

　　公元前3000年左右的美索不达米亚文明就已经有利用杠杆原理的取水工具；公元前16世纪，人类就开始使用水钟；早在中国唐朝，水运浑天仪内部就有齿轮机械结构了……

　　考古学证据表明，古人早在公元前3000年，就发明了用弓弦带动木棒转动的机械装置。而这个机械机构除了钻木取火，还有一个附加功能—钻孔，这种钻床是最早出现的机床。

　　18-19世纪工业革命时期许多机器应运而生，比如大幅提高布料生产效率的珍妮纺纱机和提供大量动力的瓦特蒸汽机。

　　随着时间的推移，人类发明了更精密的机械，当人类为解决特定的问题创造出各种机械的同时，这些机械也拓展出更多的可能……

　　知识的价值不只存在于课本上的定义和考试中的题目，还存在于实际问题的解决方案中。

　　在《机器的构造》中，我们会让孩子明白，看似基础的知识点孕育着更多的新创造，让我们可以完成那些曾经认为不可能的事情，从应用的角度让孩子对知识点的印象更加深刻、立体。

　　在《冰箱如何制冷》文中，可以学到科学家如何利用物质的形态变化——汽化、沸腾进行制冷，这也是初二物理课会学到的知识。

　　《机构：机械的骨架与执行器》让孩子更容易理解气体压力、活塞的运动与做功行程，这是高中物理的必修2书中的知识。

　　在阅读《全向运动机器人的“脚”》、《工程用起重机》过程中，可以巩固物理力学的基本功——受力分析，尤其起重机用到的杠杆和滑轮相关的内容，都能在初二物理教科书中找到，也是很常见的考点。

　　在大量注入科研领域、全球思想即时交互的当今，我们可能正在经历一个新的发明的黄金时代，我们希望通过上面的内容，可以培养孩子像工程师一样思考，真正实现“学以致用”。

　　要创造更精妙、更高效的机器、get到“魔法”的精华，需要理解其中的构造、力的传递关系。

　　这就需要从二维的示意图里，构筑出三维的物体，从静止的图片里，想象出这个三维物体的动作和运动过程。要推敲，这个物体的每个部位将承受什么样的、多大的力，这个力从哪里来……这种立体的想象力是现在很多孩子学习、应试所需要的。

　　为了让孩子们理解复杂的结构，这次《机器的构造》在机器运行过程的展示上下了很大的功夫，包含342张配图（其中42张为原创绘制）、30个详解视频（书中扫码即可观看）。

　　比如，生活中时常见到的小汽车是怎么动起来的？我们引导孩子将汽车“解剖”，通过图片、视频、文字结合的形式，摸清汽车从结构到运行原理的方方面面。

　　打印机是如何将电子文件精准地印在纸上的？这个过程涉及到光学、电学等等知识原理，打印机的结构也很复杂，我们用图片和视频，带着孩子从头到尾了解打印的过程。

　　而这些专业、全面又细致的讲解，离不开优秀的大咖学者团队的参与，他们来自不同的专业领域，拥有过硬的专业背景和丰富的行业经验。

　　毕业于长沙理工大学车辆工程专业，从事整车集成工作 15 年，曾参与多款畅销车型开发，目前致力于新能源车型的开发。

　　打印机领域自媒体人，专业打印机维修员，维修并使用各式打印机，了解激光打印机、喷墨打印机和针式打印机等运行机制与工作原理。

　　天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室教授，博士生导师，天津市教学名师。主要研究方向为内燃机振动噪声及故障诊断、氢内燃机性能等。主讲汽车发动机构造课程，该课程获批国家级精品在线课程。已在国内外期刊发表论文80余篇。

　　知名科普作者，英国牛津大学地质学博士，计算机硕士。地质学和地球科学All-geo网站的地质学家栏目撰稿人。

　　天津大学动力机械工程专业硕士。一直从事动力机械、工程机械开发研究。目前就职于三一集团，主要从事工程机械开发工作。熟悉混凝土搅拌车、泵车、起重机、挖机等常见的工程机械。

　　在之后98期的学者直播中，我们也会邀请书中撰文的大咖学者做客直播间，给孩子们详细讲解书中的知识，请大家持续关注~

　　从某种意义上说，人类的历史就是新型机械不断涌现和发展的历史，从第一次工业革命的第一台蒸汽机到现代信息时代的各种机器，机械的创新不断改变着人类的生活。

　　我们的世界正在进入人工智能、机器人的时代，但无论怎么变化，机械的重要性都不会减弱。Chat GPT让我们震惊，但更多的是让我们思考机器经济的时代我们要培养孩子的哪些素质。

　　因此，了解机器、懂得利用机器创造和创新，无疑是必备的素养之一：让机器为我们服务，为我们的工作和生活提供便利，而不是让机器取代我们。

　　希望《机器的构造》能把孩子带入这个重要的领域，看到课本上的知识是如何“学以致用”的，锻炼出工程师的思维能力和想象力，探索自己未来的发展方向。