原標題：南航學生設計作品為課堂帶來創新教具

PID算法的機械展示教具，基于空氣成像的教學投影設備，仿人自行車騎行結構……近日，在剛落下帷幕的江蘇省第五屆大學生機械創新設計大賽中，南京航空航天大學的學生團隊取得優異成績，并以他們的設計作品為課堂帶來創新教具。

PID算法教具：直觀展示抽象的控制學原理

“海市蜃樓”是一種十分神奇的自然現象——在沙漠或者大海之上產生出物體的形象。在此次大賽中，由南航大三同學組成的“繹奇”團隊將這種不需要屏幕就能在空氣中產生幻象的奇觀展現在了觀眾眼前。

在作品展示中，只見操作人員調整著一個小箱子，不一會就有一陣陣霧氣彌漫。一張清晰的影像出現在水霧之中，不停變化，前一刻還是一朵朵向日葵，后一秒就變成一幅山水畫。展品引來眾多觀眾駐足，嘖嘖贊嘆。“繹奇”團隊的隊長莽原介紹：“基于空氣成像的教學投影設備由激光投影儀與空氣幕兩個部分組成，空氣屏幕是整個設備核心環節，設備內部的超聲波霧化器工作后使加入箱體內的水產生霧氣，外部的空氣泵向箱體內部壓入空氣在箱體內部按照比例混合后由于箱體內外的氣壓差從噴口處噴出，形成形狀固定、速度較快的混合氣流，氣流中帶有的水分子在激光投影儀的照射下讓光線在混合氣體表面產生漫反射，這樣人們就能在沒有屏幕的空氣中看到固定的影像了。”

據悉，空氣成像的教學投影設備利用光的漫反射，空氣流動的僅僅是課本中學到的簡單物理現象，但實際運用效果明顯。據莽原同學介紹，此類教具也可推廣到空氣屏幕，根據教學需要調整大小，而且空氣成像的夢幻效果縮短了課堂上虛擬與現實之間的距離讓同學們在課堂上接觸課堂之外的精彩食物，達到構筑“幻夢課堂”的目的。

仿人自行車騎行結構：可應用機械原理教具、亦可做新型電動車

據了解，騎行結構是機械結構中最基礎、最簡單的四桿機構，經過巧妙的組合來實現仿人動作，是利用仿生學原理，實現純機械的仿生。而且他們采用雙人騎行自行車，用真人和機器人對比展示的方法，使展示效果更加形象生動。

團隊的孫青松同學表示，他們幾個隊員都比較喜歡騎自行車，于是就想，能不能用機械原理中簡單的機構實現模仿人體騎行自行車呢？于是他們就開始找老師查資料，最終他們用兩個最簡單的兩桿機構做出了一個會騎自行車的小機器人。他們把機器人裝在一個雙人騎行的自行車后座上，同時前邊可以坐人，掌握平衡和方向。

據悉，仿人自行車結構既可作為四桿機構的課堂展示教具，而且還可以進行二次開發加入自平衡及避障系統實現無人控制的載人自行車，同時也可以通過腿部運動幫助殘疾人進行康復活動。

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