远近调节训练装置：四个版本怎么做
原理：眼睛盯住小视力表上最小的那一行，视力表在 30 cm 和 60 cm 之间慢慢来回移动，睫状肌就会反复收缩、放松，相当于给眼睛做“调节体操”。
先说清楚效果边界
远近交替的调节训练对缓解视疲劳有一定依据。对预防近视，目前证据较弱。恢复视力基本没有证据。 目前证据最强的近视防控手段是：每天 2 小时户外活动、低浓度阿托品、离焦镜片、角膜塑形镜。 所以这个装置适合定位为“调节训练 / 缓解视疲劳”的辅助工具，宣传时不要承诺“恢复视力”。
远近交替的调节训练对缓解视疲劳有一定依据。对预防近视，目前证据较弱。恢复视力基本没有证据。 目前证据最强的近视防控手段是：每天 2 小时户外活动、低浓度阿托品、离焦镜片、角膜塑形镜。 所以这个装置适合定位为“调节训练 / 缓解视疲劳”的辅助工具，宣传时不要承诺“恢复视力”。
下面四个版本都有动画，橙色数字是实时的“视力表到眼睛的距离”和“眼睛需要的调节力”（单位：屈光度 D = 100 ÷ 距离cm）。点击灰色关键词可以复制，直接贴到淘宝里搜。
先定好这几个参数（所有版本通用）
| 参数 | 建议值 | 为什么 |
|---|---|---|
| 最近距离 | 30 cm（孩子可到 25 cm） | 需要约 3.3 D 调节力，大多数人能轻松看清 |
| 最远距离 | 60 cm（空间够可以到 80–100 cm） | 约 1.7 D，眼睛明显放松；装置也不会太长 |
| 行程 | 30 cm（远 − 近） | 决定了滑轨长度和曲柄半径 |
| 往返一次 | 8–10 秒 | 眼睛重新对焦需要 0.5–1 秒才稳定，太快就只是看糊 |
| 两端 | 自然减速，或停 1–2 秒 | 让眼睛在最近点、最远点各“对准一次” |
| 头部 | 必须有下巴托 | 头不固定，人会下意识前后跟着动，训练效果就没了 |
| 每次训练 | 3–5 分钟 | 先短后长，眼睛酸胀就停 |
版本 0 · 手推卷尺（0–20 元，1 小时）先做这个
距离 – 调节力 –
怎么做
- 桌上用胶带贴一根卷尺，“0”对准下巴托（一摞书加毛巾就行）的眼睛位置。
- 视力表卡片贴在硬纸板上，用手（或家长帮忙）沿卷尺从 30 cm 推到 60 cm，再拉回来，数着 1、2、3、4、5 慢慢推。
- 记下来：最小能看清哪一行？多快的节奏最舒服？孩子能不能坚持 3 分钟？
这一步的目的是先验证参数和使用意愿，花钱做机器之前先确认这件事值得做。
要买什么
| 东西 | 淘宝搜索关键词 | 参考价 |
|---|---|---|
| 卷尺或软尺 | 钢卷尺 3米 | 5 元 |
| 近视力表卡片（也可以自己打印，见文末） | 标准对数近视力表 卡片 | 5–15 元 |
版本 1 · 钟摆式（30–50 元，半天）适合演示
距离 – 调节力 – （为了看得清，动画把摆角放大了；实际摆长 2 m 时摆角只有 4–5°）
怎么做
- 在门框或天花板上拧两个吊环螺丝，挂两根细绳（两根绳是为了不让板子转），下端吊一块小木板，木板上贴视力表。
- 摆动方向正对着人眼：板子朝人荡过来、再荡回去。
- 摆长决定节奏：摆长 1 m 时往返约 2 秒，2 m 时约 2.8 秒。摆长再长，节奏也偏快，这是钟摆的硬伤。
优点：不用电、没有噪音，两端天然减速。缺点：会慢慢停下来，要人推；走的是弧线，板子会略微上下晃；节奏偏快，不好调。所以它更适合做“原理演示”，不建议做成产品。
要买什么
| 东西 | 淘宝搜索关键词 | 参考价 |
|---|---|---|
| 吊环螺丝 ×2 | 吊环螺丝 羊眼钉 | 5 元 |
| 细钢丝绳或鱼线 | 包塑钢丝绳 1mm 大力马鱼线 | 10 元 |
| 小木板 15×20 cm | 椴木板 激光切割 定制 | 10 元 |
| 下巴托：自己用木块加海绵做 | EVA海绵 自粘 | 8 元 |
版本 2 · 电机 + 曲柄 + 滑轨（120–180 元，一个周末）推荐样机
距离 – 调节力 – 俯视图（从上往下看）。电机轴竖直朝上，带动一根曲柄臂水平转动
原理一句话
电机慢慢转一圈，曲柄臂通过连杆把滑块推出去再拉回来，就像自行车脚踏板带动小腿。这个机构有个天然的好处：两端慢、中间快，眼睛在最近点和最远点有时间对焦。
关键尺寸（行程 30 cm 时）
| 部位 | 尺寸 | 说明 |
|---|---|---|
| 曲柄半径 r | 15 cm | 行程 = 2 × r。在曲柄臂上多打几个孔（12 / 15 / 18 cm），就能调 24 / 30 / 36 cm 的行程 |
| 连杆长度 L | 35–40 cm | 至少是 r 的 2.5 倍，运动才顺，不会卡死 |
| 滑轨长度 | ≥ 45 cm | 行程 30 cm，再加滑块本身的长度 |
| 电机转速 | 6–8 转/分 | 一转 = 一个往返，所以 6 转/分 ≈ 10 秒往返；用调速器微调 |
| 底板总长 | 约 110–120 cm | 下巴托 → 30 cm 空隙 → 30 cm 行程 → 连杆 → 电机 |
组装步骤
- 底板：一块 120×25 cm 的多层板（1.5–1.8 cm 厚），一头装下巴托，另一头装电机。
- 滑轨：两条抽屉滑轨平行地平放在底板上，螺丝固定，上面盖一块 20×25 cm 的小板当“小车”。也可以只用一条宽滑轨。
- 视力表：在小车朝人的那一侧竖一块 15×20 cm 的木板，视力表放进亚克力台卡里卡住，方便更换。视力表中心要和眼睛等高。
- 电机：电机用专用支架竖着固定在底板上，轴朝上；用法兰联轴器把一根 22 cm 长的木条（曲柄臂）固定到轴上。
- 连杆：一根 40 cm 木条或铝条，两头各装一个 M6 杆端关节轴承（鱼眼），一头接曲柄臂上的孔，一头接小车。
- 电路：12V 电源 → 开关 → PWM 调速器 → 电机。旋钮调到往返一次 8–10 秒。
- 安全：在小车最近点的前方钉一块挡块（硬限位），保证小车不可能离眼睛近于 25 cm；曲柄和连杆外面用一个纸箱或亚克力罩挡住，防止夹手。
要买什么
| 东西 | 规格 | 淘宝搜索关键词 | 参考价 |
|---|---|---|---|
| 减速电机 | 12V，6 转或 7 转/分，带安装支架 | JGB37-520 减速电机 12V 7转 直流减速电机 低速 大扭矩 12V | 25–40 元 |
| 电机支架 | 配 37 mm 电机 | 37电机 L型支架 | 5 元 |
| 联轴器 | 孔径 6 mm（看电机轴径），带法兰盘能拧木条 | 6mm 法兰联轴器 刚性 | 5–8 元 |
| 调速器 | 12V 直流 PWM，带旋钮 | 直流电机调速器 PWM 12V 旋钮 | 8–15 元 |
| 电源 | 12V 2A，DC 5.5 接口 | 12V2A 电源适配器 DC5.5 | 12–18 元 |
| 开关线 | DC 公母头带开关 | DC5.5 带开关 延长线 | 3–5 元 |
| 滑轨 | 三节静音滑轨，长 45–50 cm | 三节抽屉滑轨 静音 45cm（更顺可选：光轴 直线轴承 SC8UU 套装） | 15–30 元 |
| 杆端关节轴承 ×2 | M6，内外螺纹各一种都行 | 杆端关节轴承 M6 鱼眼 | 8–12 元 |
| 板材 | 底板、小车、视力表板、曲柄臂、连杆 | 多层板 定制 切割 18mm 松木条 2x3cm | 30–50 元 |
| 视力表夹 | A6 或 A5，双面 | 亚克力台卡 A6 | 5 元 |
| 螺丝杂件 | M6 螺栓螺母、木螺丝 | M6 螺丝螺母 套装 自攻木螺丝 套装 | 10–15 元 |
| 下巴托 | U 形木块 + 海绵 | EVA海绵 自粘 | 8 元 |
选电机时，转速宁可选慢的（6–10 转/分）；调速器只能往慢调，调太慢扭矩会不够。买的时候看清“输出轴直径”，联轴器孔径要对上（JGB37-520 一般是 6 mm D 形轴）。
版本 3 · 步进电机直线滑台（250–400 元）像产品的第二版
距离 – 调节力 – 状态 –
和版本 2 的区别
- 运动可以编程：比如“最近点停 2 秒 → 3 秒移到最远 → 停 2 秒 → 3 秒回来”，还能慢慢加快，做成“训练课程”。
- 更安静、更准、更紧凑：滑台模组买来就是一整根，不需要曲柄和连杆，装置长度只要约 80 cm。
- 行程用软件限位，再加限位开关，安全性更好。
两种做法
- 不写代码：买“步进电机往返控制器一体机”，面板上直接设置距离、速度、停顿时间。最推荐，小白友好。
- 写代码：Arduino 加步进驱动。灵活，可以加按钮、计时、语音提示，但要会一点编程（代码可以让 AI 帮你写）。
要买什么
| 东西 | 规格 | 淘宝搜索关键词 | 参考价 |
|---|---|---|---|
| 直线滑台模组 | 同步带式，有效行程 ≥ 300 mm，带 42 步进电机 | 同步带滑台模组 行程400 42步进 直线滑台 步进电机 同步带 | 150–280 元 |
| 方案 A：一体控制器 | 可设往返、速度、停顿 | 步进电机控制器 往返 延时 一体 步进电机 驱动控制一体 正反转 可编程 | 40–80 元 |
| 方案 B：Arduino 加驱动 | UNO 开发板加 TB6600 或 A4988 | Arduino UNO R3 开发板 TB6600 步进电机驱动器 | 50–80 元 |
| 电源 | 24V 3A（或按控制器要求） | 24V3A 开关电源 | 20–30 元 |
| 限位开关 ×2 | 装在两端防止撞头 | 微动开关 限位 带滚轮 | 5 元 |
| 底板、视力表板、下巴托 | 同版本 2 | 多层板 定制 切割 18mm 亚克力台卡 A6 | 30–50 元 |
滑台选“同步带”而不是“丝杆”：同步带速度快，价格低，行程长，这个场景更合适。丝杆滑台精度高但慢、贵，没必要。
四个版本对比
| 版本 0 手推 | 版本 1 钟摆 | 版本 2 曲柄滑轨 | 版本 3 步进滑台 | |
|---|---|---|---|---|
| 花费 | 0–20 元 | 30–50 元 | 120–180 元 | 250–400 元 |
| 制作时间 | 1 小时 | 半天 | 一个周末 | 1–2 天 |
| 动手难度 | 无 | 低 | 中（要钻孔、接线） | 中（接线、设参数） |
| 自动运行 | ✗ | 半自动，会停 | ✓ | ✓ |
| 节奏可调 | 靠人 | 基本不能 | 旋钮调速 | 完全可编程，两端可停顿 |
| 运动轨迹 | 直线 | 弧线 | 直线，两端自然减速 | 直线 |
| 噪音 | 无 | 无 | 小 | 小（步进有轻微嗡嗡声） |
| 适合 | 验证想法 | 演示原理 | 第一台样机 | 产品化原型 |
推荐路线：版本 0（今天就能做，验证距离和节奏）→ 版本 2（第一台自动样机）→ 用户反馈好，再做版本 3。
如果你完全不想钻孔接线，也可以从版本 0 直接跳到版本 3 的“一体控制器”方案，多花一百多块钱，换来省事。
视力表怎么准备
普通的“标准近视力表”是按 30–40 cm 设计的，可以直接用。要求是：最小的那一行，在最远点（60 cm）要“努力一下刚好看清”。如果在最远点也很轻松，说明字太大，训练效果弱；如果在最远点完全看不清，就换大一号的。
| 在 60 cm 处对应的视力 | 0.5 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
|---|---|---|---|---|
| E 字的高度 | 1.75 mm | 1.09 mm | 0.87 mm | 0.73 mm |
计算方法：视力 1.0 的 E 字高度对应 5 角分。高度 = 距离 × tan(5′) ÷ 视力。打印时要用 600 dpi 以上的激光打印机，否则小字会糊。需要的话我可以帮你直接生成一张可打印的 PDF。
安全清单
- 最近点必须有物理挡块，保证视力表板离眼睛不小于 25 cm，电机失控也撞不到脸。
- 曲柄、连杆、同步带这些转动件要加罩子，特别是给孩子用的时候。
- 速度宁慢勿快；视力表板边角打磨圆滑。
- 电源用正规 12V/24V 适配器，不要自己接 220V。
- 训练中出现头晕、眼痛、复视就停止；有斜视、弱视或者高度近视的孩子，先问眼科医生。
价格是 2026 年淘宝常见价，仅供参考。动画里的距离按“1 cm = 6 像素”缩放，只有钟摆的摆角为了能看清做了夸张。