科技節(jié)上小明承擔(dān)了水體采樣器設(shè)計的創(chuàng)新設(shè)計課題，為了便于無人機來運載采樣器，要求采樣器的體積重量盡可能小。他結(jié)合自己去醫(yī)院的經(jīng)歷，打算使用真空采血管（圖甲），通過推動真空采血管，使連接外部的針刺入采血管（圖乙），利用壓力差將水樣吸入采血管，完成抽取一定量水體的方案?，F(xiàn)需要一個合適的機械裝置實現(xiàn)這個方案，請你幫助小明設(shè)計該裝置的機械部分，設(shè)計要求如下：

圖甲	圖乙	圖丙

①采血管內(nèi)部真空，不得進(jìn)行鉆孔和破壞；
②為能順利刺破采血管前端的密封層，裝置前進(jìn)距離不小于20mm；
③采用小型減速電機（圖丙）驅(qū)動，通過電機的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)實現(xiàn)采血管的前進(jìn)或后退；
④材料自選。
請完成以下任務(wù)：
（1）小明發(fā)現(xiàn)問題的途徑是

C

C

（A．觀察日常生活；B．收集和分析信息；C．技術(shù)試驗和技術(shù)研究）；
（2）構(gòu)思該裝置的結(jié)構(gòu)方案時，不需要考慮的是

C

C

（A．裝置如何與采血管連接；B．小明的加工技術(shù)水平；C．電機如何固定在采樣器中；D．裝置采用什么材料）；
（3）小明設(shè)想該裝置安裝后，采用藍(lán)牙來控制，通過無人機控制器發(fā)送采集的指令后，電機驅(qū)動該裝置推動采血管前進(jìn)，裝置運動一定時間后停止前進(jìn)，再經(jīng)過一段時間后，電機反轉(zhuǎn)驅(qū)動該裝置使采血管后退，運動一定時間后停止。按照小明的設(shè)想，該裝置控制方式屬于

A

A

（A．開環(huán)控制；B．閉環(huán)控制）；
（4）畫出機械部分的設(shè)計草圖（電機可用方塊代表，不必考慮裝置的防水），必要時用文字說明；在設(shè)計草圖上標(biāo)注主要尺寸。