創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽題目(已修改)
2025-04-05 12:29 本頁面
【正文】 1 助立椅參賽學(xué)校：華南理工大學(xué)參 賽 者：畢經(jīng)元、龍志健、萬明遠(yuǎn)，指導(dǎo)教師：張鐵、李杞儀作品內(nèi)容簡介 本作品是一張方便老年人或者腿腳不便的人站立的椅子。主要是通過使用者上肢的運(yùn)動(dòng)來帶動(dòng)一面的動(dòng)作，從而可以調(diào)整人的坐姿與重心，來減少下肢的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)站立姿勢。本機(jī)構(gòu)主要用到了平面連桿以及其它一些機(jī)械結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)椅面的調(diào)整，來帶動(dòng)使用者的行動(dòng)。并且如果使用者需要的話，在坐下來的時(shí)候也可以起到減少其下肢運(yùn)動(dòng)的作用。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 我們主要是考慮到老年人或者其他腿腳不方便的人群，在站起來的時(shí)候總是很費(fèi)力；而且往往在坐下來的過程中也是一屁股就坐了下去。為了改變這樣的狀況，我們將人站立過程中的手腳并用，該為手起到主要作用，方便特殊人群。推廣應(yīng)用價(jià)值 我們的社會(huì)對(duì)老年人的關(guān)愛漸見凸現(xiàn)，在這樣的背景下，對(duì)老年人日常行動(dòng)的關(guān)愛也就更為重要了。而且對(duì)于特殊群體，比如下肢受傷，殘疾等等的人群，我們的設(shè)計(jì)也可以助他們一臂之力。方便了使用者日常行動(dòng)，而且也減輕了子女或者看管人的看護(hù)負(fù)擔(dān)。這樣的話，他們坐下就不愁再站起來了。2 自動(dòng)攙扶助步車參賽學(xué)校：青島大學(xué)參 賽 者：王新剛、曹志強(qiáng)、鄭虎階、徐晟、孫海峰，指導(dǎo)教師：師忠秀、龐嚴(yán)英作品內(nèi)容簡介 本產(chǎn)品主要應(yīng)用于腿部殘疾、腿部骨折處于恢復(fù)期的病人。主要運(yùn)用了自動(dòng)檢測和電器控制的原理；巧妙地將助步車和動(dòng)力裝置結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力助步；并添加了單片機(jī)系統(tǒng)、光電檢測裝置以及繼電器，可以自動(dòng)檢測病人的行動(dòng)意圖，并且實(shí)現(xiàn)了車隨人動(dòng)。該車充分考慮了不同使用者的需要，設(shè)置了多種不同的工作模式；另外，本車增添了多處人性化設(shè)計(jì)及安全保護(hù)措施，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、產(chǎn)品的可靠性高；創(chuàng)新地利用支撐板代替雙拐，這樣可以減輕病人長時(shí)間拄拐帶來的勞累；由于該車操作的方便性以及車身對(duì)人體的攙扶作用，病人可以獨(dú)立使用，從而大大減輕家人及護(hù)士的負(fù)擔(dān)?；炯夹g(shù)指標(biāo)：整車指標(biāo)：速度0~；電機(jī)：DC12V、46rpm、P=15W。電源：12V、14Ah； 光電開關(guān)：檢測距離：、DC 6～36V。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) （1）系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢測人體的行動(dòng)意圖并自動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力助步；（2）本車實(shí)現(xiàn)了車隨人動(dòng)，提高了使用者的方便性和舒適性；（3）本車實(shí)現(xiàn)了在一定范圍內(nèi)的無級(jí)變速；（4）本車采用了多種工作模式以適應(yīng)不同的使用人群；（5）獨(dú)特的控制電路大大簡化了控制系統(tǒng)；（6）多處人性化設(shè)計(jì)和安全措施，使本車更安全實(shí)用；（7）病人可以獨(dú)立使用，從而減輕了家人及護(hù)士的護(hù)理負(fù)擔(dān)。推廣應(yīng)用價(jià)值 該車的應(yīng)用前景非常廣闊，可應(yīng)用于醫(yī)院的康復(fù)中心、也可提供給殘疾人使用、還可以應(yīng)用于行動(dòng)不便的老年人，用于攙扶助步。3 語音識(shí)別控制的多自由度欠驅(qū)動(dòng)助殘機(jī)械手參賽學(xué)校：上海交通大學(xué)參 賽 者：李順沖、揚(yáng)飛鴻、陳侃、黃俊杰，指導(dǎo)教師：高雪官作品內(nèi)容簡介 為了盡量能使機(jī)械手與人手大小相仿，同時(shí)也為了體現(xiàn)欠驅(qū)動(dòng)手的優(yōu)勢，機(jī)械手將通過一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過差分機(jī)構(gòu)自適應(yīng)地分配動(dòng)力，差分機(jī)構(gòu)與電動(dòng)機(jī)可藏入手掌和手腕內(nèi)。手指的結(jié)構(gòu)：我們的機(jī)械手共使用4個(gè)手指，分別為拇指、食指、中指和小指。除拇指外，其他每個(gè)手指尺寸均相同，這樣就可以模塊化設(shè)計(jì)、加工，可以互換，也可以根據(jù)實(shí)際需要增減機(jī)械手的手指數(shù)。食指、中指和小指這三個(gè)手指每個(gè)手指都由三個(gè)指節(jié)組成。拇指結(jié)構(gòu)與其他三指基本相同，但只有兩個(gè)指節(jié)。彈性推桿差分機(jī)構(gòu)：由于只使用一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)各個(gè)手指，為了使驅(qū)動(dòng)力可以自適應(yīng)地分配到各手指，需要一套驅(qū)動(dòng)力差分機(jī)構(gòu)。我們的方案是這樣的?；瑝K安裝于手掌內(nèi)的導(dǎo)軌中，通過一個(gè)絲杠螺母機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，可以沿導(dǎo)軌做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。滑塊與手指間通過彈性推桿來連接。在滑塊向前運(yùn)動(dòng)過程中，當(dāng)各個(gè)手指沒有接觸物體時(shí)，彈性推桿不收縮，可以看作是一剛性桿，驅(qū)動(dòng)各手指運(yùn)動(dòng)。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 所謂的欠驅(qū)動(dòng)就是指機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)數(shù)目少于自由度數(shù)目。我們的機(jī)械手就運(yùn)用了欠驅(qū)動(dòng)抓握原理，由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)全部的四個(gè)手指（共11個(gè)關(guān)節(jié)）實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的抓握，這種機(jī)械手在抓握時(shí)能夠很好地適應(yīng)物體的形狀。機(jī)械手的大小與人手相仿，同一般的靈巧機(jī)械手相比雖然功能有所減少，但在同樣完成抓握動(dòng)作的情況下，它的結(jié)構(gòu)更簡單，重量更輕，體積更小。推廣應(yīng)用價(jià)值 能夠采用語音進(jìn)行控制的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，操作簡單，使用方便，價(jià)格低廉，必然能為手部殘疾的人士帶來福音。4 多功能助食裝置參賽學(xué)校：廣東工業(yè)大學(xué)參 賽 者：陳其慶、陳志忠、劉智勇、賴錦濤、何影冰，指導(dǎo)教師：傅惠南、呂志強(qiáng)作品內(nèi)容簡介 為了填補(bǔ)市場上并沒有靠用腳控制來實(shí)現(xiàn)進(jìn)餐的器械的空缺，我們?cè)O(shè)計(jì)出本裝置，同一種動(dòng)力輸入，輸出多種功能。由腳控制，能夠幫助進(jìn)餐，翻書等功能。它由底座、支撐柱、桌面、轉(zhuǎn)臺(tái)、遞送裝置、自動(dòng)復(fù)原機(jī)構(gòu)、翻書裝置和腳踏組成。助食的操作步驟有：對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)控制腳踏施力，通過軟剎線傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)分度機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)餐桌轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)食物選取；對(duì)遞送裝置的控制腳踏持續(xù)輸入動(dòng)力，通過軟剎線傳動(dòng)，令遞送裝置上的機(jī)械臂先往下擺動(dòng)一定角度再下降到菜的位置；對(duì)夾子控制腳踏施力，控制夾子的張開與夾緊，使其夾住食物；緩慢撤消對(duì)遞送裝置的動(dòng)力，機(jī)械臂回復(fù)到原來位置，實(shí)現(xiàn)送菜；5：對(duì)夾子控制腳踏施力，使夾子松開食物。翻書的操作步驟是：首先利用手臂中滑塊的直線向下運(yùn)動(dòng)使吸盤吸緊書，然后利用吸盤的吸力和滑塊向上運(yùn)動(dòng)使書提到一定高度，接著利用裝在轉(zhuǎn)臺(tái)下的翻書桿和轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)使書翻過。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) （1）理念新：是獨(dú)特的靠腳控制進(jìn)餐的新裝置。且同一動(dòng)作輸入，輸出多種功能。（2）實(shí)現(xiàn)方式新：采用簡單的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能，結(jié)構(gòu)巧妙，操作簡便，表現(xiàn)在：設(shè)
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