畢業(yè)設計(論文)-多功能童車開發(fā)設計構想(編輯修改稿)
2025-07-12 14:27 本頁面
【文章內容簡介】 息處理兩個方面，包括理論、方法、硬件和軟件等，從應 用觀點來看，研究內容有過程自動化、機械制 造自動化、管理自動化、實驗室自動化和家庭自動化等。 機器或裝置在無人干預的情況下按規(guī)定的程序或指令自動進行操作或控制的過程，其目標是“穩(wěn)，準，快”。自動化技術廣泛用于工業(yè)、農業(yè)、軍事、科學研究、交通運輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務和家庭等方面。采用自動化技術不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴展人的器官功能，極大地提高勞動生產(chǎn)率，增強人類認識世界和改造世界的能力。因此，自動化是工業(yè)、農業(yè)、國防和科學技術現(xiàn)代化的重要條件和顯著標志。 現(xiàn)代家庭自動化多數(shù)為使生活更舒適、更 方便、更安全，而對于 兒童的安全與成長考慮的 非常少，子女是家庭和國家的希望和未來，兒童的健康成長對于國家的富強有著極其重大的意義，所以設計這款集娛樂、 保護、教育 為一體的童車是非常適應 的和 需要的。 5 2 童車功能設計 功能 要求 本款童車的基本功能有：可乘坐、折疊、自動行駛以及處理危險事物。 孩子在剛學會站立時，是不能長時間站立的，在孩子無法站 立或剛剛學會站立是可乘坐這款童車。如果孩子自己行走，童車可折疊和 在后跟隨，時刻對孩子四周的環(huán)境進行監(jiān)測，如有危險，信號會被系統(tǒng)接收，并作出反應，機械手可帶離孩子遠離危險 區(qū)域，或者是機械手將危險物處理掉，從而保證孩子的安全。 童車功能復雜，必然 對設計要求嚴格。首先，童車整個車身設計必須能夠使諸多功能實現(xiàn)。其 次，童車功能的實現(xiàn)與各個零件的準確設計以及配合是分不開的。最后，設計完畢在童車的準確度和靈敏度上要滿足實際的需要。 童車動力可有電動和燃料動力，由于童車是用于兒童使用 ，其就必須要輕便、動力穩(wěn)定，而且考慮對兒童身體健康的因素，電 動是比燃料動力更好的選擇。 功能設計方案 童車車體設 計 現(xiàn)在的童車市場，有多種多樣的童車：傘柄車 、手推車、雙胞胎車等等，種類繁多。 雖然其大都是對童車形狀進行改進，功能單一，但是在車身方面從兒童視角考慮，充分滿足兒童的需要。由于現(xiàn)有童車設計車身設計已是多種多樣，所以 本款童車車身的設計重點不是外型設計，而是在四輪童車和三輪童車 （圖 1）的設計上。 四輪童車在安全方面比三輪童車優(yōu)越，在行駛時很穩(wěn)定， 但如果在四輪童車的基礎上設計本款童車，設計難度將會增大，同時由于童車的行駛速度比較慢，所以三輪童車的安全也比較可靠，設計也是比較簡單 ，而且 培養(yǎng)孩子的騎行能力，為以后學習自行車打個堅實的基礎 。 圖 1 折疊功能設計 折疊并不是拆卸， 折疊是將車把收起在車箱內， 所以可在童車支撐處加一可供旋轉用的鉸鏈即可。通過旋轉角度的調節(jié)，來實現(xiàn)童車的狀態(tài)， 即坐式或立式。 自動行駛功能設計 要自動行駛除了系統(tǒng)程序調節(jié)外，童車 機械結構應有 相應 的配合 。系統(tǒng)程序 6 在后面再做敘述，現(xiàn)從童車的硬件分析： 萬向輪可調 節(jié)行駛方向，在童車自動行駛時，方向需要 有效調節(jié)，在選擇三輪童車的方案，唯一可用來調節(jié)方向的輪子，只有單輪，即非動力輪。 由于現(xiàn)市場在有電控萬向輪，所以此項設計可省去，其可完全適用童車輪子的 360度角度調節(jié)，對童車自動行駛時方向自動調節(jié)功能完全可以實現(xiàn)。如圖 2： 圖 2 危險處理功能設計 本款設計最大特 點是在對危險的處理上，由于在孩子的眼中，一切事物都是好奇的，但是有的事物對幼兒來說是相當危險的。一般有水、火、電等 ，避免孩子的接觸。 童車的設計要實現(xiàn)這一功能，就必須有一個可以將危險物帶離孩子身邊的設計 ——— 機械手。 機械手是一種能自動化定位控制 ，并可重新編程序改變動作 的多功能機器，它有多個自由度，可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。 機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。生產(chǎn)中應用機械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平和勞動生產(chǎn)率；可以減輕勞動強度、保證產(chǎn)品質量、實現(xiàn)安全生產(chǎn)；工業(yè)機械手在工業(yè) 生產(chǎn)中能代替人做某些單調、頻繁和重復的長時間作業(yè)，或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè) 。 因 單片機 設計復雜 , 需較多繼電器 ,接線繁雜 , 易受車體振動干擾 ,而存在可靠性差、故障多、維修困難等問題?？删幊绦蚩刂破?PLC控制的 機械手控制系統(tǒng)動作簡便、線路設計合理、具有較強的抗干擾能力 , 保證了系統(tǒng)運行的可靠性 ,降低了維修率 , 提高了工作效率 [3]。 機械手可以單獨完成一些復雜的步驟，所以這一功能用機械手來實現(xiàn)，是完全可靠和方便的。 功能總結 （ 1）（折疊功能）當童車無人乘坐時，童車可折疊跟隨，其車把部分收起，車箱立起 ，后輪著地，兩大輪為動力輪，后輪為方向輪。 如圖 3： 7 圖 3 （ 2）（坐式行使功能）坐式功能可供乘坐，車把展開，前輪為方向輪，后輪為動力輪。 如圖 4： 圖 4 8 （ 3）（立式機械手操作功能）立式狀態(tài) ,機械手可伸縮 ,抓取危險物品遠離兒童 ,其可實現(xiàn) 360176。旋轉。 如圖 5： 圖 5 3 童車零件 設計 各功能所需零件設計 由于功能較為復雜，且童車在實際使用中，特定的人群與特 定的用途，要求零件設計上要嚴格遵從安全、輕便、簡單、準確的原則。 9 折疊功 能
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