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1、机械创新大赛作品1 助立椅参赛学校:华南理工大学参 赛 者：毕经元、龙志健、万明远,指引教师：张铁、李杞仪作品内容简介本作品是一张以便老年人或者腿脚不便的人站立的椅子。重要是通过使用者上肢的运动来带动一面的动作，从而可以调节人的坐姿与重心,来减少下肢的运动来实现站立姿势。本机构重要用到了平面连杆以及其他某些机械构造来实现椅面的调节,来带动使用者的行动。并且如果使用者需要的话,在坐下来的时候也可以起到减少其下肢运动的作用。重要创新点 我们重要是考虑到老年人或者其她腿脚不以便的人群,在站起来的时候总是很费力;并且往往在坐下来的过程中也是一屁股就坐了下去。为了变化这样的状况，我们将人站立过程中的手脚
2、并用,该为手起到重要作用，以便特殊人群。推广应用价值我们的社会对老年人的关爱渐见凸现，在这样的背景下，对老年人平常行动的关爱也就更为重要了。并且对于特殊群体，例如下肢受伤,残疾等等的人群，我们的设计也可以助她们一臂之力。以便了使用者平常行动,并且也减轻了子女或者看守人的看护承当。这样的话,她们坐下就不愁再站起来了。2自动搀扶助步车参赛学校:青岛大学参 赛 者:王新刚、曹志强、郑虎阶、徐晟、孙海峰，指引教师:师忠秀、庞严英作品内容简介本产品重要应用于腿部残疾、腿部骨折处在恢复期的病人。重要运用了自动检测和电器控制的原理；巧妙地将助步车和动力装置结合起来,实现了动力助步;并添加了单片机系统、光电检
3、测装置以及继电器,可以自动检测病人的行动意图,并且实现了车随人动。该车充足考虑了不同使用者的需要,设立了多种不同的工作模式；此外，本车增添了多处人性化设计及安全保护措施,构造简朴、操作以便、产品的可靠性高;创新地运用支撑板替代双拐，这样可以减轻病人长时间拄拐带来的劳累；由于该车操作的以便性以及车身对人体的搀扶作用，病人可以独立使用,从而大大减轻家人及护士的承当。基本技术指标:1、整车指标:速度0.5ms持续可调;电机：DC12、6pm、15W。电源：2V、14Ah; 光电开关:检测距离:.1m03m、DC636V。重要创新点 (1）系统可以自动检测人体的行动意图并自动启动有关系统进行动力助步；
4、（2）本车实现了车随人动，提高了使用者的以便性和舒服性；（）本车实现了在一定范畴内的无级变速；(4）本车采用了多种工作模式以适应不同的使用人群;(5）独特的控制电路大大简化了控制系统;（6)多处人性化设计和安全措施,使本车更安全实用;(7)病人可以独立使用,从而减轻了家人及护士的护理承当。推广应用价值该车的应用前景非常广阔,可应用于医院的康复中心、也可提供应残疾人使用、还可以应用于行动不便的老年人,用于搀扶助步。3 语音辨认控制的多自由度欠驱动助残机械手参赛学校：上海交通大学参 赛 者：李顺冲、扬飞鸿、陈侃、黄俊杰,指引教师:高雪官作品内容简介为了尽量能使机械手与人手大小相仿,同步也为了体现欠
5、驱动手的优势，机械手将通过一种电机驱动,通过差分机构自适应地分派动力，差分机构与电动机可藏入手掌和手腕内。手指的构造：我们的机械手共使用4个手指,分别为拇指、食指、中指和小指。除拇指外，其她每个手指尺寸均相似，这样就可以模块化设计、加工，可以互换,也可以根据实际需要增减机械手的手指数。食指、中指和小指这三个手指每个手指都由三个指节构成。拇指构造与其她三指基本相似，但只有两个指节。弹性推杆差分机构:由于只使用一种电机驱动各个手指，为了使驱动力可以自适应地分派到各手指，需要一套驱动力差分机构。我们的方案是这样的。滑块安装于手掌内的导轨中，通过一种丝杠-螺母机构驱动,可以沿导轨做往复运动。滑块与手指
6、间通过弹性推杆来连接。在滑块向前运动过程中，当各个手指没有接触物体时,弹性推杆不收缩，可以看作是一刚性杆，驱动各手指运动。重要创新点 所谓的欠驱动就是指机构的驱动数目少于自由度数目。我们的机械手就运用了欠驱动抓握原理,由一种电机驱动所有的四个手指(共11个关节）实现对物体的抓握，这种机械手在抓握时可以较好地适应物体的形状。机械手的大小与人手相仿,同一般的机灵机械手相比虽然功能有所减少，但在同样完毕抓握动作的状况下，它的构造更简朴,重量更轻,体积更小。推广应用价值可以采用语音进行控制的欠驱动机械手,操作简朴，使用以便,价格低廉,必然能为手部残疾的人士带来福音。 多功能助食装置参赛学校:广东工业大
7、学参赛 者：陈其庆、陈志忠、刘智勇、赖锦涛、何影冰，指引教师：傅惠南、吕志强作品内容简介为了弥补市场上并没有靠用脚控制来实现进餐的器械的空缺,我们设计出本装置，同一种动力输入,输出多种功能。由脚控制，可以协助进餐,翻书等功能。它由底座、支撑柱、桌面、转台、递送装置、自动复原机构、翻书装置和脚踏构成。助食的操作环节有:1、对转台控制脚踏施力，通过软刹线传动，驱动分度机构旋转带动餐桌转动,实现食物选用；2、对递送装置的控制脚踏持续输入动力，通过软刹线传动，令递送装置上的机械臂先往下摆动一定角度再下降到菜的位置；3、对夹子控制脚踏施力,控制夹子的张开与夹紧，使其夹住食物;4、缓慢撤销对递送装置的动力
8、，机械臂答复到本来位置，实现送菜；5：对夹子控制脚踏施力,使夹子松开食物。翻书的操作环节是:一方面运用手臂中滑块的直线向下运动使吸盘吸紧书，然后运用吸盘的吸力和滑块向上运动使书提到一定高度，接着运用装在转台下的翻书杆和转台的转动使书翻过。重要创新点 (1）理念新：是独特的靠脚控制进餐的新装置。且同一动作输入,输出多种功能。（2）实现方式新：采用简朴的机构实现复杂的功能，构造巧妙,操作简便，表目前:设计出仅由一控件分时序控制两个自由度动作的新机构,取代老式的一种控制相应一种自由度的做法;采用转台旋转来食物替代老式的用机械手选用食物；使用集夹菜夹饭两个功能于一体的夹子，取代老式的筷子和勺子;使用软
9、刹线传动替代复杂的传动机构;采用弹簧复原,实现一控件控制两个相反方向的运动。推广应用价值目前,市场上并没有靠用脚控制来实现吃食物的器械，为了弥补市场空缺,同步克服既有助残装置功能单一、构造复杂的缺陷,我们设计出本装置,用脚控制,不仅可以协助进餐、翻书、和练习玩打击乐器等多种功能，并且构造简朴,操作简便。它能协助双手残疾人解决“吃饭难”和翻书难的问题,避免直接用脚吃饭和翻书的尴尬与不便，美化了她们的生活，以及丰富了她们的精神生活。总之,它的浮现,将会为双手不便利的人带来了另一种新生活。 基于角度积极控制的机械助残腿参赛学校:上海交通大学参赛 者：徐立文、卢天明、卢炜、袁兴亮、毛文超,指引教师：殷
10、跃红作品内容简介目前市面上销售的智能假肢大多非常昂贵,并且适应性和稳定性都不抱负。对于原本就肢体残疾且生活困难的残疾人，她们更需要一种简朴易用价格便宜的假肢。我们的作品就是定位于给这个特殊人群提供的便宜,且相对功能强大的假肢。我们制作的是膝关节离断的下肢，重要涉及大腿，膝盖,小腿。市面上被动的多轴假肢已经非常成熟,且有相对原则化的零配件。因此我们的作品即是在既有的成熟产品基本上，添加电自锁及自动释放的功能。重要创新点膝关节我们采用四连杆机构,可以非常逼真的模仿出人体膝关节软组织的运动轨迹,并且在运动角度最大的轴上安装电磁多片离合器，通过安装在小腿上的压力传感器，控制其启动或闭合。当压力传感器感
11、觉到人体重量时,离合器闭合,关节锁死,无法继续弯曲，但通过轴上的单向轴承可以继续伸直。当压力传感器没有压力时,离合器打开,关节放松,同步由一根弹簧使小腿抬起一种小角度，假肢可以完毕步行中的甩腿动作。这样可以最大限度的改善假肢行走时的不自然动作，使行走姿态尽量接近正常人。推广应用价值假肢的行走姿态最大限度地接近正常人运动,对于残疾人辅助行走可谓意义重大,市场前景看好。6 全自动翻书机参赛学校：海军工程大学参 赛 者：苏杰、阎洪波、龙坤雄、侯文姝,指引教师:严承华、金传喜作品内容简介本产品重要为不以便用手翻书的残疾朋友设计。该翻书机由载书台、控制箱构成。载书台由电磁式书夹和载书板构成。控制箱由吸纸
12、装置、翻页装置（同步带、同步带轮、翻书棒)、电动机和控制电路构成。控制电路以T89s52单片机为核心。工作原理：以顺序翻书为例，控制脚动开关或声控装置，则右边的书夹松开,吸纸装置吸起书的一角,然后由同步带的传动带动翻书棒翻起一页纸，右边的书夹合上。翻书棒将该页纸翻到左边时，左边的书夹打开再合上,完毕一次翻页,装置回到初始位置准备下次翻页。反向翻书时,原理相似。本产品使用220伏交流电源即可。重要创新点 (1)吸页装置是根据流体力学的“负压原理”，使用电脑散热电扇制作出来的，效果非常好；（2)翻书棒的动作设计：使用同步带传动带动固定在同步带上的翻书棒平动，翻页平稳,正反向传动比较可靠;(）在书夹
13、的设计上妙地将夹子的机械部分和电磁铁结合在一起,只需通断电就可以控制书夹的开合，简朴好用；（)相对于纯机械的翻书机,该设计采用单片机控制,实现了自动化、机电一体化。残疾朋友只需用脚或者其她部位触动开关,即可完毕翻书动作。推广应用价值第一、该作品可以实现自动翻不同大小，不同厚度的书籍。可以较好地满足双手残疾的人看书学习的需求。第二、该作品所有由简朴的零部件构成,加工工艺规定不高，且部分使用原则件，互换性好。第三,该设计成本低廉,厂家有一定的利润空间。此外，该作品不仅可以供手臂残疾者使用,也可以供那些因某种因素不以便用手的人使用，如因病临时不以便用手的人。并且其原理可以推广到翻谱、复印等产品里。因
14、此该作品具有非常广阔的应用前景。7 助残多功能手参赛学校：华中科技大学参 赛 者：马天阳、徐兴浪、蔡海洋、徐杰、肖峻峰，指引教师：吴昌林、赵轶作品内容简介作品是为下肢残疾坐轮椅者或是行动不便的老人设计的一种延长上肢从而以便抓取的助残器具。可以实现:拿取放置在不远处但是伸手又够不到的轻小物品，协助穿鞋，协助穿袜子,以及取衣服等功能。使用者单手握动手柄，通过高副操纵类似钳子的夹持机构,抓取物体。作品中部的六杆机构实现机械手的伸缩，将拿取的物品移近使用者。夹持部分设计成特殊形状，以适应夹取不同大小物体的规定。在手柄部分设立自锁装置,以保证在夹紧物体之后，物体不致由于操作失误而掉下。类似晾衣叉的构形与
15、夹持件的结合，可以不影响整个装置的构造下实现一种很实用的功能。并且为实现穿鞋穿袜而专门设计了两个特别的构件。重要创新点 突破常规思路,用简朴的六杆机构实现大幅度的伸缩功能,使得这种延长手臂的助残机械手更具实用性,更以便残疾人的使用。安全周到的设计,多种功能的整合,使本作品独具特色,到处体现着创新。推广应用价值本品极具推广应用价值。由于设计过程中切实考虑了实际应用中的诸多问题,从而使产品更加成熟，相比国外产品功能更加强大，真正弥补了此类助残用品的国内空白。 多功能自助护理机参赛学校：西北工业大学参 赛者:孙万、赵加清、张 桥、应高明、刘旭海,指引教师：葛文杰作品内容简介本护理机重要针对上肢残疾者
16、生活自理困难的问题而开发,可供残疾者自助解决进餐，洗漱，阅读翻页等基本生活问题。本护理机由底盘,立柱与臂和手部三部分构成。底盘为控制部分，可由双脚实现,动作简朴,容易操作；立柱与臂部分具有旋转，昂首低头，伸缩三个基本动作,依托这三个动作可以实现基本的三维定位功能，从而可以较好地模拟手臂的动作;手部采用分模块构造原理，在整体构造简朴的状况下实现多功能。目前已经分别设计了进餐模块,洗漱模块，阅读翻页模块,如有需求可再添加新的模块。护理机重要采用电机驱动，操作过程简便，快捷，平稳,精确。此外，本护理机折叠以便,节省了空间,便于携带。本护理机产品绿色节能，构造简朴,成本低,可靠性高。可完全由残疾人自身操作，实现生活自理，减少了对她人的依赖,使其更加独立自主，树立了生活信心，从而协助她们更好的走向社会,融入社会。重要创新点 (）采用分模块原理实现
