第一篇：第二屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)作品一等獎(jiǎng)簡(jiǎn)介

第二屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)獲獎(jiǎng)作品簡(jiǎn)介

第一組

助殘機(jī)械——輪椅類（19項(xiàng)）省力變速雙向驅(qū)動(dòng)殘疾人車用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 2 單手驅(qū)動(dòng)殘疾人車 3 多功能人性化輪椅 4 多功能自助輪椅減擺助殘車 多功能電動(dòng)輪椅 7 自由輪椅 自動(dòng)爬樓梯輪椅 可升降伸展式新型電動(dòng)輪椅 10 防側(cè)翻輪椅 星輪行星輪轉(zhuǎn)換式可爬樓輪椅 12 多功能助殘自動(dòng)輪椅可上下臺(tái)階式輪椅三桿開(kāi)鏈?zhǔn)捷喴? 半自動(dòng)爬樓梯輪椅階梯平地兩用電動(dòng)輪椅可升降省力便攜式輪椅實(shí)用上樓梯輪椅多功能健身輪椅 多功能自助輪椅 參賽學(xué)校：西北工業(yè)大學(xué)

參賽者：張君、張保、王開(kāi)明、趙洪慶，指導(dǎo)教師：葛文杰、劉光磊 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

輪椅，作為下肢殘殘疾人的代步工具，其完善的功能是十分重要的。經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有普通輪椅還存在一些缺陷，并不能很好的解決殘疾人急需解決的棘手問(wèn)題，主要為：輪椅上的如廁自理，爬坡駐坡以及前輪的越障能力低等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，我們?cè)诂F(xiàn)有輪椅的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種多功能自助輪椅，使殘疾人能在無(wú)人照看的情況下方便的自理如廁，爬坡時(shí)能駐坡，方便殘疾人倒手，同時(shí)提高了針對(duì)小臺(tái)階等的越障能力。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自理如廁功能，靈活簡(jiǎn)單,使用者只需往后躺下即可，同時(shí)躺下可方便脫去褲子，操作方便，而且符合人機(jī)工程學(xué)。（2）駐坡功能的實(shí)現(xiàn)是對(duì)棘輪的簡(jiǎn)單應(yīng)用，上坡時(shí)使大輪具備單向旋轉(zhuǎn)能力，可靠性好，上坡時(shí)便于殘疾人倒手。（3）在前輪加一小輪便可以大大提高其越障（如小臺(tái)階等）能力。推廣應(yīng)用價(jià)值

本輪椅適用于各年齡段的殘疾人，功能實(shí)用，操作簡(jiǎn)單方便，對(duì)殘疾人獨(dú)立處理自己生活事務(wù)有很大的幫助，而且成本低廉，符合一般家庭的購(gòu)買能力，所以會(huì)有很大的推廣價(jià)值。

多功能電動(dòng)輪椅 參賽學(xué)校：哈爾濱工業(yè)大學(xué)

參賽者：楊會(huì)生、王金昌、陳奇、蔡

一、梁輝，指導(dǎo)教師：焦映厚、高海波 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

在綜合考慮了現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市道路和建筑物無(wú)障礙設(shè)計(jì)規(guī)范》和爬樓輪椅標(biāo)準(zhǔn)的前提下，我們采用了對(duì)樓梯適應(yīng)性能好，且無(wú)損傷的行星輪結(jié)構(gòu)，將多星輪機(jī)構(gòu)改為雙星輪機(jī)構(gòu)并采用單軸支撐，平地可實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、任意半徑轉(zhuǎn)彎。上樓時(shí)主驅(qū)動(dòng)電機(jī)與光電碼盤組成半閉環(huán)速度負(fù)反饋系統(tǒng)，控制行星輪的翻轉(zhuǎn)速度，使整個(gè)上樓及下樓過(guò)程勻速、低速進(jìn)行，可減小甚至消除沖擊，通過(guò)測(cè)傾儀的反饋信號(hào)控制輪椅上樓、下樓和原地靜止，使乘坐者在上下樓時(shí)可實(shí)時(shí)、任意地控制輪椅運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。差動(dòng)裝臵可以平均分配兩行星爬樓輪上所受轉(zhuǎn)矩，與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)配合可實(shí)現(xiàn)單輪越障（包括垂直障礙如馬路牙子）、四輪調(diào)整自適應(yīng)凹凸不平的地面的功能。姿態(tài)調(diào)整電機(jī)與測(cè)傾儀構(gòu)成位臵閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)，可以調(diào)整座椅姿態(tài)，控制整個(gè)輪椅的重心位臵起到安全保護(hù)的作用，同時(shí)也可以滿足不同人的舒適度要求。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）車體單軸支撐、降低爬樓時(shí)的協(xié)調(diào)性要求、降低了控制難度。（2）采用差動(dòng)裝臵、可在任意不平路面行駛時(shí)四輪著地。（3）采用輪椅姿態(tài)閉環(huán)控制，提高了安全系數(shù)，降低了行星輪翻轉(zhuǎn)力矩。（4）采用雙行星輪結(jié)構(gòu)，不損傷樓梯，適應(yīng)性強(qiáng)。（5）低價(jià)電磁制動(dòng)器與電磁離合器的巧妙組合代替了失電制動(dòng)性電磁離合器，大幅度降低了成本。（6）基于分布式結(jié)構(gòu)的主從機(jī)控制系統(tǒng),提高系統(tǒng)的可靠性。（7）測(cè)傾儀與姿態(tài)電機(jī)組成的閉環(huán)姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)，使輪椅趨向于重心平衡位臵，不同路面重心穩(wěn)定。（8）改進(jìn)數(shù)字PID控制算法進(jìn)行速度控制，保證控制精度同時(shí)，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間短，超調(diào)量小。推廣應(yīng)用價(jià)值

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可知我國(guó)現(xiàn)有肢體殘疾人877萬(wàn)，目前尚未發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)有自主爬樓輪椅的生產(chǎn)能力，國(guó)外也僅僅在少數(shù)幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家有商品化的爬樓輪椅，但價(jià)格都在10萬(wàn)元以上。而我們?cè)O(shè)計(jì)的爬樓輪椅目前共花了大約4萬(wàn)元人民幣。一旦商品化，估計(jì)重量會(huì)降低1/2-2/3，外形也會(huì)更加美觀，成本會(huì)能控制在1.5萬(wàn)元人民幣以下，因此產(chǎn)品具有巨大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)空間。隨著上中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，2-3萬(wàn)人民幣對(duì)大多數(shù)國(guó)人已不再是天文數(shù)字，有理由相信我們的產(chǎn)品會(huì)有很好的市場(chǎng)前景。

星輪行星輪轉(zhuǎn)換式可爬樓輪椅 參賽學(xué)校：華中科技大學(xué)

參賽者：趙青、趙德文、胡照、金強(qiáng)、唐陶鑫，指導(dǎo)教師：吳昌林、貝恩海 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

本輪椅為可爬樓輪椅，后輪驅(qū)動(dòng)，前輪轉(zhuǎn)向，具體應(yīng)用情況如下：平地上行走時(shí)，采用行星輪驅(qū)動(dòng)，通過(guò)鏈傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)行星輪機(jī)構(gòu)，殘疾人可以很方便地?fù)u動(dòng)安放在座椅兩側(cè)的手柄來(lái)驅(qū)動(dòng)輪椅前行，此時(shí)不需要其他人的幫助。爬樓時(shí)，通過(guò)牙嵌離合器將中心軸與行星輪架鎖死，這樣行星輪機(jī)構(gòu)變?yōu)檎w運(yùn)動(dòng)的星輪，殘疾人人用較少的力便能夠驅(qū)動(dòng)輪椅爬樓。爬樓時(shí)輪椅為傾斜狀態(tài)，傾斜角度為24度。為了增強(qiáng)安全性能需要一位照顧者在后面托著輪椅，照顧者托著所需要的力很小,一般的高度不超過(guò)150mm的小檻此輪椅也可翻越，輪椅傾角為8度，同時(shí)依靠后輪后的小導(dǎo)輪保持平衡.。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）星輪驅(qū)動(dòng)模式爬樓時(shí)使用，行星輪模式平地上使用，巧妙地轉(zhuǎn)換滿足了不同的應(yīng)用。（2）上樓時(shí)輪椅為傾斜狀態(tài)，重心偏后，但照顧者只需要很小的力便可保持輪椅的平衡狀態(tài)，從而保證了絕對(duì)的安全。（3）前輪的結(jié)構(gòu)使得輪椅能夠適應(yīng)大高度的樓梯和臺(tái)階，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。（4）本輪椅最大的創(chuàng)新點(diǎn)在于它的實(shí)用，能夠很好地解決輪椅上樓的問(wèn)題，為殘疾人帶來(lái)福音。推廣應(yīng)用價(jià)值

市場(chǎng)上可爬樓梯的輪椅并不多見(jiàn)，本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)也會(huì)便宜很多，因此市場(chǎng)空間巨大，可廣泛用于社區(qū)，養(yǎng)老院，醫(yī)院等地方。本產(chǎn)品上可附帶相關(guān)健身機(jī)構(gòu)，方便殘疾人鍛煉腰部，背部等部位，舒展身體，健康益年。若技術(shù)成熟可向病床拓展，更大程度上滿足病人的需求！

http://v.youku.com/v_show/id_XNDAyMDQ2MTI=.html 半自動(dòng)爬樓梯輪椅 參賽學(xué)校：浙江大學(xué)

參賽者：周春喜、庹福幸、張峰、唐睿，指導(dǎo)教師：顧大強(qiáng) 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

此半自動(dòng)爬樓梯輪椅采用電動(dòng)+他人輔助的方式上下樓梯，扶助的人只需要用較小的力量控制住輪椅重心的變化，便能夠輕松的上下樓梯，解決了在普通輪椅不能上下樓的缺陷，相對(duì)市面上已有的類似的產(chǎn)品，該輪椅不僅體積小巧，而且這種輪椅輕便，使用方便安全、成本低廉，因此可以適于大多數(shù)家庭購(gòu)買、使用。輪椅主要由五部分組成：（1）動(dòng)力部分：由大功率直流電機(jī)，通過(guò)減速器和鏈條傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)主執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)；（2）主執(zhí)行機(jī)構(gòu)：通過(guò)曲柄滑桿機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)支撐輪做“新月”型軌跡運(yùn)動(dòng)，以模仿人類上下樓梯的方式，實(shí)現(xiàn)輪椅的上下樓梯；（3）保護(hù)機(jī)構(gòu)：采用渦輪蝸桿減速器，使得整個(gè)機(jī)械在無(wú)動(dòng)力的情況下可以自鎖，防止意外發(fā)生；（4）電控部分：使用8051單片機(jī)控制，雙向開(kāi)關(guān)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，動(dòng)合開(kāi)關(guān)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、停止，限位開(kāi)關(guān)在下樓梯時(shí)控制系統(tǒng)的初始位臵，特制感應(yīng)器用于下樓時(shí)更加方便、舒適、安全、穩(wěn)定。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）使用簡(jiǎn)單而巧妙的曲柄滑桿機(jī)構(gòu)，模仿人的爬樓梯動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)輪椅的上、下樓梯功能；（2）突破爬樓梯輪椅都是全自動(dòng)（無(wú)需他人輔助）的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，改用電動(dòng)+他人輔助的方式，解決了輪椅在上下樓過(guò)程中重心調(diào)整的難題，使得該輪椅能夠輕松上下樓梯；（3）上下樓平穩(wěn)安全，適用各種尺寸的樓梯。由于采用蝸輪蝸桿減速器，即使輪椅在爬樓梯時(shí)出現(xiàn)意外故障，輪椅都會(huì)自鎖并停在原位，而不會(huì)出現(xiàn)事故。推廣應(yīng)用價(jià)值

綠色環(huán)保，無(wú)污染；操作簡(jiǎn)單：扶助的人只需要控制好重心的變化，即可舒適的操控該輪椅；成本低、適合普通家庭使用：市面上已有的類似的產(chǎn)品大多結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜、龐大并且價(jià)格昂貴，并不太適合普通家庭使用，而本輪椅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，是普通家庭用得起的輪椅，有相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力；其他用途：若利用本輪椅的原理，改成的爬樓梯搬運(yùn)車，十分適合樓道搬運(yùn)重物。

http://v.youku.com/v_show/id_XMzcyOTk1MTY=.html 多功能健身輪椅 參賽學(xué)校：中南大學(xué)

參賽者：彭南華、彭方進(jìn)、蒲太平、郭彥蕊、匡洋，指導(dǎo)教師：喻勝、何競(jìng)飛 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

本著人性化、智能化、多功能化的設(shè)計(jì)思路，從輪椅使用者的實(shí)際需求出發(fā)，改進(jìn)了普通輪椅的常見(jiàn)功能，創(chuàng)新地設(shè)計(jì)了一系列實(shí)用和健身功能：電動(dòng)行走，一個(gè)手柄靈活控制前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、剎車等所有行走功能；靠背角度調(diào)節(jié)，隨意調(diào)整靠背的角度與姿態(tài)，可坐可臥。坐臥健身，簡(jiǎn)單的連桿機(jī)構(gòu)使得在輪椅上也可以進(jìn)行有效的全身健身運(yùn)動(dòng)；直立健身，遙控實(shí)現(xiàn)輪椅直立，不僅加強(qiáng)全身的鍛煉，還幫助使用者從輪椅上站立起來(lái)，達(dá)到康復(fù)腿腳的目的；振動(dòng)按摩，有效防止褥瘡，還能對(duì)全身體進(jìn)行振動(dòng)按摩；平移側(cè)翻移位，遙控輕輕一按，安全自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)輪椅與病床（或手術(shù)臺(tái)）等不等高平面間人員的自由轉(zhuǎn)移；升降調(diào)節(jié)，遙控實(shí)現(xiàn)座位一定高度的升降，極大方便使用者的日常生活需要；“一鍵通”通信求救，當(dāng)輪椅使用者遠(yuǎn)離人群或者身陷困境時(shí)，可通過(guò)手指按鍵便可立即聯(lián)系到110、120或有效的親友聯(lián)系號(hào)碼，為輪椅使用者提供便捷的通訊服務(wù)，得到及時(shí)的幫助；GPS定位系統(tǒng)，為輪椅使用者提供了更強(qiáng)大的安全保障。使用者可放心的獨(dú)自出行、郊游甚至是遠(yuǎn)途旅游，并可得到及時(shí)的求助，極大的拓展了輪椅使用者的生活空間。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

創(chuàng)新的設(shè)計(jì)能使病人在輪椅上獨(dú)立進(jìn)行坐臥健身、直立健身、振動(dòng)按摩等健身運(yùn)動(dòng)。創(chuàng)新地設(shè)計(jì)了多種實(shí)用功能：坐臥健身、自動(dòng)直立健身、振動(dòng)按摩、自動(dòng)平移側(cè)翻移位、自動(dòng)升降調(diào)節(jié)、靠背調(diào)節(jié)、一鍵通通信求救、GPS定位等多種新型實(shí)用功能。巧妙的實(shí)現(xiàn)了“一源多用”，“一構(gòu)多用”，一個(gè)動(dòng)力源、一種機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多種用途，極大的優(yōu)化了機(jī)構(gòu)，使其極其簡(jiǎn)單緊湊。多種實(shí)用功能的模塊化設(shè)計(jì)：各種功能可隨意組合，滿足不同人群的需求。推廣應(yīng)用價(jià)值

適用人群廣，可用于中老年人、殘障人士、傷病者等行動(dòng)不便人士代步、健身、戶外活動(dòng)、旅游等。人性化、模塊化的多功能設(shè)計(jì)，極大滿足各類人群的需求。采用紅外遙控自動(dòng)實(shí)現(xiàn)直立健身、平移側(cè)翻移位以及自動(dòng)升降等功能，使用安全、平穩(wěn)、可靠；多種康復(fù)健身機(jī)構(gòu)，如坐臥健身、直立健身等，不僅可豐富使用者的生活，更能起到康復(fù)治療、強(qiáng)身健體等作用；一個(gè)操縱桿控制所有行走功能，定能受到使用者的歡迎。整體結(jié)構(gòu)新穎、簡(jiǎn)單、可靠，比普通電動(dòng)輪椅成本低，以上設(shè)計(jì)還可以應(yīng)用于健身器械、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。

第二組

助殘機(jī)械——助手、臂、腿類（18項(xiàng)）1 助立椅 自動(dòng)攙扶助步車 語(yǔ)音識(shí)別控制的多自由度欠驅(qū)動(dòng)助殘機(jī)械手 4 多功能助食裝臵 基于角度主動(dòng)控制的機(jī)械助殘腿 6 全自動(dòng)翻書(shū)機(jī) 7 助殘多功能手 8 多功能自助護(hù)理機(jī) 9 助殘機(jī)械手 10 臥式期刊閱讀器 11 雙桿大腿假肢可控式用餐機(jī)神行杖凳 超欠驅(qū)動(dòng)彈性鉸15自由度自適應(yīng)仿生手 15 多功能折疊拐腳踏鍵盤 轉(zhuǎn)動(dòng)式腕離斷假肢多功能助行器

第二組 助殘機(jī)械——助手、臂、腿類（18項(xiàng)）助殘多功能手

參賽學(xué)校：華中科技大學(xué)

參賽者：馬天陽(yáng)、徐興浪、蔡海洋、徐杰、肖峻峰，指導(dǎo)教師：吳昌林、趙軼 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

作品是為下肢殘疾坐輪椅者或是行動(dòng)不便的老人設(shè)計(jì)的一種延長(zhǎng)上肢從而方便抓取的助殘器具。能夠?qū)崿F(xiàn)：拿取放臵在不遠(yuǎn)處但是伸手又夠不到的輕小物品，幫助穿鞋，幫助穿襪子，以及取衣服等功能。使用者單手握動(dòng)手柄，通過(guò)高副操縱類似鉗子的夾持機(jī)構(gòu)，抓取物體。作品中部的六桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的伸縮，將拿取的物品移近使用者。夾持部分設(shè)計(jì)成特殊形狀，以適應(yīng)夾取不同大小物體的要求。在手柄部分設(shè)臵自鎖裝臵，以保證在夾緊物體之后，物體不致因?yàn)椴僮魇д`而掉下。類似晾衣叉的構(gòu)形與夾持件的結(jié)合，可以不影響整個(gè)裝臵的結(jié)構(gòu)下實(shí)現(xiàn)一個(gè)很實(shí)用的功能。并且為實(shí)現(xiàn)穿鞋穿襪而專門設(shè)計(jì)了兩個(gè)特別的構(gòu)件。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

突破常規(guī)思路，用簡(jiǎn)單的六桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大幅度的伸縮功能，使得這種延長(zhǎng)手臂的助殘機(jī)械手更具實(shí)用性，更方便殘疾人的使用。安全周到的設(shè)計(jì)，多種功能的整合，使本作品獨(dú)具特色，處處體現(xiàn)著創(chuàng)新。推廣應(yīng)用價(jià)值

本品極具推廣應(yīng)用價(jià)值。由于設(shè)計(jì)過(guò)程中切實(shí)考慮了實(shí)際應(yīng)用中的很多問(wèn)題，從而使產(chǎn)品更加成熟，相比國(guó)外產(chǎn)品功能更加強(qiáng)大，真正填補(bǔ)了此類助殘用品的國(guó)內(nèi)空白。助殘機(jī)械手

參賽學(xué)校：鹽城工學(xué)院

參賽者：曹勇，劉東，楊益，鈕賽賽，顧亮亮，指導(dǎo)教師：朱龍英，朱效波 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

本作品是為無(wú)臂殘疾人而設(shè)計(jì)的助殘機(jī)械手，主要為無(wú)臂殘疾人獨(dú)處時(shí)能獲取小件物品，不需雙臂運(yùn)作，只需通過(guò)雙腳操作，就能在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)夾、運(yùn)等動(dòng)作，其操作簡(jiǎn)便，可以使得殘疾人自力更生，能像正常人得到所需物品，而不必麻煩旁人，達(dá)到省時(shí)省力的效果。該裝臵由底座、支架、手臂、手部等組成，無(wú)臂殘疾人只要輕輕用腳操作，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械手在一定空間范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，前后移動(dòng)及夾取松開(kāi)等動(dòng)作，物品就能送到所需者面前，以滿足無(wú)臂殘疾人自食其力的要求。該作品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，定位準(zhǔn)確，而且是純機(jī)械產(chǎn)品，不需要電源，安全可靠。助殘機(jī)械手是無(wú)臂殘疾人的好幫手，可以豐富他們的生活色彩，使得他們能像正常人一樣生活。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）用腳可以完成簡(jiǎn)單的手的動(dòng)作；（2）腳作為動(dòng)力源，適用于不能用電的場(chǎng)合；（3）本作品采用純機(jī)械完成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠；（4）節(jié)省資源，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。推廣應(yīng)用價(jià)值 該作品可以幫助殘疾人用腳完成簡(jiǎn)單的手的動(dòng)作，具有廣泛推廣應(yīng)用價(jià)值，其制作簡(jiǎn)單，適合批量生產(chǎn)，價(jià)格低廉，適合任何階層?？煽厥接貌蜋C(jī)

參賽學(xué)校：海軍工程大學(xué)

參賽者：朱俊杰、田野、羅江洪、陳聰聰、嚴(yán)佳，指導(dǎo)教師：原大衛(wèi)、郝朝斌 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

本作品是專門為失去雙臂的人所設(shè)計(jì)，給他們用餐帶來(lái)了極大的便利。主要結(jié)構(gòu)和工作原理說(shuō)明：機(jī)電一體化的整體結(jié)構(gòu)；機(jī)械臂采用杠桿原理與力學(xué)傳動(dòng)相結(jié)合的設(shè)計(jì)理念；餐桌利用電機(jī)、開(kāi)關(guān)與軸承實(shí)現(xiàn)其可控式旋轉(zhuǎn)；采用伸縮式落地支架；腳用控制器采用方便簡(jiǎn)易的接觸式開(kāi)關(guān)。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）本產(chǎn)品采用全新的理念，設(shè)計(jì)新穎，填補(bǔ)了一項(xiàng)空白。（2）機(jī)械手結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路來(lái)源于挖掘機(jī)“手臂”，卻又不同于其。本產(chǎn)品突破了難度較大的液壓控制方式，采用簡(jiǎn)易的連動(dòng)桿結(jié)構(gòu)。（3）突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，簡(jiǎn)化機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，采用圓桌與機(jī)械臂結(jié)合控制的方式。推廣應(yīng)用價(jià)值

解決雙臂傷殘人士用餐難的問(wèn)題。產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)輕巧，成本較低，易于批量生產(chǎn)，時(shí)常前景廣闊。同時(shí)本產(chǎn)品具備很強(qiáng)的發(fā)展前景，可給其加配PLC等控制元件，實(shí)現(xiàn)其全自動(dòng)化，亦可把其改裝為翻書(shū)機(jī)等。

第三組

助殘機(jī)械——護(hù)理等其他類（17項(xiàng)）1 自動(dòng)翻身病床 2 救護(hù)擔(dān)架車 體貼小護(hù)理（換褲、洗澡機(jī)）4 輸液自動(dòng)換瓶機(jī) 5 智能接便器 無(wú)障礙站臺(tái)系統(tǒng) 7 偏癱自動(dòng)翻身床 癱瘓病人多功能自動(dòng)翻身床 9 地震應(yīng)急床 10 翻身床 殘疾人多功能床 殘障人士輔助駕駛系統(tǒng)導(dǎo)盲杖 多功能自平衡助殘康復(fù)平臺(tái) 公交車用便利式助殘升降梯道自動(dòng)氣動(dòng)翻身床墊裝臵 17 翻書(shū)機(jī)器人

第三組 助殘機(jī)械——護(hù)理等其他類（17項(xiàng)）無(wú)障礙站臺(tái)系統(tǒng) 參賽學(xué)校：清華大學(xué)

參賽者：劉江、晁鵬翔、陳濤、閔俊、張鵬君，指導(dǎo)教師：劉瑩、李生錄 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

本選題針對(duì)殘疾人上下公車難的問(wèn)題而展開(kāi)，旨在通過(guò)一套機(jī)械裝臵將站臺(tái)的殘疾人順利平穩(wěn)地送入公車內(nèi)。通過(guò)對(duì)2008殘奧會(huì)組委會(huì)的調(diào)研，我們得知，針對(duì)殘疾人出行困難所做的技術(shù)研發(fā)目前在國(guó)內(nèi)外還較欠缺。目前類似功能的裝臵只有車載的機(jī)構(gòu)，但價(jià)格昂貴，對(duì)道路情況的適應(yīng)性比較差。因此我們將設(shè)計(jì)一套可以放臵在公車站臺(tái)上的，具有通用性和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)的送殘疾人上車機(jī)構(gòu)來(lái)為2008殘奧會(huì)、為殘疾人做出我們自己的貢獻(xiàn)。本作品收縮后可埋入地下，使站臺(tái)表面保持平面，便于正常使用。利用站臺(tái)的220V交流電源，驅(qū)動(dòng)3個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)起升、翻轉(zhuǎn)和推送的動(dòng)作，關(guān)鍵環(huán)節(jié)的啟動(dòng)用遙控器完成，某些運(yùn)動(dòng)流程用PLC編程實(shí)現(xiàn)。具有適應(yīng)性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）由車載系統(tǒng)變成站臺(tái)系統(tǒng)，創(chuàng)造性地將殘疾人上下車輔助裝臵從車上解放到站臺(tái)，國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有類似設(shè)計(jì)；（2）機(jī)電結(jié)合，操作方便，機(jī)械與電子控制的有機(jī)結(jié)合，遙控控制無(wú)障礙站臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)殘疾人自動(dòng)上下車；（3）設(shè)計(jì)細(xì)致，體現(xiàn)人性化關(guān)懷，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)有體現(xiàn)人性化關(guān)懷的自動(dòng)扶手和語(yǔ)音提示模塊；（4）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新，創(chuàng)新采用了模塊化設(shè)計(jì)、剪叉型上升機(jī)構(gòu)、絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)、雙萬(wàn)向節(jié)等速傳動(dòng)、以及翻軌搭接機(jī)構(gòu)等等。推廣應(yīng)用價(jià)值

解決2008殘奧會(huì)中眾多殘疾人運(yùn)動(dòng)員出行問(wèn)題，其意義不僅在于滿足比賽的需求，體現(xiàn)社會(huì)對(duì)殘疾人的關(guān)懷與愛(ài)心，更重要的是在殘奧會(huì)中展示出中國(guó)的風(fēng)貌。而現(xiàn)有無(wú)障礙公交價(jià)格昂貴，并不能滿足需求。“無(wú)障礙站臺(tái)系統(tǒng)”最大的優(yōu)勢(shì)在于：不用更改現(xiàn)有城市公交結(jié)構(gòu)，可以適用于新老不同年代客車和任何不同類型的汽車。對(duì)于殘奧會(huì)來(lái)說(shuō)，是比較適合于應(yīng)用的。其次，本系統(tǒng)可以進(jìn)一步應(yīng)用到賓館、企業(yè)等公共場(chǎng)合，做起升上車之用。12 殘障人士輔助駕駛系統(tǒng) 參賽學(xué)校：東華大學(xué)

參賽者：陳洪達(dá)婁鵬竇文濤、安勇韓瑩，指導(dǎo)教師：孫志宏單鴻波 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

根據(jù)2006年國(guó)家交通部的交通法規(guī)，肢殘人也可以駕駛汽車（無(wú)級(jí)變速型汽車），但出于經(jīng)濟(jì)上的原因，市場(chǎng)上并沒(méi)有專門為肢殘人士設(shè)計(jì)的汽車，如果沒(méi)有安全可靠的輔助駕駛工具，駕駛汽車對(duì)殘疾人來(lái)說(shuō)也只能算是紙上談兵，有介于此，本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)功能就是借助簡(jiǎn)單，可靠的工具，使下肢有殘障的人士借助上肢手部的力量完成駕車的動(dòng)作，同時(shí)保證殘障人士操控此輔助汽車駕駛裝臵的安全性、可靠性和舒適性。殘障人士輔助汽車駕駛裝臵的研究是針對(duì)下肢殘障、而雙手完整的人士而設(shè)計(jì)的作品，可幫助殘障人士駕駛無(wú)級(jí)變速汽車，確保能和正常人士一樣自由駕駛汽車。該裝臵主要包括剎車機(jī)構(gòu)、油門控制機(jī)構(gòu)、方向控制機(jī)構(gòu)和剎車油門互鎖機(jī)構(gòu)等四個(gè)部分的內(nèi)容。殘障人士輔助汽車駕駛裝臵的研究基于安全技術(shù)考慮，完全采用機(jī)械結(jié)構(gòu)控制，使得剎車和油門控制一體化，在剎車和油門控制以及方向控制方面都有獨(dú)特的創(chuàng)新。其中油門與剎車采用了機(jī)械互鎖方式，確保車輛行駛過(guò)程中的安全可靠。殘障人士輔助汽車駕駛裝臵是一套獨(dú)立的機(jī)械裝臵，在一定程度上可方便地對(duì)現(xiàn)有的汽車控制系統(tǒng)進(jìn)行改裝。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

殘障人士輔助汽車駕駛裝臵是為滿足下肢殘障、上肢健全的群體的迫切需求而研制和開(kāi)發(fā)的新型操縱系統(tǒng),適應(yīng)于各類無(wú)級(jí)變速車。通過(guò)專門設(shè)計(jì)的空間四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了下肢殘疾人士一手控制油門、剎車，另一只手控制方向、車燈、喇叭等功能。同時(shí)為了保證駕駛的安全性，設(shè)計(jì)了剎車和油門互鎖離合器，把離合器安裝在油門的控制機(jī)構(gòu)上，當(dāng)剎車時(shí)離合器分離使得油門控制被隔離，而當(dāng)剎車停止工作，離合器閉合，油門正常工作。該裝臵已經(jīng)申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利，正在審理過(guò)程中。推廣應(yīng)用價(jià)值

本裝臵能夠使得殘障人士和正常人一樣實(shí)現(xiàn)正常地駕駛汽車，不但能解決殘障人士的出行問(wèn)題，還有可能為殘障人士提供一個(gè)就業(yè)的機(jī)會(huì)，并且在汽車駕駛方面打破了雙下肢殘障人士不能駕車的可能，在全社會(huì)日益提倡日日平等、社會(huì)和諧的今日，更具有較好的實(shí)用和推廣價(jià)值。多功能自平衡助殘康復(fù)平臺(tái) 參賽學(xué)校：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)

參賽者：王洪福，徐錕，張宇，鄒華，潘中銀，指導(dǎo)教師：羅自榮，尚建忠 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

多功能自平衡助殘康復(fù)平臺(tái)由床和輪椅兩部分組成，具有床、擔(dān)架和輪椅三種工作模式，可作為傷病員康復(fù)平臺(tái)、助殘工具和家庭生活幫手。平臺(tái)可全方位運(yùn)動(dòng)，通過(guò)遙控或自主操縱可以輕松地從“病床”中分離出一個(gè)“電動(dòng)擔(dān)架”，擔(dān)架又可轉(zhuǎn)換為輪椅，協(xié)助傷殘病員實(shí)現(xiàn)行動(dòng)自理。平臺(tái)綜合利用空間齒輪齒條機(jī)構(gòu)和平行四邊形串聯(lián)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了“電動(dòng)擔(dān)架”、“輪椅”和“靠背椅”的自由轉(zhuǎn)換，利用撥叉機(jī)構(gòu)控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)單腿和雙腿的屈伸和展平，設(shè)計(jì)人性化，是傷殘病員康復(fù)、醫(yī)療和生活的助手。平臺(tái)設(shè)計(jì)了獨(dú)特的主動(dòng)差速機(jī)構(gòu)，可保持四個(gè)車輪與地面的接觸，起到均載、均化俯仰和抗翻的作用；通過(guò)主動(dòng)配臵又可調(diào)整平臺(tái)的俯仰角，減小平臺(tái)在行進(jìn)過(guò)程中的顛簸程度，保持平臺(tái)處于水平狀態(tài)，行駛更加安全和平順。綜上所述，平臺(tái)使乘坐者能安全、自由、舒適地行動(dòng)，又可隨心所欲地躺、坐、睡、臥。平臺(tái)的舒適性、方便性極大地體現(xiàn)了對(duì)傷病人員、殘疾人員、行動(dòng)不便的老年人的關(guān)愛(ài)，起到助殘和康復(fù)的作用。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）集成床、單架和輪椅功能于一體，避免病人搬運(yùn)的痛苦，滿足行動(dòng)、靜養(yǎng)和其它特種需求。（2）利用空間齒輪齒條機(jī)構(gòu)和平行四邊形串聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)床和輪椅之間的自由轉(zhuǎn)換。（3）可主動(dòng)配臵的差速機(jī)構(gòu)，自動(dòng)均衡床身的俯仰角，并可進(jìn)行主動(dòng)調(diào)整，行駛更加安全和平順。（4）利用撥叉機(jī)構(gòu)控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)單腿屈伸和單腿展平，使平臺(tái)設(shè)計(jì)更為人性化。（5）利用無(wú)線通訊、電子約束等技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全方位運(yùn)動(dòng)和姿態(tài)控制，可遙控和主動(dòng)駕駛。推廣應(yīng)用價(jià)值

老人、殘疾人員生活自助和休養(yǎng)(家用)；醫(yī)院病人的病床和輪椅(醫(yī)療用)；傷病員的運(yùn)送和救助(軍用)；可進(jìn)一步開(kāi)發(fā)電動(dòng)購(gòu)物車、嬰兒床(生活用)；可進(jìn)一步開(kāi)發(fā)特種機(jī)器人。

第四組

康復(fù)機(jī)械Ⅰ（17項(xiàng)）手肌腦疾康復(fù)儀 偏癱病人全關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)促動(dòng)康復(fù)治療器 3 智能手部關(guān)節(jié)康復(fù)治療儀 4 多功能康復(fù)病床 5 康復(fù)型輪椅 被動(dòng)式步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練器 7 腿部康復(fù)機(jī) 8 手腳互助康復(fù)儀 智能型機(jī)械按摩組合床墊的研究與設(shè)計(jì)制作 10 自動(dòng)康復(fù)保健床斜視測(cè)量?jī)x 智能化多功能電動(dòng)康復(fù)床 13 雙橢圓健身康復(fù)機(jī) 基于音圈電機(jī)控制技術(shù)的直動(dòng)式外科骨鋸 15 智能型醫(yī)療康復(fù)床 氣動(dòng)人工肌肉并聯(lián)驅(qū)動(dòng)手腕康復(fù)訓(xùn)練器玫瑰擺平衡能力訓(xùn)練儀

第四組 康復(fù)機(jī)械Ⅰ（17項(xiàng)）自動(dòng)康復(fù)保健床

參賽學(xué)校：桂林電子科技大學(xué)

參賽者：代萬(wàn)輝、邱健、黃以明、賴玉平、孫敬力，指導(dǎo)教師：陳岳林、龍向前 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介 癱瘓病人活動(dòng)不便，生活不能自理，需要家庭照顧或長(zhǎng)期留院，給家庭和社會(huì)帶來(lái)很大負(fù)擔(dān)。根據(jù)醫(yī)學(xué)上的理論癱瘓病人需要簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)和適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)即：保持良好的肢體位臵、體位變換、床上移動(dòng)訓(xùn)練、起坐訓(xùn)練等。基于為癱瘓病人的生活自理和康復(fù)考慮，我們?cè)O(shè)計(jì)了這款自動(dòng)康復(fù)保健床，可以實(shí)現(xiàn)床體變位，床上移動(dòng)訓(xùn)練，床上大小便等功能，為癱瘓病人和家人帶來(lái)巨大的方便。同時(shí)考慮到操作的簡(jiǎn)便性和實(shí)用性，我們采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，具備無(wú)污染，技術(shù)難度實(shí)現(xiàn)小，容易推廣，具備專利生產(chǎn)的新穎性，創(chuàng)造性和實(shí)用性。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

采用電動(dòng)機(jī)控制，易于操作。機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、簡(jiǎn)單易行，使用方便可靠。

采用單片機(jī)控制，液晶顯示，鍵盤接口。成本低、同時(shí)穩(wěn)定性好。采用液晶顯示，人機(jī)交互性好，提供電腦接口，可以方便在電腦上控制。運(yùn)用線控、遙控、聲音控制相結(jié)合的方式。功能集翻身、坐起、抬腿功能于一體，可以實(shí)現(xiàn)側(cè)翻身、腿部的鍛煉等，這樣能有效的防止褥瘡和座瘡等。也可以在床上實(shí)現(xiàn)大小便，方便護(hù)理人員。推廣應(yīng)用價(jià)值

我國(guó)人口基數(shù)大，而且腦癱，半身癱瘓，半身不遂，植物人等癱瘓病人的數(shù)量也是很多。傳統(tǒng)的癱瘓病人的床功能簡(jiǎn)單，需要家人配合才能實(shí)現(xiàn)翻身等動(dòng)作，這種床采用電氣控制，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化操作病人可以自己控制各種臥床的姿勢(shì)。比較適合在醫(yī)院和家庭的癱瘓病人自理照顧，這樣可以減輕家人的生活負(fù)擔(dān)，對(duì)病情改觀有很大的幫助，此床的成本較低，在普通家庭承受范圍之內(nèi)，因此，此床具有十分好的市場(chǎng)推廣價(jià)值。智能化多功能電動(dòng)康復(fù)床 參賽學(xué)校：北華大學(xué)

參賽者：鄭躍君、高祥、張公平、趙立光、劉國(guó)祥，指導(dǎo)教師：李建永 江旭東

作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

本作品是為因各種原因而導(dǎo)致生活不能自理的病人服務(wù)的一種新型康復(fù)護(hù)理器械。該作品由康復(fù)床和簡(jiǎn)易桌兩部分組成。整床在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了以雙搖桿機(jī)構(gòu)為核心的床身直立機(jī)構(gòu)、以變桿長(zhǎng)三角形機(jī)構(gòu)為核心的體位調(diào)整機(jī)構(gòu)、以雙聯(lián)滑輪為核心的傳感器角度調(diào)整機(jī)構(gòu)、基于插銷和四桿機(jī)構(gòu)的便蓋啟閉機(jī)構(gòu)、以及彈性輔助支撐等機(jī)構(gòu)。針對(duì)上述結(jié)構(gòu)及功能要求，開(kāi)發(fā)了以單片機(jī)89S52為核心的智能控制系統(tǒng)。其具體功能如下：床椅轉(zhuǎn)換：可將床調(diào)整成輪椅，并且可以電動(dòng)行走，方便使用者進(jìn)行室內(nèi)外活動(dòng)；床身直立：床身可由平臥狀態(tài)變化為直立狀態(tài)，方便患者直立訓(xùn)練和上下床；體位調(diào)整：患者可根據(jù)自身需要，調(diào)整床身到最佳體位，也可通過(guò)程序控制實(shí)現(xiàn)定時(shí)體位調(diào)整；大小便自理：該床設(shè)有大小便自理裝臵，解決了病人在床上大小便的問(wèn)題；自動(dòng)避障：整床可以自動(dòng)判別周圍環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)自主行走功能；生活平臺(tái)：配合簡(jiǎn)易桌以及其他輔助措施，方便了使用者的日常生活。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

本作品在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)整床進(jìn)行了數(shù)字化建模與校核，集多種功能于一身，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。創(chuàng)新點(diǎn)如下：（1）功能高度集成，使用方便；（2）采用彈性輔助支撐機(jī)構(gòu)，減小了直立電動(dòng)缸的運(yùn)行負(fù)載，提高了床身穩(wěn)定性；（3）采用了雙搖桿機(jī)構(gòu)作為體位調(diào)整及床身直立機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單有效；（4）智能化避障、多方式體位調(diào)整，使用舒適、娛樂(lè)性強(qiáng)。推廣應(yīng)用價(jià)值

本作品具有功能完善，使用安全方便，價(jià)格低廉等特點(diǎn)，可以廣泛用于醫(yī)院、敬老院、療養(yǎng)院、家庭等場(chǎng)所。可極大地減輕護(hù)士及患者家屬的護(hù)理強(qiáng)度，一定程度上實(shí)現(xiàn)了患者的生活自理；并通過(guò)人性化設(shè)計(jì)，增加了康復(fù)訓(xùn)練、定時(shí)體位調(diào)整、娛樂(lè)避障等功能，可舒緩患者心情，維護(hù)患者尊嚴(yán)。本作品預(yù)期售價(jià)為12000元左右，約為同類產(chǎn)品價(jià)格的40%。該作品已經(jīng)獲得了國(guó)家實(shí)用新型專利，市場(chǎng)應(yīng)用范圍廣泛，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。17 玫瑰擺平衡能力訓(xùn)練儀 參賽學(xué)校：韶關(guān)學(xué)院

參賽者：彭峰、鐘考威、張振輝、陳嘉恩、吳志峰，指導(dǎo)教師：肖耘亞、鄖建國(guó) 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

本作品是一套針對(duì)腦癱患兒進(jìn)行平衡能力康復(fù)訓(xùn)練的器械。它由踏板、萬(wàn)向節(jié)變異機(jī)構(gòu)、滑桿機(jī)構(gòu)、行星齒輪機(jī)構(gòu)、偏心套、減速器、電動(dòng)機(jī)等組成，配備遙控裝臵，具有遙控操縱、隨機(jī)換向、以玫瑰葉線軌跡的偏擺運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)腦癱患兒進(jìn)行平衡能力訓(xùn)練的功能。并針對(duì)兒童心理特征，增加了音樂(lè)模塊，以增加康復(fù)訓(xùn)練的趣味性，可以提高訓(xùn)練效果。該作品具有人性化的設(shè)計(jì)、電機(jī)自動(dòng)驅(qū)動(dòng)、訓(xùn)練科學(xué)等諸多優(yōu)點(diǎn)。其工作原理是：電機(jī)通過(guò)減速器、偏心輪機(jī)構(gòu)、行星齒輪機(jī)構(gòu)、滑桿機(jī)構(gòu)、萬(wàn)向節(jié)變異機(jī)構(gòu)等控制踏板以特定的頻率沿四葉玫瑰線軌跡作偏擺運(yùn)動(dòng)，患兒可以站姿、座姿、跪姿等各種姿勢(shì)位于踏板板面上，當(dāng)踏板每走一葉玫瑰葉時(shí)，踏板會(huì)偏離基座中心實(shí)現(xiàn)徑向擺動(dòng)，也會(huì)偏離玫瑰葉中心實(shí)現(xiàn)切向擺動(dòng)，也就是說(shuō)，踏板能在任何位臵具有不同方向和不同角度的特殊擺動(dòng)效果，對(duì)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的腦癱患兒來(lái)講，從心理上會(huì)形成一種偏擺的隨機(jī)性，再加上電控系統(tǒng)可使電機(jī)隨時(shí)換向，就能使腦癱患兒在不能預(yù)知未來(lái)擺動(dòng)方向的情況下進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，大大提高患兒對(duì)失衡狀態(tài)的應(yīng)激能力，迅速提高平衡能力。這種應(yīng)激的訓(xùn)練效果是傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練板所無(wú)法乞及的，對(duì)患兒的平衡能力的恢復(fù)能起到顯著的、迅速有效的促進(jìn)作用。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）原創(chuàng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)：無(wú)論是功能還是結(jié)構(gòu)市面上均無(wú)同類產(chǎn)品，原創(chuàng)的具有玫瑰葉擺線的自動(dòng)的、遙控的平衡能力訓(xùn)練儀；（2）訓(xùn)練方法科學(xué)：不可預(yù)測(cè)的偏擺方向能加強(qiáng)應(yīng)激訓(xùn)練效果，以音樂(lè)模塊增加訓(xùn)練的趣味性；（3）運(yùn)動(dòng)舒適合理：運(yùn)動(dòng)頻率為10次/分鐘，運(yùn)動(dòng)幅度為±19°；（4）結(jié)構(gòu)巧妙：獨(dú)創(chuàng)的萬(wàn)向節(jié)變異結(jié)構(gòu)、玫瑰葉行星輪機(jī)構(gòu)；（5）造型美觀，人性化設(shè)計(jì)（重視安全防護(hù)、操作方便）。推廣應(yīng)用價(jià)值

本作品具有制造方便、成本低廉、功能強(qiáng)大、康復(fù)效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，適用于大、中、小型腦癱康復(fù)中心，更可以推廣到家庭用戶中使用，因此在針對(duì)腦癱患兒平衡能力訓(xùn)練上尤其值得推廣。

第五組

康復(fù)機(jī)械Ⅱ（16項(xiàng)）減重踏步式下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī) 愛(ài)心兩用牽引椅 基于CPM康復(fù)理論的偏癱及術(shù)后手肘運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練儀 4 多功能健身康復(fù)輪椅 5 下肢三關(guān)節(jié)康復(fù)器 基于虛擬現(xiàn)實(shí)的手臂外骨骼康復(fù)系統(tǒng) 7 主被動(dòng)式肢體協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)康健輪椅 8 癱瘓康復(fù)治療儀智能關(guān)節(jié)康復(fù)器 人體穴位刮痧按摩保健器FES 下肢康復(fù)鍛煉車 并聯(lián)機(jī)構(gòu)中醫(yī)推拿機(jī)器人助殘站立及康復(fù)行走輪椅康復(fù)健身機(jī) 15 人體脊椎校正儀手指關(guān)節(jié)功能康復(fù)儀

第五組 康復(fù)機(jī)械Ⅱ（16項(xiàng)）1 減重踏步式下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī) 參賽學(xué)校：東北大學(xué) 參 賽

者：劉銘、賁曉雷、譚敏、岑志明、王哲，指導(dǎo)教師：陳述平、張以忱 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

本作品是一種通過(guò)減輕患者下肢承重，進(jìn)行踏步訓(xùn)練的下肢康復(fù)設(shè)備，適用于患者在進(jìn)行步行機(jī)訓(xùn)練前的康復(fù)訓(xùn)練。它采用運(yùn)動(dòng)療法治療患者的下肢關(guān)節(jié)傷病，可以增強(qiáng)患者下肢和軀干肌力，增加關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍，輔助下肢運(yùn)動(dòng)姿態(tài)調(diào)整，進(jìn)而使患者康復(fù)。本作品使通常需要多個(gè)醫(yī)療技術(shù)人員協(xié)助才能在步行機(jī)上進(jìn)行的步行訓(xùn)練，改進(jìn)為只需要少量的人力，就能夠通過(guò)“踏步訓(xùn)練”這一運(yùn)動(dòng)療法提高人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和自主神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，盡快地維持和恢復(fù)運(yùn)動(dòng)器官的形態(tài)和功能。本作品是機(jī)電結(jié)合裝臵。一：機(jī)械部分是由減重部件和踏步姿態(tài)的驅(qū)動(dòng)部件組成。減重部件運(yùn)用電動(dòng)升降及吊帶，減輕患者身體重量；踏步姿態(tài)的驅(qū)動(dòng)部件運(yùn)用多桿機(jī)構(gòu)、齒輪、齒條及電機(jī)，使患者雙腿能夠按照設(shè)定的步態(tài)運(yùn)動(dòng)。二：控制部分由下位機(jī)（單片機(jī)）和上位機(jī)（PC機(jī)）組成。電機(jī)與傳感器由單片機(jī)直接控制，單片機(jī)和上位機(jī)之間進(jìn)行通訊，有關(guān)踏步步態(tài)運(yùn)動(dòng)的控制算法放在上位機(jī)，同時(shí)上位機(jī)提供人機(jī)友好的界面。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）模擬正常人的踏步運(yùn)動(dòng)規(guī)律，輔助矯正患者步態(tài)；（2）根據(jù)患者肌力的大小，通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)整本機(jī)的驅(qū)動(dòng)力，使患者能從持續(xù)被動(dòng)運(yùn)動(dòng)過(guò)渡到持續(xù)半被動(dòng)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。（3）在踏板上設(shè)計(jì)了針對(duì)下肢神經(jīng)反射區(qū)振動(dòng)單元的陣列，施加適當(dāng)?shù)母杏X(jué)刺激，誘發(fā)出所需要的肌肉反應(yīng)。推廣應(yīng)用價(jià)值

減重踏步式下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)是我們新構(gòu)思的一種新式康復(fù)器械。在醫(yī)療技術(shù)人員的指導(dǎo)下，應(yīng)用減重踏步式下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)，盡早對(duì)患者進(jìn)行主動(dòng)和被動(dòng)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的踏步訓(xùn)練，這是改善或代償肢體和臟器功能的有效的運(yùn)動(dòng)療法。該器械能制作成功后，可在醫(yī)院的康復(fù)醫(yī)療中心使用，改善下肢病患者的生活質(zhì)量，促進(jìn)患者康復(fù)。癱瘓康復(fù)治療儀

參賽學(xué)校：北京理工大學(xué)

參賽者：王冬曉、周成龍、付東、徐暢，指導(dǎo)教師：路敦勇、張忠廉 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

中風(fēng)或外傷引起的偏癱或截癱，除采用推拿、藥物治療及針灸等綜合措施外，主要是通過(guò)加強(qiáng)功能鍛煉加快恢復(fù)速度和改善恢復(fù)程度。本作品采用運(yùn)動(dòng)療法來(lái)進(jìn)行肢體的功能恢復(fù)鍛煉，包含被動(dòng)運(yùn)動(dòng)、主動(dòng)運(yùn)動(dòng)和抗阻運(yùn)動(dòng)三個(gè)完整康復(fù)過(guò)程。作品經(jīng)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了患者肢體合理運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)控制，對(duì)病人肢體進(jìn)行鍛煉從而達(dá)到康復(fù)的效果。本作品主要由下肢運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、上肢運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、防側(cè)倒裝臵、抗阻運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和電機(jī)控制六部分組成。上肢運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)所構(gòu)成。下肢運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和兩個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)經(jīng)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)而成，由一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)兩腳進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。采用改變機(jī)構(gòu)構(gòu)件的長(zhǎng)度方法實(shí)現(xiàn)行程調(diào)節(jié)，具有方便、實(shí)用的突出特點(diǎn)。電機(jī)控制部分由一個(gè)無(wú)線顯示器和一個(gè)六鍵遙控器組成，能夠分別控制下肢和兩個(gè)臂部的運(yùn)動(dòng)速度及相位。速度共分六檔，方便快捷，安全可靠。另外，還設(shè)計(jì)有抗阻運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和防側(cè)倒裝臵，使肢體癱瘓者的功能鍛煉達(dá)到完整性和安全性的要求。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）下肢運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組合創(chuàng)新設(shè)計(jì)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和兩個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)，通過(guò)一個(gè)電機(jī)，帶動(dòng)患者兩腳交叉往復(fù)運(yùn)動(dòng)；（2）采用改變機(jī)構(gòu)構(gòu)件長(zhǎng)度方式調(diào)節(jié)腿部運(yùn)動(dòng)行程：由兩個(gè)滑塊組成，一個(gè)接動(dòng)力部分，一個(gè)固定在病人腳部，用一桿件連接，通過(guò)調(diào)節(jié)桿件長(zhǎng)度調(diào)節(jié)行程。降低成本，方便實(shí)用；（3）防側(cè)倒裝臵創(chuàng)新：通過(guò)擺動(dòng)導(dǎo)桿進(jìn)行防側(cè)倒，成本較低；（4）功能恢復(fù)鍛煉創(chuàng)新：滿足了整套運(yùn)動(dòng)康復(fù)的功能鍛煉要求，三個(gè)環(huán)節(jié)皆能實(shí)現(xiàn)，醫(yī)療環(huán)節(jié)完整。推廣應(yīng)用價(jià)值 為機(jī)電一體化設(shè)計(jì)作品，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制的有機(jī)結(jié)合，完整實(shí)現(xiàn)了肢體癱瘓患者運(yùn)動(dòng)治療三環(huán)節(jié)，實(shí)用有效；同時(shí)，該作品較多地利用標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行加工，降低了成本，便于批量生產(chǎn)；考慮多項(xiàng)安全結(jié)構(gòu)措施，確保患者在使用時(shí)舒適、安全、可靠，具有使用方便、成本低廉的突出優(yōu)點(diǎn)。具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。助殘站立及康復(fù)行走輪椅 參賽學(xué)校：武漢理工大學(xué)

參賽者：鄧偉剛、朱宇川、王天怡、黃詠文、申陽(yáng)，指導(dǎo)教師：王志海、彭光俊 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

根據(jù)到湖北省榮軍療養(yǎng)院、湖北省假肢廠對(duì)46位生活在輪椅上的殘疾人士及5位專業(yè)護(hù)理師調(diào)查的結(jié)果，我們了解到這類殘疾人終身只能依靠輪椅生活。由于這些殘疾人坐在輪椅上，因此，在生活、工作、就業(yè)和娛樂(lè)等方面的活動(dòng)空間受到了極大的限制。另外，由于殘疾人長(zhǎng)時(shí)間保持坐姿，會(huì)對(duì)身體各器官的功能產(chǎn)生不良影響。例如，造成血液循環(huán)受阻；下肢肌肉萎縮；嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)?dǎo)致心肺功能下降。這些殘疾人最大的愿望有：能夠重新站立起來(lái)，擴(kuò)大生活空間，提高自我生活能力與質(zhì)量；四肢殘疾病人希望能實(shí)現(xiàn)用低廉的設(shè)備自助前進(jìn)；希望能解決殘疾人下肢自助鍛煉的問(wèn)題，以改善健康狀況。為實(shí)現(xiàn)上述愿望，我們?cè)趥鹘y(tǒng)輪椅的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，研制成功“助殘站立及康復(fù)行走輪椅”，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）我們?cè)谳喴紊习惭b了平穩(wěn)的升降系統(tǒng)，主要由電機(jī)、齒輪副、絲杠螺母副、連桿機(jī)構(gòu)等部分組成，實(shí)現(xiàn)了殘疾人能自行操作即可安全站立的創(chuàng)新；（2）我們?cè)谳喴紊霞釉O(shè)了搖擺、棘輪、摩擦副等機(jī)構(gòu)，利用殘疾人身體重心小角度的左右搖擺提供驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)純機(jī)械結(jié)構(gòu)使殘疾人即使是四肢殘疾人也可以自助行進(jìn)的創(chuàng)新；（3）我們對(duì)傳統(tǒng)輪椅的踏板進(jìn)行了改進(jìn)，使殘疾人通過(guò)身體左右搖擺來(lái)驅(qū)動(dòng)踏板做上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)殘疾人腿部運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了殘疾人下肢自助鍛煉的創(chuàng)新。推廣應(yīng)用價(jià)值

國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀比較：通過(guò)查閱資料和網(wǎng)上搜尋，我們沒(méi)發(fā)現(xiàn)與本產(chǎn)品一樣的多功能輪椅。因此，本產(chǎn)品是國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)。綜合考慮本產(chǎn)品所需的材料、人工以及設(shè)計(jì)技術(shù)成本，擬定本產(chǎn)品批量生產(chǎn)價(jià)格在人民幣1600元左右。通過(guò)對(duì)機(jī)構(gòu)的精心設(shè)計(jì)和巧妙運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了輪椅的多功能化，而且價(jià)格低廉，性價(jià)比較高，符合我國(guó)殘疾人群體的消費(fèi)水平。有理由相信我們的產(chǎn)品將會(huì)有巨大的市場(chǎng)，并且還有極大的可能性進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。我們衷心希望我們的愛(ài)心能給更多的殘疾人帶來(lái)幫助，能更好的造福于社會(huì)。

第六組

健身機(jī)械（20項(xiàng)）新型家庭組合健身器 2 軟毯式跑步機(jī) 新型多功能AC電動(dòng)跑步機(jī) 4 多功能健身車 5 翹翹蟲(chóng)健身車 6 倒立旋轉(zhuǎn)健身器 多功能綠色健身器 8 踏步滑板車 搖搖樂(lè)運(yùn)動(dòng)休閑車 多功能靜止步行機(jī)多功能胸臂肌健身器自主式節(jié)能按摩健身椅三位一體健身器電動(dòng)保健輪椅 15 多方位頭頸鍛煉器保健辦公椅 新型座式彈力杠鈴健身器全自動(dòng)健身休閑搖床 19 家用多功能健身器鋼絲繩驅(qū)動(dòng)滑板車

第六組 健身機(jī)械（20項(xiàng)）多功能綠色健身器 參賽學(xué)校：湖南大學(xué)

參賽者：陳瑜、郭淑卿、靖法、葉綠華、羅韶華，指導(dǎo)教師：周水庭、王虎符 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

結(jié)合今年創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽“ 健康與愛(ài)心”的主題，針對(duì)社會(huì)上的健身熱潮以及廣大辦公室人員的“辦公職業(yè)病”，我們?cè)O(shè)計(jì)了這一款占地空間小、可折疊的多功能綠色健身器，以適合辦公室和家庭使用。本健身器具備多種功能，可以完成如下等健身動(dòng)作：蝴蝶夾胸、頸后下拉、重錘下壓、拉力器彎舉、踩車、仰臥起坐、劃船、恢復(fù)按摩等。并通過(guò)滑輪機(jī)構(gòu)、鏈輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、離合器、發(fā)電機(jī)、蓄電池等巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和組合，將健身者做上述各種健身動(dòng)作時(shí)所消耗的能量轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存為電能，并加以綠色利用（運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)按摩、照明、驅(qū)動(dòng)CD機(jī)播放音樂(lè)等）。本健身器結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，外型進(jìn)行了人性化設(shè)計(jì)，非常適合辦公室和家庭使用。健身者可以一邊聽(tīng)著美妙的音樂(lè)，一邊做運(yùn)動(dòng)，使枯燥乏味的運(yùn)動(dòng)更富有樂(lè)趣。健身者運(yùn)動(dòng)后，可利用轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存的電能對(duì)頸、背、腰、臀、腿部進(jìn)行按摩，且各按摩動(dòng)作可獨(dú)立控制，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)后的及時(shí)恢復(fù)。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）能量的轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存和綠色利用。本健身器可以將健身者做各種健身動(dòng)作時(shí)人體所消耗的能量轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存為電能，并加以綠色利用（恢復(fù)按摩、照明、播放音樂(lè)等）。（2）可折疊，結(jié)構(gòu)緊湊，相對(duì)占地面積小。通過(guò)巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和組合，本健身器綜合了目前市場(chǎng)上多數(shù)健身器具備的功能，結(jié)構(gòu)可折疊，占地面積僅為0.64～1m2。（3）通過(guò)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新，巧妙地實(shí)現(xiàn)了不同運(yùn)動(dòng)之間的切換，并且效果非常理想。（4）淺綠基調(diào)的外觀設(shè)計(jì)，給健身器賦予美感，使其人性化，從而使綠色節(jié)能的亮點(diǎn)與綠色的外型得到了和諧的統(tǒng)一。推廣應(yīng)用價(jià)值

本健身器將鍛煉時(shí)所消耗的能量收集并儲(chǔ)存起來(lái)，可供進(jìn)行運(yùn)動(dòng)后的按摩、欣賞音樂(lè)及照明等，符合目前環(huán)保，節(jié)能的趨勢(shì)。如將這種理念應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)的健身房所有的健身設(shè)備中，節(jié)電將非常可觀。結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，價(jià)格低廉，適合家庭和辦公室使用，可推廣潛力大。踏步滑板車

參賽學(xué)校：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 參 賽

者：楊磊、李崢、王佳亮、潘帥明，指導(dǎo)教師：孫學(xué)雁 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

普通的滑板車是采用一只腳在車上,另一只腳蹬地使車子前進(jìn),雖然車子靈活,但速度有限,而且比較費(fèi)力.我們?cè)O(shè)計(jì)的這款踏步式滑板車只須人站在車的踏板上做類似踏步運(yùn)動(dòng)踏步便可驅(qū)動(dòng)車子前進(jìn),這實(shí)際上就是把踏步機(jī)與滑板車趣味性的結(jié)合起來(lái),既增強(qiáng)滑板車的運(yùn)動(dòng)性能,又能滿足人們鍛煉身體的需要,本產(chǎn)品老少皆宜,重在給人們?cè)鎏砹艘环N有趣的室外活動(dòng)方式。本作品已經(jīng)申報(bào)被受理國(guó)家專利。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）在滑板車上的基礎(chǔ)上增加了助力裝臵，能使其持續(xù)運(yùn)動(dòng)，并且更加平穩(wěn)；（2）將踏步機(jī)的原理應(yīng)用于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，使踏步車能夠持續(xù)前進(jìn)，并增加了趣味性；（3）車體積小，易于攜帶和存放。推廣應(yīng)用價(jià)值

本產(chǎn)品既可于兒童娛樂(lè)，也可做短程代步交通工具。同時(shí)鍛煉了身體。也可以把它稱為移動(dòng)踏步機(jī)，把室內(nèi)運(yùn)動(dòng)搬到了室外，使人們更好的親近大自然。多功能靜止步行機(jī) 參賽學(xué)校：海軍工程大學(xué)

參賽者：杜貽群、鄭乙、張翼超、于煥蛟、劉正峰，指導(dǎo)教師：王德石、原大衛(wèi) 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

為了設(shè)計(jì)一種能夠使普通家庭所接受的健身康復(fù)器械，我們特意設(shè)計(jì)了本產(chǎn)品。本產(chǎn)品的主要功能是幫助使用者鍛煉下身關(guān)節(jié)和肌肉?？梢詫?duì)下肢癱瘓病人的肌肉萎縮、關(guān)節(jié)僵化起到一定的預(yù)防作用；還可以幫助缺少下肢運(yùn)動(dòng)的辦公人員舒松關(guān)節(jié)緩解疲勞。本產(chǎn)品主要包括內(nèi)部動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和外部運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用齒輪、鏈條以及簡(jiǎn)單的連桿機(jī)構(gòu)等，通過(guò)改變離合器的離合狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)功能。使用者可以通過(guò)操縱遙控器實(shí)現(xiàn)機(jī)器帶動(dòng)人腳的水平運(yùn)動(dòng)、上下運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)而且兩踏板可以實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)和異步運(yùn)動(dòng)。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用了簡(jiǎn)單的五桿機(jī)構(gòu)；（2）遙控調(diào)節(jié)離合器的離合狀態(tài)來(lái)改變運(yùn)動(dòng)方式的改變；（3）利用一個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)方式；（4）結(jié)構(gòu)小巧，成本低廉，適合家用。推廣應(yīng)用價(jià)值

本產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)小巧，成本低廉，適合家用的特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)上充分考慮了今后功能的升級(jí)需要，可以添加各種附加功能模塊，例如按摩、取暖等功能。鋼絲繩驅(qū)動(dòng)滑板車 參賽學(xué)校：福州大學(xué)

參賽者：王榮明、童華橋、魏招連、謝啟釗，指導(dǎo)教師：葉仲和、陳炎標(biāo) 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

本滑板車具有兩套相同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。每套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由踏桿、鋼絲繩、槽輪、鏈輪及自行車飛輪組成。兩個(gè)踏桿裝在車體前端同一根軸上，可以繞固定軸上下擺動(dòng)一定角度，鋼絲繩綁在踏桿末端可拉動(dòng)鋼絲繩繞卷在槽中。我們根據(jù)用途把驅(qū)動(dòng)用的鋼絲繩稱作驅(qū)動(dòng)鋼絲繩，把回位用的鋼絲繩稱作回位鋼絲繩。槽輪因開(kāi)有兩個(gè)槽而稱作雙槽輪，其中一個(gè)槽用來(lái)繞卷驅(qū)動(dòng)鋼絲繩，另一個(gè)槽用來(lái)繞卷回位鋼絲繩。驅(qū)動(dòng)力傳遞過(guò)程：踏桿上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)鋼絲繩傳遞動(dòng)力，把踏板上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成槽輪和與槽輪做成一體的鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，最終通過(guò)鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)后輪軸和后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。槽輪兩個(gè)槽分別栓有用于驅(qū)動(dòng)和回位的鋼絲繩。兩套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)回位槽中的回位鋼絲繩實(shí)現(xiàn)回位。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

本設(shè)計(jì)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于兩套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的建立和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的回位，另外在車體上裝有的踏桿是對(duì)自行車踩踏機(jī)構(gòu)的利用和改進(jìn)。雙槽輪較巧妙的地方有：（1）把踏桿的上下運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)到后輪軸上；（2）把兩套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)。兩個(gè)槽輪之間的一條鋼絲繩使當(dāng)一個(gè)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)同時(shí)另一個(gè)機(jī)構(gòu)回位，飛輪中棘輪使驅(qū)動(dòng)和回位順暢可靠。推廣應(yīng)用價(jià)值

零件加工簡(jiǎn)單，現(xiàn)成零件較多，適合孩童玩耍健身，是對(duì)蹬地滑板車的一大改進(jìn)。

第七組 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)械（16項(xiàng)）互動(dòng)式木人樁 帆板搖帆模擬訓(xùn)練裝臵 3 雙人運(yùn)動(dòng)腳踏車 自動(dòng)可調(diào)腳踝放松腳底按摩器 5 羽毛球訓(xùn)練機(jī)器人 滑雪運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練仿生步行爬坡機(jī) 7 下肢力量訓(xùn)練器 單兵負(fù)荷外骨骼機(jī)器人 9 網(wǎng)球發(fā)球機(jī)器人 羽毛球陪練機(jī) 多功能雙腿橫向張合訓(xùn)練器 “神舟”航天員多姿態(tài)訓(xùn)練模擬器 單兵負(fù)重分壓器 多功能劃船訓(xùn)練模擬器健身保護(hù)器 16 乒乓球發(fā)球機(jī)

第七組 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)械（16項(xiàng)）5 羽毛球訓(xùn)練機(jī)器人 參賽學(xué)校：大連理工大學(xué)

參 賽 者：陶 冶、吳 初、王國(guó)章、任小濤，指導(dǎo)教師：梁延德、徐 力

作品內(nèi)容簡(jiǎn)介 此便攜式羽毛球訓(xùn)練機(jī)器人既可用于訓(xùn)練專業(yè)羽毛球運(yùn)動(dòng)員的特定動(dòng)作與快速反應(yīng)能力，又可以作為大眾化個(gè)人體育鍛煉器材使用。本設(shè)計(jì)克服了目前許多羽毛球訓(xùn)練裝臵專利或發(fā)明所存在的不足，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧，發(fā)球速度快，存球量大，便于攜帶，成本低廉，控制靈活的特點(diǎn)。羽毛球訓(xùn)練機(jī)器人主要由以下部分組成：儲(chǔ)球機(jī)構(gòu)：采用空間桿系可折疊線籠式儲(chǔ)球機(jī)構(gòu)，特點(diǎn)是儲(chǔ)球量大，結(jié)構(gòu)緊湊；落球機(jī)構(gòu)：通過(guò)卡爪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)羽毛球下落的精確控制；擊球機(jī)構(gòu)：由齒形離合器與圓柱凸輪機(jī)構(gòu)組合設(shè)計(jì)而成，將電機(jī)定向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為球拍的周期往復(fù)擊打運(yùn)動(dòng)；水平轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)：采用步進(jìn)電機(jī)通過(guò)同步齒形帶帶動(dòng)底盤轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)球水平面角度變化；控制系統(tǒng)：由傳感器，控制器（單片機(jī)）和執(zhí)行器三部分組成?？梢造`活控制發(fā)球頻率，出球仰角及水平方向角。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)（1）采用空間桿系和線籠式可折疊大容量?jī)?chǔ)球機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；（2）采用齒形離合器與圓柱凸輪一體化設(shè)計(jì)的揮拍擊球機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；（3）整機(jī)體積小，重量輕，可折疊，便于攜帶；（4）機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，單片機(jī)控制，可實(shí)現(xiàn)發(fā)球空間角度和擊球力度的隨機(jī)變化。

推廣應(yīng)用價(jià)值 該作品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧，便于攜帶，成本低廉，存球量大?？刂旗`活，操作方便，實(shí)用性強(qiáng)，可以應(yīng)用于專業(yè)訓(xùn)練，也可以用于個(gè)人體育鍛煉。有很好的市場(chǎng)前景。網(wǎng)球發(fā)球機(jī)器人

參賽學(xué)校：哈爾濱工業(yè)大學(xué)

參 賽 者：王鑫、羅杰俊、耿鈞、趙濤、胡濤，指導(dǎo)教師：曲秀全、宋寶玉 作品內(nèi)容簡(jiǎn)介 在進(jìn)行了一系列的市場(chǎng)調(diào)查后，我們發(fā)現(xiàn)在網(wǎng)球發(fā)球機(jī)這一方面國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品居然接近于空白，而國(guó)外機(jī)器的價(jià)格一直是居高不下，對(duì)我國(guó)網(wǎng)球活動(dòng)的大力開(kāi)展有很大的影響。為此，我們小組開(kāi)始了對(duì)網(wǎng)球發(fā)球機(jī)器人這個(gè)項(xiàng)目開(kāi)始了研發(fā)以及制作。作為一臺(tái)優(yōu)秀的網(wǎng)球發(fā)球機(jī)器人，我們的機(jī)器具有以下特點(diǎn)：（1）采用先進(jìn)的微電腦自動(dòng)控制技術(shù)，專業(yè)領(lǐng)先。（2）可遠(yuǎn)程遙控控制發(fā)球，在全場(chǎng)和半場(chǎng)任意調(diào)整發(fā)球。（3）具多功能特性，可發(fā)出8種不同的球：直球、斜線球、落地?fù)羟?、高球吊球、短截球、上旋球、下旋球、隨機(jī)球。（4）球路變化多樣，可精確地練習(xí)長(zhǎng)抽、高吊、短截、上旋、下旋、旁旋及上網(wǎng)截?fù)?。?）可遠(yuǎn)程遙控發(fā)球速度、間隔時(shí)間、發(fā)球高度、出球軌跡、擺動(dòng)角度。正是基于以上特點(diǎn)，我們的網(wǎng)球發(fā)球機(jī)器人既可以成為專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的陪練機(jī)，也可以是普通人的娛樂(lè)機(jī)，拓寬了市場(chǎng)范圍，擴(kuò)大的消費(fèi)人群，也為普及網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)（1）機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，造價(jià)低廉；（2）采用DSP驅(qū)動(dòng)電路，穩(wěn)定性強(qiáng)；（3）自主開(kāi)發(fā)遙控芯片和通信協(xié)議，拓展能力強(qiáng)，升級(jí)方便；（4）首次采用了收球系統(tǒng)，在整個(gè)網(wǎng)球發(fā)球機(jī)里屬于首創(chuàng)；（5）開(kāi)發(fā)串口協(xié)議，可以直接與電腦相連，可調(diào)性強(qiáng)；（6）模塊化設(shè)計(jì)，便于升級(jí)和改造，互換性強(qiáng)。

推廣應(yīng)用價(jià)值 隨著中國(guó)網(wǎng)球選手在世界大賽上的表現(xiàn)日益出色，國(guó)內(nèi)逐漸掛起了一陣網(wǎng)球熱。作為一款功能強(qiáng)大，造價(jià)低廉的網(wǎng)球發(fā)球機(jī)器人，我們認(rèn)為市場(chǎng)前景非?？春?，據(jù)調(diào)查，90%的體育學(xué)校和培訓(xùn)場(chǎng)所都苦于價(jià)格高而無(wú)法購(gòu)買足夠的網(wǎng)球機(jī)器人，我相信經(jīng)過(guò)后續(xù)開(kāi)發(fā)，我們的產(chǎn)品一定可以開(kāi)拓出屬于自己的市場(chǎng)?！吧裰邸焙教靻T多姿態(tài)訓(xùn)練模擬器 參賽學(xué)校：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)

參 賽 者：趙希慶、孟鵬飛、袁博、王曉聰、李波，指導(dǎo)教師：潘存云、易聲耀

作品內(nèi)容簡(jiǎn)介 “神舟”航天員多姿態(tài)訓(xùn)練模擬器由轉(zhuǎn)盤、傳動(dòng)裝臵、多自由度復(fù)合輪系機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝臵、動(dòng)力裝臵、電控裝臵和托架平臺(tái)等部分組成。是一個(gè)典型的機(jī)電一體化作品。該作品可在三維空間區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)全方位、多姿態(tài)定位、旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)可靠、安全。具體有如下主要機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。（1）單級(jí)行星輪系機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)180°~200°偏擺（y軸）。（2）多級(jí)空間復(fù)合輪系實(shí)現(xiàn)滾輪繞自身軸線的連續(xù)正、反轉(zhuǎn)（x軸）。（3）蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的整體旋轉(zhuǎn)（z軸）。（4）同步帶實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)?！吧裰邸焙教靻T多姿態(tài)訓(xùn)練模擬器使受訓(xùn)人員完成坐、臥、站等多種姿勢(shì)的抗眩暈?zāi)M訓(xùn)練動(dòng)作，獲得良好的訓(xùn)練效果。

主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)（1）采用多自由度復(fù)合輪系機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了航天員模擬外太空環(huán)境下的多姿態(tài)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練（繞x、y、z軸的旋轉(zhuǎn)）；（2）采用同步帶實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離傳動(dòng)，從而避免了下級(jí)電機(jī)成為上級(jí)傳動(dòng)的負(fù)載；（3）采用四桿機(jī)構(gòu)，訓(xùn)練人員可采取坐、臥、站等多種姿勢(shì)進(jìn)行訓(xùn)練；（4）采用多種保護(hù)措施，使受訓(xùn)人員的安全得到多重保護(hù)。

推廣應(yīng)用價(jià)值 用于航天員的選拔及訓(xùn)練：采用此訓(xùn)練模擬器可挑選出高素質(zhì)航天員，日常訓(xùn)練經(jīng)常性使用多姿態(tài)訓(xùn)練模擬器，可有效提高航天員綜合素質(zhì)。可用于陸軍（單自由度）、海軍（二自由度）、空軍飛行員（三維）的抗眩暈訓(xùn)練，陸、海、空三軍的訓(xùn)練要求、特點(diǎn)和強(qiáng)度各不相同，可針對(duì)不同兵種進(jìn)行不同要求和模式進(jìn)行訓(xùn)練。作為一種全方位、多姿態(tài)的運(yùn)動(dòng)器械，使廣大群眾尤其是年輕人體驗(yàn)一種安全而又刺激的健身活動(dòng)。n

第二篇：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)作品

全國(guó)大學(xué)生

第一屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)作品展示

全

國(guó)

一

等

獎(jiǎng)

北京化工齒動(dòng)多功能平行口鉗

北京化工齒動(dòng)多功能平

行口鉗

北京化工齒動(dòng)多功能平

行口鉗

大連理工機(jī)械式自動(dòng)節(jié)

水水龍頭

第二炮兵工程學(xué)院軍地兩用全自動(dòng)擔(dān)架車

第二炮兵工程學(xué)院軍地兩用全自動(dòng)擔(dān)架車

東南大學(xué)自適應(yīng)可翻轉(zhuǎn)

探測(cè)車

東南大學(xué)自適應(yīng)可翻轉(zhuǎn)

探測(cè)車

東南大學(xué)自適應(yīng)可翻轉(zhuǎn)探測(cè)車

東南大學(xué)自適應(yīng)可翻轉(zhuǎn)

探測(cè)車

福大節(jié)流閥型高樓逃生

器

福大節(jié)流閥型高樓逃生

器

福大節(jié)流閥型高樓逃生器

國(guó)防科大行星輪式登月

車

國(guó)防科大行星輪式登月

車

國(guó)防科大行星輪式登月

車

國(guó)防科大行星輪式登月車

哈工并聯(lián)與分布控制機(jī)

器人

哈工并聯(lián)與分布控制機(jī)

器人

哈工并聯(lián)與分布控制機(jī)

器人

哈工并聯(lián)與分布控制機(jī)器人

哈工并聯(lián)與分布控制機(jī)

器人

哈工并聯(lián)與分布控制機(jī)

器人

哈工并聯(lián)與分布控制機(jī)

器人

哈工并聯(lián)與分布控制機(jī)器人

哈工程仿生機(jī)器蟹

哈工程仿生機(jī)器蟹

哈工程仿生機(jī)器蟹

哈工程仿生機(jī)器蟹

哈工大微定位仿生機(jī)器

人

哈工大微定位仿生機(jī)器

人

海軍工程大學(xué)擺式特種

發(fā)動(dòng)機(jī)

天津大學(xué)爬桿噴漆機(jī)器人

天津大學(xué)爬桿噴漆機(jī)器

人

中國(guó)農(nóng)大菌液自動(dòng)抽取

噴涂機(jī)

中國(guó)農(nóng)大菌液自動(dòng)抽取

噴涂機(jī)

重慶大學(xué)半球體螺旋溝槽數(shù)控研磨機(jī)

重慶大學(xué)半球體螺旋溝

槽數(shù)控研磨機(jī)

重慶大學(xué)半球體螺旋溝

槽數(shù)控研磨機(jī)

全國(guó)二等獎(jiǎng)

北工大助力器

北工大助力器

北工大助力器

長(zhǎng)春理工輪足式機(jī)器人

長(zhǎng)春理工輪足式機(jī)器人

長(zhǎng)春理工輪足式機(jī)器人

長(zhǎng)春理工輪足式機(jī)器人

大連理工蚯蚓爬行器

大連理工蚯蚓爬行器

東北大學(xué)圓柱凸輪數(shù)控銑削加工裝置

哈工程螺旋傳動(dòng)管道機(jī)器

人

海軍工程大學(xué)艦船探測(cè)者

海軍工程大學(xué)艦船探測(cè)者

華東理工易拉罐有償回

收裝置

/華南理工健身洗衣機(jī)

華南農(nóng)大氣動(dòng)式龍眼去核

機(jī)

華南農(nóng)大氣動(dòng)式龍眼去核機(jī)

南昌大學(xué)脈動(dòng)式無(wú)極變

速器

上海交大可折疊崎嶇表面

自適應(yīng)障礙小車

上海交大可折疊崎嶇表面

自適應(yīng)障礙小車

西安電子科大新型球形機(jī)器人

西安思源學(xué)院紗線卷繞

防疊機(jī)

西北工業(yè)大學(xué)方形區(qū)域噴

灌龍頭

西南交大液壓式無(wú)極變速

器

西南科大環(huán)衛(wèi)保潔清掃自行車

西南科大環(huán)衛(wèi)保潔清掃

自行車

浙大蟲(chóng)蟲(chóng)小強(qiáng)

浙大蟲(chóng)蟲(chóng)小強(qiáng)

全國(guó)三等獎(jiǎng)

安徽工大新型立軸風(fēng)力機(jī)

北航仿生蟲(chóng)

北航基于仿生的高適應(yīng)

性六足機(jī)器人

北航爬桿爬管道年用機(jī)

器人

北科大自行車防盜鎖

成都大學(xué)球形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

成都電機(jī)高專自適應(yīng)上下非等高臺(tái)階小車

東南大學(xué)智能機(jī)器魚(yú)

哈工大汽車同步照明燈

湖大兩足行走機(jī)器人

華南農(nóng)大機(jī)器昆蟲(chóng)步行

機(jī)構(gòu)

華中科大仿生機(jī)械靈巧

手

昆明理工草坪剪草機(jī)

蘭州交大智能型全開(kāi)式

窗戶

遼寧工程技術(shù)大學(xué)爬桿

爬繩機(jī)器人

陜西科大揉搓式洗衣機(jī)

陜西科多功能自走式清潔車

四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院

異形齒輪泵

天津大學(xué)雙軸連動(dòng)摩擦

式翻譜臺(tái)

西華大學(xué)科氏加速度觀

察試驗(yàn)臺(tái)

新疆大學(xué)上下樓梯搬運(yùn)機(jī)器人

浙大仿生壁虎

重慶工商大學(xué)楔鐵式滾

針超越離合器

重慶工學(xué)院無(wú)機(jī)變速行星輪系操縱機(jī)構(gòu)

第二屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽參賽作品展示

螺旋電機(jī)

閉鏈兩足步行機(jī)器人

自動(dòng)清潔器

家用采棉機(jī)

爬樓梯機(jī)器人 輕便按摩器 旋轉(zhuǎn)展示臺(tái)

爬桿機(jī)器人

自行履帶

新型三維儀

仿生蟲(chóng)

第三篇：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽簡(jiǎn)介

關(guān)于“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”通知 “大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”是由教育部高教司舉辦的一項(xiàng)全國(guó)大學(xué)生重要科技競(jìng)賽活動(dòng)，也是教育部、財(cái)政部資助的全國(guó)大學(xué)生九大賽事之一。

該賽事以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，錘煉學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)意識(shí)為目的，為大學(xué)生提供了一個(gè)鍛煉和展示自我的平臺(tái)。

我校每年都將選派部分優(yōu)秀作品參加該項(xiàng)比賽，為配合該項(xiàng)賽事，我校擬于2012年3月中旬舉辦機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽校內(nèi)選拔賽，項(xiàng)目征集活動(dòng)截止于2011年3月6日，項(xiàng)目征集要求以及報(bào)名表格都已以通知形式發(fā)到各班班長(zhǎng)手中，有意參加者可與各班班長(zhǎng)聯(lián)系。

機(jī)械創(chuàng)新協(xié)會(huì)2012.2.29

第四篇：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽全國(guó)一等獎(jiǎng)?wù)f明書(shū)

第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽決賽參賽作品

多功能救災(zāi)背包設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

設(shè)計(jì)者：楊凱，徐超，張恩，吳剛亮，楊飛

指導(dǎo)教師：朱育權(quán)，萬(wàn)宏強(qiáng) 西安工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院

2010年10月

第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

多功能救災(zāi)背包

設(shè)計(jì)者：楊凱，徐超，張恩，吳剛亮，楊飛

指導(dǎo)教師：朱育權(quán)，萬(wàn)宏強(qiáng)

（西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，西安710032）

摘要：以便捷、實(shí)用、高效的解決救災(zāi)過(guò)程中的運(yùn)輸、醫(yī)療救治、住宿、飲食問(wèn)題的設(shè)備為研究對(duì)象。提出了一種可分離的四折疊框架結(jié)構(gòu)，再巧妙地配以折疊帆布和帳篷，便制成了一種可運(yùn)輸物資又可變?yōu)閾?dān)架、帳篷的背包。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該設(shè)備工作穩(wěn)定，性能可靠，功能實(shí)現(xiàn)效果良好。關(guān)鍵詞：背包；擔(dān)架；帳篷；多功能；救援避難

作品內(nèi)容簡(jiǎn)介

本作品跟據(jù)本屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的主旨要求而設(shè)計(jì)，屬于“救援、避難類機(jī)械”。此背包主體為金屬框架結(jié)構(gòu)，寬50cm，厚30cm，高70cm，凈重8kg。背包狀態(tài)可用來(lái)運(yùn)送物資。卸下物品后開(kāi)啟側(cè)連接機(jī)構(gòu)，展開(kāi)背包變?yōu)閾?dān)架，擔(dān)架長(zhǎng)200cm，寬50cm。翻轉(zhuǎn)擔(dān)架并開(kāi)啟開(kāi)合裝置，揭開(kāi)粘扣，向兩側(cè)拉開(kāi)擔(dān)架，拉出帳篷與擔(dān)架布面結(jié)合，再由折疊桿撐起即變?yōu)閹づ?，底面邊長(zhǎng)2m×1.8m，高145cm，可容納三人居住。

此背包設(shè)計(jì)容量90L，內(nèi)裝供三人三天使用的食物，飲用水及藥品。再放入輕薄的防潮墊和三個(gè)睡袋以結(jié)合帳篷使用。這樣每個(gè)背包就可解決三個(gè)人災(zāi)后三天內(nèi)的基本生存問(wèn)題，還可用擔(dān)架將受傷嚴(yán)重的人抬出至附近的基站救治。

聯(lián)系人：萬(wàn)宏強(qiáng)

聯(lián)系電話：*** EMAIL：413162931@qq.com 研制背景及意義

在像玉樹(shù)地震、舟曲泥石流等這類自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，由于道路損毀、大型救援設(shè)備數(shù)量不足，都會(huì)造成很多民眾被困重災(zāi)區(qū)。短期內(nèi)面臨沒(méi)有食物、飲用水、藥品以及住所等問(wèn)題。沒(méi)有大型設(shè)備的幫助，到達(dá)災(zāi)區(qū)外圍的士兵往往沒(méi)有高效的救援方法，而是以人力一次又一次的向?yàn)?zāi)區(qū)運(yùn)送單一物資，很難滿足災(zāi)民短期生存的多種需求。對(duì)于這類自然災(zāi)害救援過(guò)程中存在的問(wèn)題我們應(yīng)當(dāng)考慮如下幾點(diǎn)：

1）運(yùn)送的物資應(yīng)當(dāng)具有集成性，以便于之前的統(tǒng)一生產(chǎn)、調(diào)配與運(yùn)輸；

2）送入災(zāi)區(qū)的設(shè)備應(yīng)當(dāng)盡可能多的解決災(zāi)民所面臨的各種基本困難，如溫飽、住宿以及醫(yī)療救治問(wèn)題；

3）送入災(zāi)區(qū)的設(shè)備除了消耗品外可以反復(fù)再利用。

此多功能救災(zāi)背包旨在解決災(zāi)難剛過(guò)，大型救援設(shè)備到來(lái)前的幾天內(nèi)災(zāi)民面臨的各種基 第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

本困難。它平時(shí)可大批量庫(kù)存，當(dāng)災(zāi)難發(fā)生，有民眾被困且短時(shí)間無(wú)法解救時(shí)，可將食物和飲用水、醫(yī)藥用品、三個(gè)睡袋及防潮墊分別打包，把他們?nèi)垦b進(jìn)背包。此背包由救援部隊(duì)士兵徒步背入災(zāi)區(qū)（特殊情況可加裝降落傘采用空投方式），卸下物品后可將背包變形為三人帳篷，每個(gè)背包內(nèi)的物品則是供給這三人使用的。這樣每個(gè)背包就可解決三個(gè)人災(zāi)后兩三天內(nèi)的基本生存問(wèn)題。如果有需要，還可將背包變形為擔(dān)架將受傷嚴(yán)重的人抬出至附近的基站救治。設(shè)計(jì)方案

2.1總體設(shè)計(jì)構(gòu)想

為了實(shí)現(xiàn)背包的容納功能與擔(dān)架的承載功能，背包與擔(dān)架共用同一金屬框架。背包要求金屬框架可折疊，擔(dān)架要求金屬框架水平時(shí)只能單向折疊。為了使帳篷便于和各種地面固定，擔(dān)架采用了兩端可開(kāi)合的結(jié)構(gòu)，可將帳篷折疊桿固定在分開(kāi)的擔(dān)架框架的四個(gè)角上，這樣借助擔(dān)架框架的重量，即使不用地釘帳篷也不會(huì)被風(fēng)吹走。2.2金屬框架方案比較

為了使人背負(fù)舒適，背包應(yīng)上不過(guò)頸、下不過(guò)臀，故背包高度取60~70cm。再根據(jù)成年人的負(fù)重能力及美觀角度考慮，背包厚度取30cm。背包的寬度即擔(dān)架的寬度，故綜合較大的背包寬度尺寸、較小的擔(dān)架寬度尺寸，定為50cm。根據(jù)市場(chǎng)主流擔(dān)架尺寸，擔(dān)架的長(zhǎng)度取200~210cm。由此產(chǎn)生以下兩種方案：

方案一（圖1）采用了三對(duì)限位鉸鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)擔(dān)架的折疊，采用了一對(duì)30cm的伸縮機(jī)構(gòu)來(lái)降低擔(dān)架變?yōu)楸嘲鼤r(shí)的高度。此結(jié)構(gòu)擔(dān)架長(zhǎng)度較長(zhǎng)，為210厘米，便于躺人。背包高度較低，易于背運(yùn)。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，不以制造和使用。

方案二（圖2）采用了三對(duì)限位鉸鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)擔(dān)架的折疊，這樣背包狀態(tài)的高度有所增加變?yōu)?0cm，擔(dān)架的長(zhǎng)度也有所減小，變?yōu)?00cm，基本不影響背包和擔(dān)架的使用。結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，制造容易，使用方便。

綜合考慮，采用方案二。

圖1 方案一

圖2 方案二 第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

2.3背包側(cè)連接機(jī)構(gòu)方案比較

擔(dān)架折疊為背包后需要一裝置將前后框架連接，如圖3紅圈處，由此我們?cè)O(shè)計(jì)了側(cè)連接機(jī)構(gòu)。

圖3 前后框架連接位置

方案一（圖4）中，左右框架采用扁鋼折成的矩形框加裝可轉(zhuǎn)動(dòng)的U型彈簧銷連接，借助框架管上帶卡槽的套管，矩形框便可繞框架徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣變?yōu)閹づ駮r(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)矩形框與地面平行，帳篷便可穩(wěn)定置于地面。此方案結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，制造容易，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)背包傾斜時(shí)U型彈簧銷會(huì)脫出，結(jié)構(gòu)不夠可靠。

方案二（圖5）與方案一類似，但上下都加裝了U型彈簧銷，中間采用拉簧連接。此方案制造稍費(fèi)時(shí)間，但結(jié)構(gòu)可靠。

綜合考慮，采用方案二。

圖4 方案一

圖5 方案二 第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

2.4背包與擔(dān)架布體方案比較

背包與擔(dān)架共用同一布體，由于擔(dān)架變形為帳篷時(shí)需要拉伸擔(dān)架，這樣就產(chǎn)生了兩種布體的設(shè)計(jì)，可拆卸式和折疊式。

方案一（圖6）布體采用可拆卸式，周圍伸出的布?jí)K帶有粘扣。背包與擔(dān)架狀態(tài)布體用粘扣與框架連接，變形帳篷時(shí)需卸下布體。其優(yōu)點(diǎn)在于布體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕便。缺點(diǎn)是用粘扣連接承載強(qiáng)度低，由于要拆卸，一體化程度差，不方便攜帶。

方案二（圖7）布體采用折疊式，周圍伸出的布?jí)K繞過(guò)框架管與自身相逢合。背包與擔(dān)架布體為折疊狀態(tài)，變形帳篷時(shí)展開(kāi)布體，與帳篷底面相連。其優(yōu)點(diǎn)在于將所有布整合為一體連接在框架上，易于操作，便于攜帶，并且為帳篷加厚了底面，使其更加舒適。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

綜合考慮，采用方案二。

圖6 方案一

左圖紅圈中布體折疊方法示意圖

圖7 方案二 第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 理論設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1總體尺寸設(shè)計(jì)

此作品最大特點(diǎn)在于背包、擔(dān)架、帳篷三種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，因此只有設(shè)計(jì)好各狀態(tài)的結(jié)構(gòu)尺寸才能合理、協(xié)調(diào)的實(shí)現(xiàn)其功能。

（1）背包外形尺寸：

為了使人背負(fù)舒適，背包應(yīng)上不過(guò)頸、下不過(guò)臀，故背包高度取70cm。再根據(jù)成年人的負(fù)重能力及美觀角度考慮，背包厚度取30cm。背包的寬度即擔(dān)架的寬度，故綜合較大的背包寬度尺寸、較小的擔(dān)架寬度尺寸，定為50cm。

（2）擔(dān)架外形尺寸：

根據(jù)市場(chǎng)主流擔(dān)架尺寸，擔(dān)架的長(zhǎng)度取200cm，兩端各留出10cm的距離供人手抓握，因而擔(dān)架實(shí)際承載布面長(zhǎng)度為180cm。

（3）帳篷外形尺寸：

根據(jù)市場(chǎng)主流三人帳篷尺寸，帳篷底面邊長(zhǎng)取2m×1.8m，高145cm。（4）結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)尺寸：

為了滿足三種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，各部分的尺寸取值如圖８所示。

圖8 金屬框架結(jié)構(gòu)尺寸示意圖

3.2強(qiáng)度與剛度校核

此作品對(duì)背包與帳篷的強(qiáng)度設(shè)計(jì)沒(méi)有特別要求，必然滿足使用條件。擔(dān)架設(shè)計(jì)載重120kg，我們參考了市場(chǎng)上性能類似擔(dān)架的選材，并結(jié)合此作品的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要求對(duì)承重管件進(jìn)行了校核（圖9）。第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

擔(dān)架桿

120kg

圖9 擔(dān)架承重模擬示意圖

3.2.1擔(dān)架桿強(qiáng)度校核

擔(dān)架框架上，限位鉸鏈和伸縮管的選材強(qiáng)度遠(yuǎn)大于擔(dān)架的管材，就承重而言，擔(dān)架框架可簡(jiǎn)化為兩根1976mm的長(zhǎng)直管，擔(dān)架承載布面受力可視為受均布載荷。

擔(dān)架桿的受力可以簡(jiǎn)化為如下簡(jiǎn)支梁模型，其中L?1760mm。

已知：擔(dān)架桿的材料為鋁合金6070，屈服強(qiáng)度?s?276Mpa，彈性模量E?70Gpa，取安全系數(shù)s?1.2，擔(dān)架桿的外徑為?28mm，內(nèi)徑為?24mm，設(shè)計(jì)承受最大重量為120kg，受力如圖10所示。

圖10 擔(dān)架桿受力圖

（１）計(jì)算最大工作載荷 擔(dān)架承受最大的載荷

G?mg?120?10N?1200N

單根擔(dān)架桿承受的最大載荷 G1200F??N?600N

22均布載荷 F600NNq??m?340.91m

L1.76（２）計(jì)算支座反力 由載荷的對(duì)稱性可知：

F600FRA?FRB??N?300Ｎ 第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

（３）計(jì)算剪力F和彎矩M（（sx）sx）剪力Fs(x)?FRA?qx

1彎矩Ms(x)?FRAx?qx2

2（４）畫(huà)出剪力圖和彎矩圖如圖11所示。

圖11 擔(dān)架桿剪力、彎矩圖

（５）計(jì)算最大彎曲正應(yīng)力 對(duì)Z軸的慣性矩

d4?28424Iz?[1?()]?[1?()4]?1.39?104mm4

64D6428?D4抗彎界面系數(shù)

Iz1.39?104W??mm3?992.86mm3

ymax14最大彎曲正應(yīng)力 M132?max?max?pa?132.94Mpa

W992.86?10?9（６）校核擔(dān)架桿的強(qiáng)度 許用彎曲應(yīng)力

?????s?276Mpa?230Mpa

s1.2顯然?max?[?]，滿足強(qiáng)度要求。

3.2.2擔(dān)架桿的剛度計(jì)算

由以上簡(jiǎn)化模型可知，在擔(dān)架承受最大載荷狀態(tài)下的最大變形量（撓度）為：

5qL45?340.91?1.76?max??????0.044m??4.4cm 3?2384EIz384?70?10?1.39?10由此，擔(dān)架的最大彎曲變形為4.4cm，并且出現(xiàn)在擔(dān)架桿的中心位置，完全滿足使用要求。第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

3.3部分工程圖

圖12 開(kāi)和裝置外套

圖14 卡環(huán)

圖13 開(kāi)和裝置內(nèi)套

圖15 擋圈

第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 工作原理及性能

4.1工作原理

下面對(duì)背包變?yōu)閾?dān)架，再變?yōu)閹づ竦倪^(guò)程予以說(shuō)明。

（1）如圖16為背包狀態(tài)。黑色的帶子為固定帶，背包狀態(tài)時(shí)可約束包體，擔(dān)架狀態(tài)可固定傷員。

（2）揭開(kāi)背包蓋，打開(kāi)側(cè)連接機(jī)構(gòu)(圖17)，揭開(kāi)背包兩側(cè)的粘扣，展開(kāi)背包，變?yōu)閾?dān)架（圖18）。這時(shí)側(cè)連接機(jī)構(gòu)為擔(dān)架的四個(gè)支座，如圖19所示。

圖16 背包

圖17 側(cè)連接機(jī)構(gòu)

圖18 擔(dān)架

圖19 擔(dān)架支座 第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

（3）翻轉(zhuǎn)擔(dān)架，將側(cè)連接機(jī)構(gòu)扭轉(zhuǎn)90°與地面平行，用于帳篷和地面的固定。（4）取出折疊干，翻起帳篷包（圖20），打開(kāi)兩端的螺紋開(kāi)合裝置（圖21），將擔(dān)架分為兩部分，揭開(kāi)粘扣，向兩側(cè)拉開(kāi)擔(dān)架，如圖22所示。

圖20 帳篷包

圖21 開(kāi)合裝置

圖22 拉開(kāi)擔(dān)架 第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

（5）鋪開(kāi)帳篷，與擔(dān)架地面用拉鏈拉合。接好兩根折疊桿，插入四個(gè)角框架上的圓孔中，如圖23所示。

圖23 帳篷折疊桿安裝圖

（6）拉起帳篷布體，與折疊桿綁定，及變?yōu)閹づ?，如圖24所示。

圖24 帳篷

4.2性能

（1）背包寬50cm，高70cm，厚30cm，自重約8kg，設(shè)計(jì)容量90L。（2）擔(dān)架長(zhǎng)200cm，承載布面長(zhǎng)180cm，寬50cm，設(shè)計(jì)承重120kg。（3）帳篷底面邊長(zhǎng)為2m×1.8m，高145cm，可容納三人居住。第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 實(shí)物照片

背包、擔(dān)架和帳篷實(shí)物圖分別見(jiàn)圖25-27。

圖25 背包 第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

圖26 擔(dān)架

圖27 帳篷 第四屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽作品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用

6.1創(chuàng)新點(diǎn)

1）將與救援、避難有關(guān)的三件設(shè)備巧妙的結(jié)合了起來(lái)，獨(dú)立解決了救災(zāi)過(guò)程中的一系列問(wèn)題。

2）四折疊可分離框架結(jié)構(gòu)、側(cè)連接機(jī)構(gòu)、開(kāi)合裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

3）采用時(shí)間分離原理的設(shè)計(jì)及布置，實(shí)現(xiàn)了側(cè)連接機(jī)構(gòu)、帆布、固定帶在不同狀態(tài)下的不同功能。6.2應(yīng)用

此多功能救災(zāi)背包可大批量庫(kù)存。地震、洪水、山崩、泥石流等自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，可集成放入臥具、食品、藥品，供救援人員使用?？梢越鉀Q災(zāi)后中小規(guī)模的物資運(yùn)輸、被困災(zāi)民的醫(yī)療救治、傷員的轉(zhuǎn)移，以及被困災(zāi)民的住宿這一系列問(wèn)題。

除救災(zāi)外還可用于幾個(gè)人的戶外徒步旅行。

此背包重量輕、制造容易、使用方便，單件制造成本為480元，批量化生產(chǎn)成本還可降低，有良好的市場(chǎng)前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社.2006 [2] 張占新．材料力學(xué)．西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社．2005 [3] 于永泗，齊民．機(jī)械工程材料．大連：大連理工大學(xué)出版社．2007 [4] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．2005 [5] 大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室．機(jī)械制圖（第六版）．北京：高等教育出版社．2007

第五篇：機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽

關(guān)于于舉辦浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院第七屆機(jī)械設(shè)計(jì)大賽暨第五屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽預(yù)賽的通知

為了培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、綜合設(shè)計(jì)能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練，提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際需求進(jìn)行創(chuàng)新思維、機(jī)械設(shè)計(jì)和工藝制作等實(shí)際工作能力。按照全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽組委會(huì)《第五屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽主題與內(nèi)容的通知》（第1號(hào)通知）決定在全校范圍內(nèi)舉辦舉辦浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院第七屆機(jī)械設(shè)計(jì)大賽及全國(guó)賽預(yù)賽，擇優(yōu)選拔參加2012年第五屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽浙江賽區(qū)比賽并同時(shí)參加浙江大學(xué)舉辦的競(jìng)賽，具體通知如下：

一、參賽對(duì)象：浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院全日制本科生（含2012屆畢業(yè)生）

二、競(jìng)賽主題、內(nèi)容及要求

1．競(jìng)賽主題：“幸福生活——今天和明天”。

2．競(jìng)賽內(nèi)容：休閑娛樂(lè)機(jī)械和家庭用機(jī)械的設(shè)計(jì)和制作。

學(xué)生們可根據(jù)對(duì)日常生活的觀察，或根據(jù)對(duì)未來(lái)若干年以后人們的生活環(huán)境和狀態(tài)的設(shè)想，設(shè)計(jì)并制作出能夠使人們的生活更加豐富、便利的機(jī)械裝置。

家庭用機(jī)械指“對(duì)家庭或宿舍內(nèi)物品進(jìn)行清潔、整理、儲(chǔ)存和維護(hù)用機(jī)械”。休閑娛樂(lè)機(jī)械指“機(jī)械玩具或在家庭、校園、社區(qū)內(nèi)設(shè)置的健康益智的生活、娛樂(lè)機(jī)械”。凡參加過(guò)本賽事以前比賽的作品原則上不得再參加本屆比賽；如果作品在功能或原理上確有新的突破和創(chuàng)新，參賽時(shí)須對(duì)突破和創(chuàng)新之處做出說(shuō)明。3．競(jìng)賽作品要求：

所有參加決賽的作品必須與本屆大賽的主題和內(nèi)容相符，與主題和內(nèi)容不符的作品不能參賽。參賽作品必須以機(jī)械設(shè)計(jì)為主，提倡采用先進(jìn)理論和先進(jìn)技術(shù)，如機(jī)電一體化技術(shù)等。對(duì)作品的評(píng)價(jià)不以機(jī)械結(jié)構(gòu)為單一標(biāo)準(zhǔn)，而是對(duì)作品的功能、設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、工藝制作、性能價(jià)格比、先進(jìn)性、創(chuàng)新性等多方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。在實(shí)現(xiàn)功能相同的條件下，機(jī)械結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單越好。

作品的選評(píng)采用綜合評(píng)價(jià)，一般從以下幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)：(1)選題評(píng)價(jià)①新穎性 ②實(shí)用性 ③意義或前景

(2)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)①創(chuàng)新性 ②結(jié)構(gòu)合理性 ③工藝性 ④先進(jìn)理論和技術(shù)的應(yīng)用 ⑤設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量

(3)制作評(píng)價(jià)①功能實(shí)現(xiàn) ②制作水平與完整性 ③作品性價(jià)比(4)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)①介紹及演示 ②答辯與質(zhì)疑

三、競(jìng)賽日程安排

1、競(jìng)賽報(bào)名：各參賽隊(duì)將參賽隊(duì)員名單及聯(lián)系方式于2011年10月28日11:30之前報(bào)至機(jī)能分院教務(wù)辦公室（NA410）章斌老師處。

2、開(kāi)幕式：要求所有參賽學(xué)生必須參加開(kāi)幕式。時(shí)間地點(diǎn)另行通知。內(nèi)容：

（1）開(kāi)幕式上布置競(jìng)賽任務(wù)，并邀請(qǐng)命題老師對(duì)競(jìng)賽題目進(jìn)行講解，接受同學(xué)的提問(wèn)；（2）介紹往屆全國(guó)、浙江省和浙江大學(xué)大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)競(jìng)賽概況。

3、理論方案設(shè)計(jì)：2011年10月24日～2011年11月17日。參賽學(xué)生必須在2011年11月16日12:00前將理論設(shè)計(jì)方案書(shū)（封面見(jiàn)附件）一式二份送交機(jī)能分院教務(wù)辦公室（NA410）,逾期不與受理。

4、理論方案評(píng)審：2011年11月18日～2011年11月27日。

5、實(shí)物（模型）制作：2011年11月28日～2012年3月31日（各參賽隊(duì)自行安排）。

6、實(shí)物（模型）評(píng)審：2011年3月25日～2011年4月5日(具體時(shí)間地點(diǎn)另定)，優(yōu)秀作品推薦參加浙江大學(xué)第十七屆機(jī)械設(shè)計(jì)競(jìng)賽決賽（2012年4月中旬）及2012年第五屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽浙江賽區(qū)比賽（2012年5月中旬）。

四、獎(jiǎng)勵(lì)

1、獎(jiǎng)項(xiàng)：

一、二等獎(jiǎng)，三等獎(jiǎng)，參賽獎(jiǎng)。單項(xiàng)獎(jiǎng)：最佳創(chuàng)意獎(jiǎng)、最佳造型獎(jiǎng)。

2、根據(jù)《浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽工作管理辦法》文件精神進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。

五、模型制作經(jīng)費(fèi)

學(xué)院給與進(jìn)入實(shí)物（模型）制作的隊(duì)提供一定的經(jīng)費(fèi)資助。未得到學(xué)校經(jīng)費(fèi)資助的參賽隊(duì)，自行完成作品制作的也可參加決賽，獲競(jìng)賽等級(jí)獎(jiǎng)的隊(duì)，可獲得一定的經(jīng)費(fèi)補(bǔ)助。

機(jī)電與能源工程分院 2011年10月24日