關(guān)于機械設(shè)計大賽的一些作品

1、.關(guān)于 機械設(shè)計 大賽的一些作品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動來帶動一面的動作，從而可以調(diào)整人的坐姿與重心，來減少下肢的運動來實現(xiàn)站立姿勢。本機構(gòu)主要用到了平面連桿以及其它一些機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)椅面的調(diào)整，來帶動使用者的行動。并且如果使用者需要的話，在坐下來的時候也可以起到減少其下肢運動的作用。主要創(chuàng)新點我們主要是考慮到老年人或者其他腿腳不方便的人群，在站起來的時候總是很費力；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

2、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)用價值我們的社會對老年人的關(guān)愛漸見凸現(xiàn)，在這樣的背景下，對老年人日常行動的關(guān)愛也就更為重要了。而且對于特殊群體，比如下肢受傷，殘疾等等的人群，我們的設(shè)計也可以助他們一臂之力。方便了使用者日常行動，而且也減輕了子女或者看管人的看護負(fù)擔(dān)。這樣的話，他們坐下就不愁再站起來了。2自動攙扶助步車參賽學(xué)校：青島大學(xué)參賽者：王新剛、曹志強、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。主要運用了自動檢測和電器控制的原理；巧妙地將助步車和動力裝置結(jié)合起來，實現(xiàn)了動力助步；并添加了單片機系統(tǒng)、光

3、電檢測裝置以及繼電器，可以自動檢測病人的行動意圖，并且實現(xiàn)了車隨人動。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)計及安全保護措施，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間拄拐帶來的勞累；由于該車操作的方便性以及車身對人體的攙扶作用，病人可以獨立使用，從而大大減輕家人及護士的負(fù)擔(dān)。基本技術(shù)指標(biāo)：1、整車指標(biāo)：速度00.5m/s連續(xù)可調(diào)；電機：DC12V、46rpm、P=15W。電源：12V、14Ah；光電開關(guān)：檢測距離：0.1m/0.3m、DC 636V。主要創(chuàng)新點(1)系統(tǒng)能夠自動檢測人體的行動意圖并自動啟

4、動相關(guān)系統(tǒng)進行動力助步；(2)本車實現(xiàn)了車隨人動，提高了使用者的方便性和舒適性；(3)本車實現(xiàn)了在一定范圍內(nèi)的無級變速；(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)計和安全措施，使本車更安全實用；(7)病人可以獨立使用，從而減輕了家人及護士的護理負(fù)擔(dān)。推廣應(yīng)用價值該車的應(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)用于行動不便的老年人，用于攙扶助步。3語音識別控制的多自由度欠驅(qū)動助殘機械手參賽學(xué)校：上海交通大學(xué)參賽者：李順沖、揚飛鴻、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械手與人手大小相

5、仿，同時也為了體現(xiàn)欠驅(qū)動手的優(yōu)勢，機械手將通過一個電機驅(qū)動，通過差分機構(gòu)自適應(yīng)地分配動力，差分機構(gòu)與電動機可藏入手掌和手腕內(nèi)。手指的結(jié)構(gòu)：我們的機械手共使用4個手指，分別為拇指、食指、中指和小指。除拇指外，其他每個手指尺寸均相同，這樣就可以模塊化設(shè)計、加工，可以互換，也可以根據(jù)實際需要增減機械手的手指數(shù)。食指、中指和小指這三個手指每個手指都由三個指節(jié)組成。拇指結(jié)構(gòu)與其他三指基本相同，但只有兩個指節(jié)。彈性推桿差分機構(gòu)：由于只使用一個電機驅(qū)動各個手指，為了使驅(qū)動力可以自適應(yīng)地分配到各手指，需要一套驅(qū)動力差分機構(gòu)。我們的方案是這樣的?；瑝K安裝于手掌內(nèi)的導(dǎo)軌中，通過一個絲杠-螺母機構(gòu)驅(qū)動，可以沿導(dǎo)軌做

6、往復(fù)運動?；瑝K與手指間通過彈性推桿來連接。在滑塊向前運動過程中，當(dāng)各個手指沒有接觸物體時，彈性推桿不收縮，可以看作是一剛性桿，驅(qū)動各手指運動。主要創(chuàng)新點所謂的欠驅(qū)動就是指機構(gòu)的驅(qū)動數(shù)目少于自由度數(shù)目。我們的機械手就運用了欠驅(qū)動抓握原理，由一個電機驅(qū)動全部的四個手指(共11個關(guān)節(jié))實現(xiàn)對物體的抓握，這種機械手在抓握時能夠很好地適應(yīng)物體的形狀。機械手的大小與人手相仿，同一般的靈巧機械手相比雖然功能有所減少，但在同樣完成抓握動作的情況下，它的結(jié)構(gòu)更簡單，重量更輕，體積更小。推廣應(yīng)用價值能夠采用語音進行控制的欠驅(qū)動機械手，操作簡單，使用方便，價格低廉，必然能為手部殘疾的人士帶來福音。4多功能助食裝置參

7、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、呂志強作品內(nèi)容簡介為了填補市場上并沒有靠用腳控制來實現(xiàn)進餐的器械的空缺，我們設(shè)計出本裝置，同一種動力輸入，輸出多種功能。由腳控制，能夠幫助進餐，翻書等功能。它由底座、支撐柱、桌面、轉(zhuǎn)臺、遞送裝置、自動復(fù)原機構(gòu)、翻書裝置和腳踏組成。助食的操作步驟有：1、對轉(zhuǎn)臺控制腳踏施力，通過軟剎線傳動，驅(qū)動分度機構(gòu)旋轉(zhuǎn)帶動餐桌轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)食物選??；2、對遞送裝置的控制腳踏持續(xù)輸入動力，通過軟剎線傳動，令遞送裝置上的機械臂先往下擺動一定角度再下降到菜的位置；3、對夾子控制腳踏施力，控制夾子的張開與夾緊，使其夾住食物；4、緩慢撤消

8、對遞送裝置的動力，機械臂回復(fù)到原來位置，實現(xiàn)送菜；5：對夾子控制腳踏施力，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動使吸盤吸緊書，然后利用吸盤的吸力和滑塊向上運動使書提到一定高度，接著利用裝在轉(zhuǎn)臺下的翻書桿和轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動使書翻過。主要創(chuàng)新點(1)理念新：是獨特的靠腳控制進餐的新裝置。且同一動作輸入，輸出多種功能。(2)實現(xiàn)方式新：采用簡單的機構(gòu)實現(xiàn)復(fù)雜的功能，結(jié)構(gòu)巧妙，操作簡便，表現(xiàn)在：設(shè)計出僅由一控件分時序控制兩個自由度動作的新機構(gòu)，取代傳統(tǒng)的一個控制對應(yīng)一個自由度的做法；采用轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)來食物代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用機械手選取食物；使用集夾菜夾飯兩個功能于一體的夾子，取代傳統(tǒng)的筷子和

9、勺子；使用軟剎線傳動代替復(fù)雜的傳動機構(gòu)；采用彈簧復(fù)原，實現(xiàn)一控件控制兩個相反方向的運動。推廣應(yīng)用價值目前，市場上并沒有靠用腳控制來實現(xiàn)吃食物的器械，為了填補市場空缺，同時克服現(xiàn)有助殘裝置功能單一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點，我們設(shè)計出本裝置，用腳控制，不僅能夠幫助進餐、翻書、和練習(xí)玩打擊樂器等多種功能，而且結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便。它能幫助雙手殘疾人解決吃飯難和翻書難的問題，避免直接用腳吃飯和翻書的尷尬與不便，美化了他們的生活，以及豐富了他們的精神生活?？傊某霈F(xiàn)，將會為雙手不便利的人帶來了另一種新生活。5基于角度主動控制的機械助殘腿參賽學(xué)校：上海交通大學(xué)參賽者：徐立文、盧天明、盧煒、袁興亮、毛文超，指導(dǎo)教

10、師：殷躍紅作品內(nèi)容簡介現(xiàn)在市面上銷售的智能假肢大多非常昂貴，而且適應(yīng)性和穩(wěn)定性都不理想。對于原本就肢體殘疾且生活困難的殘疾人，他們更需要一種簡單易用價格便宜的假肢。我們的作品就是定位于給這個特殊人群提供的廉價，且相對功能強大的假肢。我們制作的是膝關(guān)節(jié)離斷的下肢，主要包括大腿，膝蓋，小腿。市面上被動的多軸假肢已經(jīng)非常成熟，且有相對標(biāo)準(zhǔn)化的零配件。所以我們的作品即是在現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品基礎(chǔ)上，添加電自鎖及自動釋放的功能。主要創(chuàng)新點膝關(guān)節(jié)我們采用四連桿機構(gòu)，可以非常逼真的模仿出人體膝關(guān)節(jié)軟組織的運動軌跡，并且在運動角度最大的軸上安裝電磁多片離合器，通過安裝在小腿上的壓力傳感器，控制其開啟或閉合。當(dāng)壓力傳

11、感器感覺到人體重量時，離合器閉合，關(guān)節(jié)鎖死，無法繼續(xù)彎曲，但通過軸上的單向軸承可以繼續(xù)伸直。當(dāng)壓力傳感器沒有壓力時，離合器打開，關(guān)節(jié)放松，同時由一根彈簧使小腿抬起一個小角度，假肢可以完成步行中的甩腿動作。這樣可以最大程度的改善假肢行走時的不自然動作，使行走姿態(tài)盡可能接近正常人。推廣應(yīng)用價值假肢的行走姿態(tài)最大限度地接近正常人運動，對于殘疾人輔助行走可謂意義重大，市場前景看好。6全自動翻書機參賽學(xué)校：海軍工程大學(xué)參賽者：蘇杰、閻洪波、龍坤雄、侯文姝，指導(dǎo)教師：嚴(yán)承華、金傳喜作品內(nèi)容簡介本產(chǎn)品主要為不方便用手翻書的殘疾朋友設(shè)計。該翻書機由載書臺、控制箱組成。載書臺由電磁式書夾和載書板構(gòu)成?？刂葡溆晌?/p>

12、紙裝置、翻頁裝置(同步帶、同步帶輪、翻書棒)、電動機和控制電路構(gòu)成?？刂齐娐芬訟T89s52單片機為核心。工作原理：以順序翻書為例，控制腳動開關(guān)或聲控裝置，則右邊的書夾松開，吸紙裝置吸起書的一角，然后由同步帶的傳動帶動翻書棒翻起一頁紙，右邊的書夾合上。翻書棒將該頁紙翻到左邊時，左邊的書夾打開再合上，完成一次翻頁，裝置回到初始位置準(zhǔn)備下次翻頁。反向翻書時，原理相同。本產(chǎn)品使用220伏交流電源即可。主要創(chuàng)新點(1)吸頁裝置是根據(jù)流體力學(xué)的負(fù)壓原理，使用電腦散熱風(fēng)扇制作出來的，效果非常好；(2)翻書棒的動作設(shè)計：使用同步帶傳動帶動固定在同步帶上的翻書棒平動，翻頁平穩(wěn)，正反向傳動比較可靠；(3)在書夾

13、的設(shè)計上妙地將夾子的機械部分和電磁鐵結(jié)合在一起，只需通斷電就可以控制書夾的開合，簡單好用；(4)相對于純機械的翻書機，該設(shè)計采用單片機控制，實現(xiàn)了自動化、機電一體化。殘疾朋友只需用腳或者其他部位觸動開關(guān)，即可完成翻書動作。推廣應(yīng)用價值第一、該作品可以實現(xiàn)自動翻不同大小，不同厚度的書籍。能夠很好地滿足雙手殘疾的人看書學(xué)習(xí)的需求。第二、該作品全部由簡單的零部件組成，加工工藝要求不高，且部分使用標(biāo)準(zhǔn)件，互換性好。第三，該設(shè)計成本低廉，廠家有一定的利潤空間。另外，該作品不僅可以供手臂殘疾者使用，也可以供那些因某種原因不方便用手的人使用，如因病暫時不方便用手的人。而且其原理可以推廣到翻譜、復(fù)印等產(chǎn)品里。

14、因此該作品具有非常廣闊的應(yīng)用前景。7助殘多功能手參賽學(xué)校：華中科技大學(xué)參賽者：馬天陽、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)容簡介作品是為下肢殘疾坐輪椅者或是行動不便的老人設(shè)計的一種延長上肢從而方便抓取的助殘器具。能夠?qū)崿F(xiàn)：拿取放置在不遠(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。使用者單手握動手柄，通過高副操縱類似鉗子的夾持機構(gòu)，抓取物體。作品中部的六桿機構(gòu)實現(xiàn)機械手的伸縮，將拿取的物品移近使用者。夾持部分設(shè)計成特殊形狀，以適應(yīng)夾取不同大小物體的要求。在手柄部分設(shè)置自鎖裝置，以保證在夾緊物體之后，物體不致因為操作失誤而掉下。類似晾衣叉的構(gòu)形與夾持

15、件的結(jié)合，可以不影響整個裝置的結(jié)構(gòu)下實現(xiàn)一個很實用的功能。并且為實現(xiàn)穿鞋穿襪而專門設(shè)計了兩個特別的構(gòu)件。主要創(chuàng)新點突破常規(guī)思路，用簡單的六桿機構(gòu)實現(xiàn)大幅度的伸縮功能，使得這種延長手臂的助殘機械手更具實用性，更方便殘疾人的使用。安全周到的設(shè)計，多種功能的整合，使本作品獨具特色，處處體現(xiàn)著創(chuàng)新。推廣應(yīng)用價值本品極具推廣應(yīng)用價值。由于設(shè)計過程中切實考慮了實際應(yīng)用中的很多問題，從而使產(chǎn)品更加成熟，相比國外產(chǎn)品功能更加強大，真正填補了此類助殘用品的國內(nèi)空白。8多功能自助護理機參賽學(xué)校：西北工業(yè)大學(xué)參賽者：孫萬、趙加清、張橋、應(yīng)高明、劉旭海，指導(dǎo)教師：葛文杰作品內(nèi)容簡介本護理機主要針對上肢殘疾者生活自理困

16、難的問題而開發(fā)，可供殘疾者自助解決進餐，洗漱，閱讀翻頁等基本生活問題。本護理機由底盤，立柱與臂和手部三部分組成。底盤為控制部分，可由雙腳實現(xiàn)，動作簡單，容易操作；立柱與臂部分具有旋轉(zhuǎn)，抬頭低頭，伸縮三個基本動作，依靠這三個動作可以實現(xiàn)基本的三維定位功能，從而可以很好地模擬手臂的動作；手部采用分模塊結(jié)構(gòu)原理，在整體結(jié)構(gòu)簡單的情況下實現(xiàn)多功能。目前已經(jīng)分別設(shè)計了進餐模塊，洗漱模塊，閱讀翻頁模塊，如有需求可再添加新的模塊。護理機主要采用電機驅(qū)動，操作過程簡便，快捷，平穩(wěn)，準(zhǔn)確。另外，本護理機折疊方便，節(jié)省了空間，便于攜帶。本護理機產(chǎn)品綠色節(jié)能，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可靠性高?？赏耆蓺埣踩俗陨聿僮?，實現(xiàn)

17、生活自理，減少了對他人的依賴，使其更加獨立自主，樹立了生活信心，從而幫助他們更好的走向社會，融入社會。主要創(chuàng)新點(1)采用分模塊原理實現(xiàn)進餐，洗漱，閱讀翻頁等功能；(2)采用螺旋傳動控制，操作簡單；(3)進餐模塊中，餐具設(shè)計巧妙，集多種餐具的功能于一體；(4)可完全折疊，攜帶方便。推廣應(yīng)用價值通過本護理機，失去雙臂的殘疾人可以在無他人幫助的前提下，僅靠雙腳自主完成進餐，洗漱，閱讀翻頁等過程，從而增強殘疾者的自尊心，同時節(jié)省了其家人與朋友的時間。本產(chǎn)品成本較低，操作方便，維護簡單，可應(yīng)用于醫(yī)院，福利院，家庭等場所，也可以擴展到其他有類似需求的人群，有較高的市場推廣價值。9助殘機械手參賽學(xué)校：鹽城

18、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)容簡介本作品是為無臂殘疾人而設(shè)計的助殘機械手，主要為無臂殘疾人獨處時能獲取小件物品，不需雙臂運作，只需通過雙腳操作，就能在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)夾、運等動作，其操作簡便，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，達到省時省力的效果。該裝置由底座、支架、手臂、手部等組成，無臂殘疾人只要輕輕用腳操作，可以實現(xiàn)機械手在一定空間范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，前后移動及夾取松開等動作，物品就能送到所需者面前，以滿足無臂殘疾人自食其力的要求。該作品結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，定位準(zhǔn)確，而且是純機械產(chǎn)品，不需要電源，安全可靠。助殘機械手是

19、無臂殘疾人的好幫手，可以豐富他們的生活色彩，使得他們能像正常人一樣生活。主要創(chuàng)新點(1)用腳可以完成簡單的手的動作；(2)腳作為動力源，適用于不能用電的場合；(3)本作品采用純機械完成，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠；(4)節(jié)省資源，經(jīng)濟實惠。推廣應(yīng)用價值該作品可以幫助殘疾人用腳完成簡單的手的動作，具有廣泛推廣應(yīng)用價值，其制作簡單，適合批量生產(chǎn)，價格低廉，適合任何階層。10臥式期刊閱讀器參賽學(xué)校：清華大學(xué)參賽者：郝瀚、翟津健、李云軒、白亮亮、王逸君，指導(dǎo)教師：武靜、劉向鋒作品內(nèi)容簡介臥式期刊閱讀器是臥姿狀態(tài)下使用的一種期刊閱讀工具。作品針對臥床病人的閱讀需求而設(shè)計制作。根據(jù)咨詢相關(guān)專家以及市場調(diào)研，臥式閱

20、讀的功能在國內(nèi)屬首創(chuàng)，臥床病人對這種產(chǎn)品有較大需求，市場前景廣闊。主要功能包括臥式閱讀、自動翻閱、頭手足三類控制方式、營造閱讀環(huán)境等；機械結(jié)構(gòu)包括翻頁機構(gòu)、夾緊機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)、支撐機構(gòu)等，并加入適當(dāng)?shù)碾娍夭糠郑粸閷崿F(xiàn)臥式翻頁的功能，作品采用了全新的翻頁原理-采用機構(gòu)的往復(fù)運動實現(xiàn)翻頁動作，用夾緊機構(gòu)的一張一合實現(xiàn)翻后夾緊，兩者通過協(xié)調(diào)動作實現(xiàn)相位配合；使用者可以選擇采用手、足、頭之中任意一個部位來控制閱讀器，操作中只需選擇前翻或后翻，簡單易行；為了給臥床病人營造良好的閱讀環(huán)境，本作品添加了燈光和音響設(shè)備，為臥床病人帶來視覺和聽覺的雙重享受。主要創(chuàng)新點(1)實現(xiàn)臥式閱讀，傳統(tǒng)閱讀器只能實現(xiàn)平面閱

21、讀，本作品則是針對臥床病人的需要實現(xiàn)了臥式閱讀；(2)全新翻書原理，本作品采用了全新的翻頁原理并且在翻頁機構(gòu)、夾緊機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)以及支撐機構(gòu)方面采用了傳統(tǒng)閱讀器未曾采用的全新機構(gòu)；(3)多種控制方式，考慮到臥床病人的復(fù)雜情況，本作品實現(xiàn)了頭部控制、手部控制、足部控制等多種控制方式，讓臥床病人可以輕松掌握；(4)優(yōu)雅閱讀環(huán)境，本作品首次提出了閱讀環(huán)境的概念，在美化外觀的同時增加了背景音樂以及照明燈光，讓閱讀真正成為一種享受。推廣應(yīng)用價值目前國內(nèi)市場閱讀器只能實現(xiàn)平面閱讀，本作品的臥式閱讀屬首創(chuàng)；國外市場已有同類產(chǎn)品，但價格遠(yuǎn)高于本作品的成本。本作品的推廣對象是臥床病人，中國有上千萬的臥床病人，能

22、夠解決他們讀書難的問題，其社會價值與經(jīng)濟價值都非常巨大。本作品首創(chuàng)臥式閱讀功能，在功能性、可靠性、控制性、舒適性等方面都優(yōu)于已有的閱讀器，在應(yīng)用價值方面具有較強的競爭力。本作品在設(shè)計和加工時都盡量壓低成本，采用了大量的標(biāo)準(zhǔn)件，估計批量生產(chǎn)后價格將很容易被使用者接受。11雙桿大腿假肢參賽學(xué)校：陜西科技大學(xué)參賽者：楊帆、戴正利、郭雷雷、車凱、安靜潔，指導(dǎo)教師：李思益、王寧俠作品內(nèi)容簡介針對市場上的大腿假肢結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且一般不能實現(xiàn)雙腿交替上下樓的情況，我們設(shè)計了雙桿大腿假肢。雙桿大腿假肢以曲柄滑塊機構(gòu)為主，附帶了彈簧。曲柄滑塊機構(gòu)完成了大腿的彎曲動作；彈簧則代替了人體小腿肌肉的部分功能，實現(xiàn)了蓄能的

23、要求，同時它對人體又有緩沖的作用；兩者的組合加之上樓時人體重心簡單的調(diào)整可以完成雙腿交替上下樓的運動。另一方面，通過雙桿連接腳，并且雙桿間可以有相對的位移，從而實現(xiàn)了人體下蹲時，腳面與小腿間的自然的夾角?？傊?，我們用較為簡單的機構(gòu)實現(xiàn)了大腿假肢的所要求的基本運動。主要創(chuàng)新點(1)采用曲柄滑塊機構(gòu)，實現(xiàn)主要的機構(gòu)運動，機械效率高；(2)雙桿支撐，較之單桿假肢更加穩(wěn)定。(3)彈簧蓄能，與曲柄滑塊機構(gòu)相組合，可以實現(xiàn)上下樓運動。(4)膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)有機結(jié)合，從而實現(xiàn)了使用者下蹲時腳踝角度變化。推廣應(yīng)用價值結(jié)構(gòu)簡單，除機械裝置，不需要附加電源或其它設(shè)備，安全系數(shù)高。成本低廉，可以讓更多中低收入患者接受

24、。12可控式用餐機參賽學(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)容簡介本作品是專門為失去雙臂的人所設(shè)計，給他們用餐帶來了極大的便利。主要結(jié)構(gòu)和工作原理說明：機電一體化的整體結(jié)構(gòu)；機械臂采用杠桿原理與力學(xué)傳動相結(jié)合的設(shè)計理念；餐桌利用電機、開關(guān)與軸承實現(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易的接觸式開關(guān)。主要創(chuàng)新點(1)本產(chǎn)品采用全新的理念，設(shè)計新穎，填補了一項空白。(2)機械手結(jié)構(gòu)的設(shè)計思路來源于挖掘機手臂，卻又不同于其。本產(chǎn)品突破了難度較大的液壓控制方式，采用簡易的連動桿結(jié)構(gòu)。(3)突破傳統(tǒng)設(shè)計思路，簡化機械臂的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，采

25、用圓桌與機械臂結(jié)合控制的方式。推廣應(yīng)用價值解決雙臂傷殘人士用餐難的問題。產(chǎn)品整體設(shè)計輕巧，成本較低，易于批量生產(chǎn)，時常前景廣闊。同時本產(chǎn)品具備很強的發(fā)展前景，可給其加配PLC等控制元件，實現(xiàn)其全自動化，亦可把其改裝為翻書機等。13神行杖凳參賽學(xué)校：華南理工大學(xué)參賽者：張淦、何中堅、易杰軍，指導(dǎo)教師：李琳、翟敬梅作品內(nèi)容簡介本產(chǎn)品是一個多功能拐杖，是由一個主拐和一個與主拐活動連接的副拐兩部分組成。主拐由腳體、桿身和桿身上端連桿機構(gòu)組成。腳體與桿身采用齒紋連接，桿身與其上端機構(gòu)采用活動連接。產(chǎn)品的主要功能是輔助上樓梯、適應(yīng)各種復(fù)雜地形、可轉(zhuǎn)變成凳子。為達到輔助上樓梯的功能，我們利用主杖與副杖的活動

26、連接，使使用者在上樓梯的過程中拐杖總能提供支持力。腳體與桿身的齒紋連接當(dāng)拐杖提起時齒紋松開，可以改變腳體與桿身間的角度，使桿身始終保持垂直狀態(tài)，使使用者得到更好的支持，適應(yīng)地形。通過桿件的拆裝，可使拐杖變凳子。主要創(chuàng)新點我們主要是考慮到老年人或者其他腿腳不方便的人群，在上樓梯、和走路的時候總是很費力；創(chuàng)新的使用了連桿機構(gòu)，達到上樓梯功能，和適應(yīng)地形的腳體的螺紋連接機構(gòu)，桿件間的組合。推廣應(yīng)用價值我們的社會對老年人的關(guān)愛漸見凸現(xiàn)，在這樣的背景下，對老年人日常行動的關(guān)愛也就更為重要了。而且對于特殊群體，比如下肢受傷，殘疾等等的人群，我們的設(shè)計也可以助他們一臂之力。方便了使用者日常行動，而且也減輕了

27、子女或者看管人的看護負(fù)擔(dān)。15自由度自適應(yīng)仿生手參賽學(xué)校：東北大學(xué)參賽者：何秀蕓、郝廣波、袁瑱東，指導(dǎo)教師：李樹軍、鞏云鵬作品內(nèi)容簡介由于戰(zhàn)爭、交通事故等原因，全世界的斷臂、斷手患者的數(shù)量日益增加，因此對假肢、假手的需求也不斷的擴大。但目前市場上接近真手功能的假手通常是機電結(jié)合的高科技產(chǎn)品，價格昂貴且維護費用高，不能滿足廣大患者的需要。因此研究開發(fā)具有一般人手功能、便于維護而又成本較低的假肢一直是研究者和工程師們的不懈追求。但由于人手的自由度多而導(dǎo)致的驅(qū)動控制系統(tǒng)復(fù)雜的問題一直沒能得到很好解決?；谏鲜觯覀冄兄屏藦椥糟q自適應(yīng)仿生手，利用多自由度差動驅(qū)動原理與彈性鉸鏈的巧妙結(jié)合，使設(shè)計的仿生手

28、僅由一個原動件便可驅(qū)動手的15個關(guān)節(jié)，并具有對抓取物體的自適應(yīng)性。而且原動件可由患者的上臂或上肩帶動而不需要原動機。同時，應(yīng)用人機工程學(xué)原理和產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計理論進行了參數(shù)和造型設(shè)計。主要創(chuàng)新點(1)利用多自由度差動驅(qū)動原理與彈性鉸的巧妙結(jié)合，實現(xiàn)了由一個原動件驅(qū)動手的15個關(guān)節(jié)，并具有對抓取物體的自適應(yīng)功能。(2)原動力由患者的上臂或上肩帶動而不需要原動機和控制系統(tǒng)。(3)無鉸鏈，結(jié)構(gòu)簡單，便于維護，成本低。推廣應(yīng)用價值具有15自由度、自適應(yīng)性等一般人手功能。不需要復(fù)雜的驅(qū)動控制系統(tǒng)、控制簡單。利用彈性鉸，沒有鉸鏈運動副，并且無復(fù)雜的驅(qū)動控制系統(tǒng)。這些都為便于維護創(chuàng)造了條件。成本較低。15多功能

29、折疊拐參賽學(xué)校：鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院參賽者：肖克先、湯積仁、張揚、宋剛、董昊，指導(dǎo)教師：王利紅、馮憲章作品內(nèi)容簡介多功能折疊拐是參照人體工程學(xué)原理設(shè)計定型，通過對普通單功能拐杖進行反求設(shè)計，對機構(gòu)進行創(chuàng)新設(shè)計，關(guān)鍵部位采用優(yōu)化設(shè)計而設(shè)計成型的一款創(chuàng)新產(chǎn)品。該拐杖集行、坐、鍵身于一體,適用于腿腳病及老年腿腳不便者。該拐杖具有助走、休息、健身三大功能。強大的功能打破了傳統(tǒng)拐杖的單一功能和只適合病殘者使用的傳統(tǒng)，可以解決了廣大腿腳傷殘患者和老年人長時間行走-累，隨時隨地鍛煉-難的等難題，達到了助走、休息、健身三者與一體的完美結(jié)合。本拐杖有一支可折疊成坐椅的單拐和一支帶有手動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)腳踏的單拐經(jīng)巧妙組

30、合而成，其三大功能可保證為使用者提供行走好、休息好、鍛煉好的三好優(yōu)質(zhì)服務(wù)的實現(xiàn)。主要創(chuàng)新點多功能折疊拐主要針對當(dāng)前拐杖市場上功能單一、結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的現(xiàn)狀,采用機械設(shè)計中的創(chuàng)新設(shè)計原理,在關(guān)鍵部位采用優(yōu)化設(shè)計方法.同時,本著以人為本的設(shè)計理念,整個設(shè)計過程融入了人性化的設(shè)計思想,達到了結(jié)構(gòu)新、功能強、使用性強的目的.推廣應(yīng)用價值本多功能折疊拐集行、坐、健身三大功能與一體,達到了助走、休息、健身三者與一體的完美結(jié)合。該拐杖的強大功能使得它的應(yīng)用群體更加廣泛。本拐杖所使用的零部件大多為簡單構(gòu)件和標(biāo)準(zhǔn)件,經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計和人性化處理,使得功能更加適宜質(zhì)量更加輕盈結(jié)構(gòu)更加輕巧,因此,具有很大的使用價值及市場推廣

31、價值。16腳踏鍵盤參賽學(xué)校：中南大學(xué)參賽者：葉紹勇，田科，彭志勇，孫長江，張振偉，指導(dǎo)教師：喻勝、云忠作品內(nèi)容簡介本產(chǎn)品以現(xiàn)有通用鍵盤為基礎(chǔ)，外加相關(guān)的控制顯示部件，組成此腳踏鍵盤。腳在本裝置上移動，當(dāng)腳部移動到鍵盤上的相應(yīng)按鍵，輔助顯示裝置會在顯示屏上指示相應(yīng)的按鍵；當(dāng)用戶確認(rèn)其為所需正確按鍵后，踩下腳部踏板完成輸入過程。主要創(chuàng)新點(1)采用腳踏式機械觸點控制，結(jié)構(gòu)緊湊、實用；(2)采用二極管作為指示裝置，便捷可靠，節(jié)約成本；(3)采用現(xiàn)有鍵盤，功能完善；改為手用時裝卸方便，而且降低了制造成本；(4)整體結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作掌握，輸入正確率高，成本較低，易于在收入較低的殘疾人群中推廣。推廣應(yīng)用

32、價值本裝置主要運用于上肢殘疾或手部不靈活等人群。在語音輸入等技術(shù)還沒發(fā)展成熟的現(xiàn)階段，本產(chǎn)品是一種很好的助殘產(chǎn)品。根據(jù)市場調(diào)查，現(xiàn)階段市場上的普通USB/PS接口通用鍵盤售價為30至80元不等；而一套簡單的語音識辨機器售價即在千元以上；所以通過在通用鍵盤的基礎(chǔ)上進行改進和創(chuàng)新具有很高的可行性。而且通過估算，本裝置如果投入實際生產(chǎn)，尤其是進行大批量生產(chǎn)，單部售價可以控制在100至150元，完全能夠為消費者所接受。17轉(zhuǎn)動式腕離斷假肢參賽學(xué)校：華中科技大學(xué)參賽者：詹少坤、童文鄒、江登都、陳仁越、侯文杰，指導(dǎo)教師：楊家軍、王中錫作品內(nèi)容簡介本作品的適用對象為從腕部截肢的殘疾人群體,他們由于缺少人體活

33、動最為靈活,實現(xiàn)功能最為豐富的器官-手,在日常生活中有很多事情無法獨立完成,如吃飯,刷牙,寫字等,基本喪失了自理能力,我們設(shè)計出的這種假肢,它能通過十分簡單的殘疾人自身還可行的運動來幫助這類殘疾人,使他們可以借助我們的產(chǎn)品在不需要外人幫助下完成一些日常生活中十分必要的動作。在設(shè)計中，我們在設(shè)計了大體框架后，還設(shè)計了相應(yīng)的功能模塊，通過標(biāo)準(zhǔn)接口實現(xiàn)了多功能的用途，值得一提的是我們還設(shè)計了個裝飾用假手，兼顧了美觀的效果。主要創(chuàng)新點(1)作品中采用殘疾人自身前臂(內(nèi)套固定在前臂上)的轉(zhuǎn)動形成內(nèi)、外套的相對運動為動力源，用曲柄滑塊機構(gòu)為傳動裝置把手臂的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成工具端的閉合運動。其巧妙之處在于動力

34、由使用者自行輸出和調(diào)節(jié)，具有調(diào)節(jié)精度高，全憑手感來滿足實際需要。(2)采用了撞針和切口相配合的裝卸裝置，能由使用者外旋前臂來自行完成裝卸動作。(3)利用標(biāo)準(zhǔn)接口實現(xiàn)了多功能的用途。(4)兼顧了美觀的效果，設(shè)計了一個裝飾用假手功能塊。推廣應(yīng)用價值可以為從腕部斷肢的殘疾人提供很多便利，而且設(shè)計造價也不會很貴，十分適合經(jīng)濟條件不是很好的此類殘疾人，讓他們能真正感受到實惠、美觀、和多功能的效果。18多功能助行器參賽學(xué)校：大連大學(xué)參賽者：劉國華、朱中科、王琳琳、楊博龍、懷其昆，指導(dǎo)教師：崔亞菲、關(guān)浩作品內(nèi)容簡介多功能助行器是為上肢功能健全而下肢功能不全的病人輔助行走，康復(fù)鍛煉、或行動不便的老年人輔助行走或鍛煉而設(shè)計的。它同時可以完成保持平衡，支持體重，增強肌力，自主站立、自動求救等功能。本產(chǎn)品采用合金材料做主體、電機驅(qū)動，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。它即可以做電