机械创新设计大赛证明（精选8篇）
审结果的通知
新闻类型:竞赛网站-机械设计发布时间:2010-06-13 16:50:56.293浏览次数:870
各有关高校：
由四川省教育厅主办、西南石油大学承办的第四届全国大学生机械创新设计大赛四川省赛区竞赛已经结束。我省共有18所高校105项作品参加了比赛。本届大赛经过实物展示、作品介绍、分组答辩和专家合议，共有22项作品获四川赛区一等奖，54项作品获四川赛区二等奖，20项作品获四川赛区优秀奖（评审结果见附件）。
自本通知发出之日起7日内为四川赛区组委会受理异议的日期。对评审结果，可以以个人或单位名义用书面形式提出异议，个人申诉材料须签署真实姓名和所属单位；单位申诉材料须加盖公章。原则上只能对违反竞赛章程的行为提出异议或申诉，对要求复评以提高获奖等级的申诉原则上不予受理。申诉材料请寄四川赛区组委会办公室徐凌收（地址：四川省成都市高新区西部园区西南交通大学教务处，邮编：611756，电话：028-66366254）。对申诉问题，赛区组委会将作个案处理，获奖名单不再另行发文。
附件：第四届全国大学生机械创新设计大赛四川赛区评审结果.doc
全国大学生机械创新设计大赛是全国高校范围内的四大竞赛之一，旨在提高大学生创新设计能力、实践操作能力和工程实践能力。第五届全国大学生机械创新设计大赛(2012年)的主题为“幸福生活———今天和明天”，内容为“休闲娱乐机械和家庭用机械的设计和制作”。大赛的目的在于引导各高校注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与团队协作精神;加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际需求进行创新思维、机械设计和工艺制作等实际工作能力;吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才脱颖而出创造条件。
我们依据大赛主题设计制作了参赛作品———休闲娱乐机械“快乐不倒翁”。快乐不倒翁由不倒翁形的外壳、带有安全带的座椅及支架、四根带有滑轮的支撑、弹簧组成，利用连杆滑块原理实现让小朋友坐在快乐不倒翁中进行任意方向的摇晃而不会倒下，使小朋友在玩乐的同时得到平衡能力和感官的锻炼。连杆滑块的作用、弹簧伸长量的限制、安全带的使用使得玩乐过程更加安全。
1. 参赛作品的设计制作全过程。
(1)机械的功能构思(以一定的知识为基础，以创新思维为导向的功能原理设计);
(2)机械系统设计(整体方案设计);
(3)机构的几何参数综合设计(自由度、受力、运动与动力分析);
(4)机械零件设计(支撑杆、滑轮、弹簧、底座等);
(5)零件制造装配调试(零件到成品完成)。
2. 参赛作品的创新点。
(1)认知创新：作品实现了不倒翁的载人。
(2)结构创新：连杆滑块机构的应用，由安全带和弹簧的拉伸限位保证安全。
(3)动力创新：作品由坐在里面的儿童发力带动玩具及其自身的摇动，节能环保。
二、机械创新设计大赛中的若干问题
看着快乐不倒翁从零件到整个作品的完成，让我们有种成就感，但在准备比赛作品过程中也暴露出高职教育的若干问题。
1. 高职学生的综合能力有待提高。
机械创新设计大赛对于高校素质教育的实施、大学生实践能力、创新能力的培养与提高产生了巨大的推动作用，已成为检验高职工科类大学生实践能力和创新能力的标尺。大赛要求高职学生知识面广，具备机械、电子、材料、加工等多方面较高的综合知识与技能。对作品的表现形式要求较复杂，要求有完整的设计说明书，要使用计算机辅助设计，要有三维模型和动画，要进行三维仿真，要有视频录像，要有作品实物。
在准备比赛作品过程中，学生的创意和思路很不错，可是实现过程中遇到问题不知如何解决，拿不出一套完整的、合理的方案来实现自己的设计，反映出日常教学中理论知识不扎实、不能理论联系实际、缺少有效的实践机会。
高职学生缺乏系统观念，需要综合考虑作品的功能、结构、可操控性等各种因素时，只注重预先设定的功能实现，对其他因素考虑较少。主要原因是高职高专缺乏诸如《机电一体化系统设计》等相关的专业课。
高职学生的实际工程设计能力不足，往往将设计重点放在了作品功能设计及实现上，而对结构强度、材料性能等方面的考虑不足。造成这一现象的原因是缺乏实际工程设计经验。
高职学生的基础理论知识不够扎实，对一些常见机构、零件的结构、功用、特性不了解或认识不深，比如机械结构方面对构件材料、形状、尺寸、加工方法、装配方法等考虑不周。原因是相关专业基础课的课时量不够。
2. 高职学生的合作意识、团队精神有待强化。
机械创新设计大赛以团队为单位竞赛，团队对于训练高职学生为集体完成一项任务而进行协作与分工、组织和管理非常有利，可有效缩短学生参加工作后人际关系的磨合期。在团队组建初就应该有严格的纪律和明确的分工，避免出现创新团队组织涣散、分工不明确、队员间相互依赖缺乏奉献精神的现象。
3. 高职学生的创新意识缺乏不足。
《高等教育法》明确规定：“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。”说明创新能力培养是高职教育的一项重要任务。在准备比赛作品过程中，高职学生的创新意识明显不足，过多依赖指导老师。主要表现：具有创新意识，但不善于利用和创造条件;思维相当敏捷，但缺乏创新性思维的方式;有创新的灵感，但缺少必备的创新技能;有创新的兴趣与热情，但缺乏毅力。主要原因是高职院校缺乏培养学生创新意识的有效机制。培养学生的创新意识是一个系统工程，必须更新教育思想、转变观念，构建创新教育体系，不断增强学生的创新意识：善于观察、突破定势、巧妙构思、方案新颖、实用简单、功能适当、便于制作。
三、培养高职学生创新能力培养的几点建议
1. 改革和完善实践教学体系和内容，提高高职学生的实际动手能力。
实践环节是理论结合实际的桥梁，是培养高职学生由知识型向能力型转变的重要途径，在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。拓宽学生的知识面这就要求高职院校丰富实践教学环节的教学内容，改革实践教学模式。实践实训条件应包括机械创新实训室(机械原理、机械设计、机械创新设计)、机械工程软件实训室(autocad、pro-e、ug、cimetron等)、虚拟仿真实训室等。实践教学内容应减少验证性的，多采用项目驱动方式。借助这些实训条件帮助学生积累实际经验，培养他们的动手能力、分析问题与解决问题的能力和协作能力。
2. 加强引导创新实践过程，增强高职学生的人文底蕴。
帮助高职学生明确设计目标，学习必要的设计知识，避免创新设计中的盲目性，同时还要增强人文底蕴，通过多种途径让学生开阔视野，鼓励他们多涉猎一些色彩、造型、工业设计史等方面的知识，这些知识不仅可以帮助学生设计出较好的作品，而且它向学生传达的理念中很多是可以直接套用到创新设计中的。
3. 健全机制，构建高职院校创新平台。
建立学生创新实践基地平台，组织比赛。以创新社团为载体，塑造学生的创新人格;以创新比赛为平台，激发创新欲望;以制度为保障，保持创新积极性;以学习能力培养为落脚点，培养高职学生的创新能力。
参考文献
[1]徐起贺.机械创新设计[M].北京:机械工业出版社, 2012.
[2]高霄汉.由机械创新大赛看工科机械类大学生创新能力培养.河南教育 (高校版) 2009, (9) .
[3]吕仲文.机械创新设计[M].北京:机械工业出版社, 2004.
【关键词】教学模式 机械创新大赛 考核 体系
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2013）01C-
0025-02
随着科学技术的迅速发展和教育改革的不断深入，为适应工业界对创造能力强、素质高的工程技术人才的迫切需要，我国高等教育正在逐步实现由传统的应试教育向现代的综合创新型素质教育转化。创新能力其实是一种综合素质的表现，不仅需要相关的专业工程基础和一定的人文素养，还需要丰富的工程实践经验、创造力和与他人协作的能力，创新教育是高层次的素质教育。
因此，高等院校都很重视学生创新能力的培养，但怎样培养、如何培养却没有形成一种较为有效可行的长效机制。目前许多高校都借助机械创新大赛这个平台来鼓励和支持学生进行创新设计，如全国大学生机械创新大赛、全国大学生综合技能大赛、中南地区大学生机械创新大赛、广西区大学生机械创新大赛等。但在实际操作时，由于缺乏教师必要的指导，学生对创新方法没有概念，缺乏研究实际设计案例的经验，最终导致创新设计行为具有很大的盲目性。其实，不加任何指导地放手让学生去做并不是创新教育，真正的创新教育是需要一个教学体系作支撑的，并且应该有相应的教学模式与之匹配。这种教学体系应包括创新方法、现代设计方法、现代加工方法、创新案例等一系列因素。为了适应创新教育需要，我们把机械类专业学生的金工实习的教学内容、教学方法、教学模式都进行了改革，同时把金工实习的课程名称也改为机械工程训练。
一、改革的主要内容和目标
（一）建立“基础训练+目标训练”的教学新模式
机械类专业机械工程训练的传统教学模式是：实习时间一般为连续3～5周（我校实习时间为4周），在实习时间内对学生进行车、铣、刨、磨、钳、铸造、焊接、数控车、数控铣、数控电火花线切割、加工中心等机械制造工艺的训练。这种实习模式对学生学习工艺知识、提高动手能力具有一定的作用，学生实习完后，对各种机床的操作有一定的掌握，但对产品从设计到加工，再到装配调试的整个流程却一无所知，这样不利于学生培养工程实践能力，增强创新精神和创新能力。
为了让学生掌握机械产品从设计到加工，再到装配调试的整个流程，只有让他们亲自参与产品的设计制造，通过亲身体会，培养工程实践能力，增强创新精神和创新能力。为了达到这样的教学目标，我们把4周的实训时间分成两部分。第一部分为基础训练阶段，共3周时间，主要对学生进行传统的车、铣、刨、磨、钳、铸造、焊接、数控车、数控铣、数控电火花线切割、加工中心等机械制造工艺方面的训练，通过实训，让学生理解机械制造的工艺基础知识，提高学生的动手能力。第二部分为工程目标训练阶段，时间为1周，为了保证学生有足够的时间来完成实训内容，实训结束后中心实行开放管理。在这个阶段，让学生分组自己设计加工制作一件具有一定功能的作品，作品可以是机械产品，也可以是具有一定功能的部件，要求每个学生都必须参与。通过实训，让学生了解机械产品从设计到加工，再到装配调试的整个流程，培养学生的工程实践能力，增强他们的创新精神和创新能力，为学生参加各类机械创新大赛打下基础。
这种“基础训练+目标训练”的教学模式，打破了传统的金工实习“以教师为中心”的教学观念，转变为“以教师为主导、学生为主体”的教学观念，提高了学生实习的积极性、创造性和团结协作精神。
（二）结合大赛内容，建立目标训练项目库
学生在目标训练的过程当中，能自己设计项目并加工出来，固然很好，但我们在教学改革的过程中发现，大二的学生由于知识面较窄，大部分同学要想设计出创新的作品还是有一定的困难，设计的作品往往过于简单，诸如简单风扇、抽水机之类，达不到工程训练的目的。因此，有必要建立一个目标训练项目库，给学生提供借鉴和参考。
在目标训练过程中，首先要求学生自己设计项目，对于基础不是太好的同学，可以给他们项目库里原有项目的3D图，再要求学生根据3D图设计出装配图和零件图。项目的来源以历届机械创新大赛的内容为主，并引进企业的产品和功能部件，将学生的实训与各类机械创新大赛和企业的实际生产结合起来，为学生以后的工作打下基础。只有这样，学生设计加工出来的作品，才具有一定的技术含量，满足学生在实训过程中的教学需要，取得较好的教学效果。同时，通过目标训练，学生对传统的车、铣、刨、磨、钳、铸造、焊接、数控车、数控铣、数控电火花线切割、加工中心等机械制造工艺会有更进一步的理解和掌握。
（三）建立科学的成绩考核评价体系
学生成绩考核评价方式要适应教学改革的变化，考核评价应引导学生发展全面的素质能力、创新精神，成绩评定对学生起激励引导作用。考核内容包括应知应会、技能操作、图纸和工艺设计、装配调试、成本核算等内容，其中基础训练占60%，主要包括应知应会和技能操作等内容，由指导老师直接评定；目标训练占40%，主要包括图纸和工艺设计、装配调试以及成本核算等内容，考核方式可以形式多样，如作品展示、答辩等。
二、改革效果
机械工程训练是我校机械制造及其自动化、机械电子工程、模具、材料成型等4个专业的实践环节。通过教学改革，将教学内容与各类机械创新大赛结合起来，既能取得较好的教学效果，又能提高学生学习的积极性，学生在近几年的各类机械创新大赛中取得了较好的成绩：在全国机械创新大赛和大学生工程训练综合能力竞赛中获得二等奖3次，三等奖1次；在广西高校大学生创新设计与制作大赛和全国大学生机械创新设计大赛广西赛区中获得一等奖10次，二等奖9次，三等奖6次；在中南地区港澳特区大学生机械设计与制造创新赛中获得二等奖3次，三等奖2次。
通过上述教学改革，我们取得了较好的教学效果，通过工程实训，学生的三种能力得到了提高。
一是学生的工程实践能力得到了提高，学生经过贴近实际工程的工程实训，对实际工程的整个工艺流程有了亲身的体会，包括产品的设计、制造、安装、调试等。
二是学生的创新能力得到了提高，学生在工程实训过程中，充分发挥自己的想象力，设计制造出各种不同功能、不同外形的作品，如消防车、装卸车、遥控车等。
三是学生的团结协作能力得到了提高，在工程实训的过程中，我们把学生分成若干个小组，每组5～6人，共同完成一个作品，在作品设计制作过程中，学生自己分工负责，相互配合，互相学习，团结协作能力得到了培养。正如一个同学在实训后的心得体会中写道：“团结力量：做任何一件事必须有一个强有力的团队支持，相信团队的力量、利用团队的力量比孤军奋战更有效。”
【参考文献】
[1]傅水根.高校工程实践教学与管理赴法考察报告[J].金工研究，2003（1）
[2]陈金水等.创建工程训练教学中心[J].实验室研究与探索，2004（5）
[3]吉云亮，张瑞东.高校金工实习工程实践教学发展探讨[J].高校实验室工作研究，2007（2）
[4]丁洪生.工程训练实践教学体系的改革与创新[J].实验技术与管理，2005（6）
【基金项目】新世纪广西高等教育教改工程项目（2010JGZ012）；桂林电子科技大学校级教改项目（ZL230235）
【作者简介】廖维奇（1968- ），男，高级实验师，研究生，研究方向：机械制造及自动化，数控技术。
尊敬的各位领导，各位老师，亲爱的同学们：
大家好！很荣幸能够作为本次大赛的参赛代表在这里发言。
在这个春意盎然、生机勃勃的季节，两年一届的“大学生机械创新设计大赛”在同学们的热切期待中开幕了。首先，请允许我代表所有参赛同学向给予本次大赛关心、指导和支持的各位领导、各位老师及承办、组织此次大赛的所有工作人员表示衷心的感谢和崇高的敬意！
科技之光，照耀大地，创新之风，吹遍神州。
作为一名当代学生，我们即将成为时代的弄潮儿，成为祖国的建设者。面对突飞猛进、日新月异的科技发展，面对日益激烈的国际竞争，面对机遇与挑战并存的世界环境，我们有责任肩负国家的使命，响应社会的号召，投身于科技与创新的事业中去。
我们现阶段的目标就是通过大学期间的刻苦学习和实践，成为一名合格的对社会有用的技能创新型人才。那么该如何证明自己确实学有所得，如何展示我们大学生的价值呢？机械创新设计大赛无疑给了我们一个很好的平台。在这个平台里，我们可以和来自不同学校的同学一起学习交流，切磋技能，共同进步。因此我们非常感谢这个平台，给予了我们这么好的机会，因为通过比赛，我们获得了珍贵的实践机会，证明了我们的能力，也初步体现了我们的价值。
此次机械创新设计大赛，主题是“幸福生活——今天和明天”。正是让我们从身边的小事做起，用创意点亮生活，将知识应用于实践，培养我们的科学意识、创新意识、责任意识、环保意识、动手能力、合作能力，挖掘并展示我们的科学才能，提高我们的综合素质。
我们认识到了这一点，所以更加珍惜这次机会。在这次创新设计大赛中，大家留心身边，才思涌现，各展所长，提出了各种创意想法，然后由想法变成方案，由方案变成图纸，再由图纸变成实物。在这将近一年的参赛准备当中，我们的作品在逐渐成形完善，而我们也跟着它在一点点的成长。在这期间，有辛酸与苦楚，也有失败与沮丧，但是，最多的是收获。用我们的双手将想法变成现实，我们收获了动手能力；即使失败与沮丧也从未想过放弃，我们收获了坚韧的毅力；小组
成员之间分工合作，互帮互助，我们收获了珍贵的友谊。我相信，这次经历会成为我们人生中最难忘的一次回忆。
“艰难困苦，玉汝于成”，走到了今天的同学们，我觉得大家都有咬紧目标不放松，勤奋刻苦，精益求精的决心；沉着冷静，顽强拼搏，勇攀高峰的精神；团结协作，关爱他人的优秀品质；乐观向上，奋发有为的人生态度。所以，不管这次比赛结果如何，我们都应为坚持走到了今天的自己而骄傲！
我们是社会的一员，有权利和义务为更美好和谐的社会、更加幸福的生活尽一份绵薄之力。我们有成功，有挫折，有付出，有收获，有协作，有分工，有艰辛，有快乐，有实践，有思辨。尽管创意不同，作品不同，但我们却有着类似的感悟：科技与创新就在我们身边，我们应当认真用心地去参与。
我们一路走来，所在乎的不仅是旅程辉煌的终点，还有沿途精彩的际遇。如果说，获奖的结果只是少数人的荣耀，那么奋斗的历程则是每一个人的财富。不论比赛结果如何，我们收获的知识与经验都会使我们在成长的道路上走得更加坚实、更加灿烂。因而我们要再次感谢举办这次比赛的各位领导以及工作人员，更感谢曾给予了我们帮助的老师和同学。是你们的帮助给予了我们一双翅膀，让我们在科学的天空中尽情翱翔，是你们的帮助让我们在这个创新的舞台绽放耀眼的光芒，我们一定不会辜负你们的期望，在此，我谨代表全体参赛同学郑重承诺：我们一定会利用好这次难得的机遇，珍惜好这次宝贵的相聚，以最佳的状态和饱满的热情投身于本次大赛，并以此次大赛为出发点，今后在科技和创新的道路上奋发努力，追求新的辉煌！
王乾宝
（辽宁工程技术大学，机械工程学院11级 机械11-3）
摘要：机械设计大赛感性的回想之余，还是应该写些参赛经验之类的东西，毕竟，大赛在给了我荣誉和信心之外，更多的是对研究经验的积累。关键词：机械创新设计大赛 回顾 感想 心得
全国大学生机械创新设计大赛是教育部负责组织的重大赛事之一，受到了各高校的普遍重视，对培养创新型人才具有重要意义。通过对大赛的发展趋势和大赛中学生暴露出的主要问题的分析，提出了当前大学生创新能力的培养途径。因此参加这一比赛对我们机械类的学生有很大的裨益。所以作为一名机械专业的学生，在孙老师的指导下，我们小组一路过关斩将，冲出了辽宁赛区。就这样我作为我们小组成员之一也参加了第五届全国大学生机械创新设计大赛，经过将近七八个月的时间，我们的作品基本上也做完了。通过参加这次创新活动我是获益良多，下面来谈谈我参加这次机械创新过程的感受吧。
首先要相信坚持就是胜利。参加机械创新设计比赛需要考虑的东西很多，这个过程很辛苦，不少参赛队伍受不了这种苦中途退出了。但“天道酬勤”，努力过的，总有收获。在找工作的过程当中，比赛的经验成了我们一个很重的砝码，让我们有更多的机会去实现自己的职业目标。
我们设计制作的全天候聚能筒，涉及到了实际工程应用的领域，是我们把课堂上所学的专业知识与实践相结合的体现。我们不会再口出“读书无用、理论害人”的狂言，因为我们深深地体会到“学到用时方恨少”的真谛。原以为一个简单的实际问题不会难到我们，但真正面对，我们还是遇到了很多意想不到的困难。在指导老师的指点下，我们重温了原以为早已融会贯通的相关知识，翻阅了无数与相关的文献资料，扩充自己的知识架构；我们讨论、设计、制图，熬过了一个又一个夜晚，并以明确整个设计与制作过程的开展步骤；我们一次次地修改和讨论，以保证尺寸的准确合理，有时甚至为几毫米而讨论半天„„印象中，我们似乎从来没有这样踏踏实实地关注过每一个细节。每一个阶段的进展，都让我们感到欢欣鼓舞，因为这里包含了我们多少心血，指导老师多少的教导和信任，也包含了多少身边同学的帮助。我们曾经说过：“荣誉是我们向往的，却不是我们在乎的。”因为我们真正在乎的是这样一个机会，这样一个过程。在这个过程中，我们实现了学而用之的目标，体会了科学研究的严谨，学会了一步一步脚印地前进，感受到了周围人对我们的关
心和帮助以及团队精神的力量。有了这一切，我们已经满足。
在这感性的回想之余，还是应该写些参赛经验之类的东西，毕竟，大赛在给了我们荣誉和信心之外，更多的是对研究经验的积累。
整个过程，就得失方面，肯定是得大于失，从中得到的不单是奖励、证书，更为重要的是能力、做事方法和态度的锻炼。我一直都坚持态度决定一切的观点，以什么样的态度做事，得到的就是什么样的结果。无论做什么事情，都要以善始善终，精益求精的态度去对待、执行。我做事总有点马虎，并且有偷懒的习惯，这在以后的工作中我们重点改正；就失方面，主要是牺牲了自己的大部分课余时间，并对课程的学习产生了些许影响。
我们的这个团队，总体上办事效率较高，大家都非常认真、努力，踏实地做好每一步工作，这是我们这个团队能取得好成绩的主要原因之一。但我们做的还不够，存在的问题也比较突出。
首先，我们缺少一位能起决定性作用的领导。虽然大家一起讨论，有多种想法，可常常不能做出决定到底该怎么做不该怎么做；其次就是各队员分工不明确，不够具体、细致、到位，没有做到每个人具体做什么的分工；再次是分工后各个队员相互配合不够，特别是后半段，比如在加工制造时，我经常不了解控制方面的进度，同时我也没向他们及时汇报加工的情况，这很关键，直接影响到整体的进展速度和效率。以上几点是我们以后工作中要重点解决的问题。还有一点要注意，在工作开展的初期，队员的分工不需要太明确，而要先让大家都了解，熟悉了我们在做什么，该往哪个方向做，到了中期开始具体实施的时候再详细分工。这将对团队的办事效率及作品的改进有很大的促进作用。
在以后的工作中，只要做好每一个环节，有一个领导核心，每个人明确自己的分工任务，充分发挥个人的优势的同时，大家积极地相互合作，共同交流，我想必定是一个最好的团队。
老师说过这样一句话：一分耕耘一分收获，你付出了多少决定了你可以得到多少。这句话我们一直记在心里。我们一直坚持着。只要你付出努力，就一定会有收获。人生中能有多少次去搏的机会呢？千万别让自己后悔啊，尝试过失败，总比后悔好受得多！
最后终于验证了这句话。我们成功了，我们得到了大家的认可，获得了辽宁省第一名的好消息。
在得知获奖的瞬间，似乎并没有多少兴奋溢于言表，回首这大半年艰苦奋斗的日子，有激烈的争论，有默契的合作；有遇到困难时的苦闷，有豁然开朗时的喜悦；有一夜苦战后的疲惫，也有取得进展后的兴奋，虽然获了奖，但我并不会为此而欣喜、满足，结果固然说明不了我们付出与血汗得到了认可，也再次证实了我们一直坚信的信念“付出就会有回报”。然而，整个参赛的过程才是最重要的。时间终会慢
慢消磨掉一时的激动和成就感，永远留在我们心中的却是从中体会到的点点滴滴。
经过了这次参赛，“没有实践就没有发言权”这点我深有体会。对于我们这看似简单的实际问题，从方案的确定、思想上的设计到实践中的制作却是那么的艰难繁琐，但只要脚踏实地，一步一个脚印，身边有这么优秀的导师指导，尤其是孙老师给予了我们很多关照，以及学校的大力支持，再大的困难也终究不会成为我们取得好成绩的问题。
成都理工大学工程技术学院
基于幼儿识字器设计说明书
参赛学生：
缑继辉
何佳祥
艾强
黄清伟
王立龚
指导老师：
彭宗峰
曹凤红
成都理工大学工程技术学院
2011年11月13日 全国高校机械创新大赛
成都理工大学工程技术学院
目录：
基于幼儿识字器设计说明书....................................................................1 目录：...................................................................................................2 机器介绍.....................................................................................................3 2.设计幼儿识字器的目的和意义.............................................................3 3.工作原理和作品结构图.........................................................................4 3.语音识别系统.........................................................................................5 5.机械传动机构.........................................................................................8 6.与相近产品的比较及创新点...............................................................11 参考文献...................................................................................................12
全国高校机械创新大赛
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1.机器介绍
鉴于幼儿识字的黄金时期在3-9岁，因为这个时期的孩子记忆好，信息吸收能力好，不过这个时期的孩子识字主要还是图像记忆的思维方式，所以我们发明这件幼儿识字器。宝宝对机械发声，在面板上输出相应的文字，让宝宝从图像上了解该字的形，生动，有趣，在游戏中汲取知识。
2.设计幼儿识字器的目的和意义
中国人现在越来越关注自己孩子的早期教育，由于怕孩子输在起跑线上的心理，早早的让自己的孩子接受教育，但效果不佳。但是又没有时间悉心的区照料，在这样一个大环境下，一个正确的教育方式对孩子今后的成长发展百利而无一害
鉴于中国人学习汉字是从口语开始，所以很多时候只知道读音，却音形分离，这无形的让孩子今后接受正式语言教育时产生困难。也为了寓教于乐，我们把声音，简单的机械运动和中国文字的形巧妙的融汇在一起，让幼儿在3-9岁这个识字的黄金时期里，用更科学的方法去学习这伴随他们一生的汉字，在娱乐中让枯燥的汉字生动起来，用好的方法培养孩子的兴趣，他们将受益一生。所以，我们积极寻找资料，发掘幼儿的识字习惯，发明全国高校机械创新大赛
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了这个幼儿识字器，帮助孩子学习。
3.工作原理和作品结构图
方案一:l类似轴坐标控制
我们想到用坐标轴的方法完成普通齿轮升降机的升降，通过只有交点两电机共同作用的原理完成
全国高校机械创新大赛
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方案二：
类电磁继电器控制方案
4.语音识别系统
语音识别系统
全国高校机械创新大赛
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5..控制程序
此图为控制面板是整个作品的控制部分，包括了程序控制部分和机械运动的控制部分。图片的左下角是电机的传动部全国高校机械创新大赛
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分，通电后电机带动一系列的零部件运。图片的右下角是程序控制部分，他处理来自语音识别系统的信号，进行分析处理后，带动电动机和部分电池继电器工作。实现特定字体的凸起。
程序思路和目的：
录音设备流程
主要程序语言
WAVEFORMATEX waveformat;
waveformat.wFormatTag=WAVE_FORMAT_PCM;waveformat.nChannels=1;
waveformat.nSamplesPerSec=8000;全国高校机械创新大赛
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waveformat.nAvgBytesPerSec=16000;waveformat.nBlockAlign=2;waveformat.cbSize=0;
waveformat.wBitsPerSample=16;//指定录音格式
int res=waveInOpen(&m_hWaveIn,WAVE_MAPPER, &waveformat,（DWORD)m_hWnd,0L,CALLBACK_WINDOW);//打开录音设备
waveInPrepareHeader(m_hWaveIn,m_pWaveHdr[i],sizeof(WAVEHDR));//准备内存块录音
waveInAddBuffer(m_hWaveIn,m_pWaveHdr[i],sizeof(WAVEHDR));//增加内存块
waveInStart(m_hWaveIn);//开始录音
waveInStop(m_hWaveIn);//停止录音
waveInReset(m_hWaveIn);//清空内存块
waveInClose(m_hWaveIn);//关闭录音设备
录音时主要实现的功能
调用的例子:
void __fastcall TForm1::BitBtn1Click(TObject *Sender){
SaveDialog1-> Filter= “WaveAudio files(*.wav)¦*.Wav ”;if(SaveDialog1-> Execute())
RecordWave(StrToInt(Edit1-> Text),SaveDialog1-> FileName.c_str());
6.机械传动机构
普通齿轮升降机结构 全国高校机械创新大赛
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由丝杆，齿轮，蜗杆组成的特殊机构，其作用是将电机的转动转为丝杆的转动，丝杆再和丝杆螺母相配合实现模块的圆度升降.此图片是接电机的蜗杆轴与齿轮相啮合的图片，它主要是通过电机带动蜗杆的运动从而带动齿轮的运动，最后带动物体的上下运动。实现整个字体的凸起。
全国高校机械创新大赛
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此图为电动机传动结构的部分效果图，它显示了电动机怎样通过轴带动齿轮运动及一系列零部件的运动，此图只展示了部分的电机及传动机构。
此图是传动部分的具体示意图，左半部分是齿轮与蜗杆啮合的情况，此情况下能实现小物块的凸起。右半部分是未啮合的情况，此情况下小物块就不能凸起。齿轮与蜗杆的啮合是通过控制面板的程序控制部分实现。
定位方法;行程开关、光栅码盘
导轨和滑块的基本尺寸 全国高校机械创新大赛
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7.与相近产品的比较及创新点
现在市场上的幼儿识字仅有笔指式识字器，纸带式识字器等类似产品。全国高校机械创新大赛
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笔指式识字器：通过笔尖扫描文字和随机的数据库进行比对，并通过扬声器放音，达到幼儿识字的目的。
纸带式识字器：实用新型涉及一种幼儿识字器，其特征是：由壳体、识字盘、识字卡片组成。在壳上开有识字窗，识字盘采用多棱柱状设置于壳体内，其棱面对准识字窗；识字盘中心有传动轴；传动轴一端连接壳体外的手柄，通过转动手柄变换识字盘对准识字窗的棱面，识字卡片嵌在识字盘的各个棱面上
语音幼儿识字器：是建立在和幼儿互动的基础上，同过幼儿对该机器说话，通过一系列的数据传输，最终在平台面板上显示出幼儿说出的字，以达到识字的目的。
这种寓教于乐的方法，让孩子在欢快的节奏中主动学习，并真实的感受汉字的外形的魅力，不再是枯燥的文字显示在死板的电子版上。这就是我们的目的。在改善其他产品所作出的缺点所作出的产品。
参考文献
全国高校机械创新大赛
成都理工大学工程技术学院
[1],金连文，韦岗
现代数字信号处理简明教程
北京：清华大学出版社，2004
[2] 谭浩强
C程序设计
清华大学出版社
[3] 刘和平等
TMS320LF240X DSP C语言开发应用
北京航天航空大学出版社
作品细节图
类坐标控制机械手图
全国高校机械创新大赛
成都理工大学工程技术学院
全国高校机械创新大赛
成都理工大学工程技术学院
全国高校机械创新大赛
在完成公司2015年各项收尾工作的同时, 为提高勇猛机械员工的职业技能, 打造一支爱岗敬业、技艺精湛、善于解决技术难题的高技能人才队伍, 形成赶、学、比、帮、超的良好学习氛围, 勇猛机械举办了“2015年度员工技能大赛”。
这次大赛历时近1个月的时间, 设有装配技能比赛、试车技能比赛及焊接技能比赛等7大比赛项目, 同时下设各项分赛, 比赛涉及到生产系统各个岗位。这次大赛的评分标准也是十分考究, 不仅是简单地从效率方面进行打分, 而是从5S现场管理、安全操作、工艺及质量要求等各方面进行全面评分, 保障大赛的公正、公平及实用性, 切实达到比赛的效果及目的。
这次大赛, 是速度的比赛, 更是质量的比拼, 在比赛过程中, 勇猛机械涌现了一大批高效率、高技能的人才。在他们当中, 很多员工不但技能精湛, 还善于研究, 多次提出生产现场改善提案大大提高了工作效率, 李言新就是一个勇猛员工的典型代表。
作为勇猛机械总装车间前桥班的班长, 李言新在这次技能大赛中参加了装配、试车和跑车等多项比赛, 均取得了不错的成绩, 可谓是多才多艺。在工作上, 他深知每一道装配工序对整车的质量都有着十分重要的意义, 所以他对自己高标准、严要求, 通过积累工作经验和学习, 不断提升自己职业技能, 多次荣获“优秀员工”、“劳动模范”、“改善提案优秀个人”等称号。
李言新不但技术精湛还特别善于研究, 多次发布生产现场改善提案, 并被公司采纳执行。其中, “前桥班清洗机上方吊车的制作”就是一个典型的提案。原来前桥班员工在用清洗机进行部件清洗时, 需要2名员工手动搬运这些重达30多kg的零部件, 不但劳动强度大, 而且还存在安全隐患。李言新见到这种情况, 通过精心的研究, 在清洗机上方设计安装了自制的吊车, 通过吊车的升降移动来完成搬运清洗零部件的工作, 由原来2名员工搬运, 变成现在2名员工操作吊车, 不但劳动力, 节约了减小了劳动强度, 还大大提高了工作效率。
从装配比赛到故障排除比赛, 从零件加工到涂喷比赛, 每一个环节、每一项比赛, 参赛选手都用心对待, 精益求精, 这次技能大赛, 不但检阅了现场作业人员的职业技能及作业规范性, 还充分体现了勇猛人的追求匠心的精神。
工匠, 在大多数人的眼中可能就是从事简单机械重复性工作的劳动者, 实际上工匠还有这更加深远的含义, 工匠精神, 是一门手艺, 是一种品质, 更是一种态度。
第一组
助残机械——轮椅类（19项）省力变速双向驱动残疾人车用驱动机构 2 单手驱动残疾人车 3 多功能人性化轮椅 4 多功能自助轮椅减摆助残车 多功能电动轮椅 7 自由轮椅 自动爬楼梯轮椅 可升降伸展式新型电动轮椅 10 防侧翻轮椅 星轮行星轮转换式可爬楼轮椅 12 多功能助残自动轮椅可上下台阶式轮椅三杆开链式轮椅 半自动爬楼梯轮椅阶梯平地两用电动轮椅可升降省力便携式轮椅实用上楼梯轮椅多功能健身轮椅 多功能自助轮椅 参赛学校：西北工业大学
参赛者：张君、张保、王开明、赵洪庆，指导教师：葛文杰、刘光磊 作品内容简介
轮椅，作为下肢残残疾人的代步工具，其完善的功能是十分重要的。经市场调查，发现现有普通轮椅还存在一些缺陷，并不能很好的解决残疾人急需解决的棘手问题，主要为：轮椅上的如厕自理，爬坡驻坡以及前轮的越障能力低等问题。针对上述问题，我们在现有轮椅的基础上设计一种多功能自助轮椅，使残疾人能在无人照看的情况下方便的自理如厕，爬坡时能驻坡，方便残疾人倒手，同时提高了针对小台阶等的越障能力。主要创新点
（1）采用曲柄连杆机构实现自理如厕功能，灵活简单,使用者只需往后躺下即可，同时躺下可方便脱去裤子，操作方便，而且符合人机工程学。（2）驻坡功能的实现是对棘轮的简单应用，上坡时使大轮具备单向旋转能力，可靠性好，上坡时便于残疾人倒手。（3）在前轮加一小轮便可以大大提高其越障（如小台阶等）能力。推广应用价值
本轮椅适用于各年龄段的残疾人，功能实用，操作简单方便，对残疾人独立处理自己生活事务有很大的帮助，而且成本低廉，符合一般家庭的购买能力，所以会有很大的推广价值。
多功能电动轮椅 参赛学校：哈尔滨工业大学
参赛者：杨会生、王金昌、陈奇、蔡
一、梁辉，指导教师：焦映厚、高海波 作品内容简介
在综合考虑了现行行业标准《城市道路和建筑物无障碍设计规范》和爬楼轮椅标准的前提下，我们采用了对楼梯适应性能好，且无损伤的行星轮结构，将多星轮机构改为双星轮机构并采用单轴支撑，平地可实现前进、后退、任意半径转弯。上楼时主驱动电机与光电码盘组成半闭环速度负反馈系统，控制行星轮的翻转速度，使整个上楼及下楼过程匀速、低速进行，可减小甚至消除冲击，通过测倾仪的反馈信号控制轮椅上楼、下楼和原地静止，使乘坐者在上下楼时可实时、任意地控制轮椅运动状态。差动装臵可以平均分配两行星爬楼轮上所受转矩，与主驱动电机配合可实现单轮越障（包括垂直障碍如马路牙子）、四轮调整自适应凹凸不平的地面的功能。姿态调整电机与测倾仪构成位臵闭环负反馈系统，可以调整座椅姿态，控制整个轮椅的重心位臵起到安全保护的作用，同时也可以满足不同人的舒适度要求。主要创新点
（1）车体单轴支撑、降低爬楼时的协调性要求、降低了控制难度。（2）采用差动装臵、可在任意不平路面行驶时四轮着地。（3）采用轮椅姿态闭环控制，提高了安全系数，降低了行星轮翻转力矩。（4）采用双行星轮结构，不损伤楼梯，适应性强。（5）低价电磁制动器与电磁离合器的巧妙组合代替了失电制动性电磁离合器，大幅度降低了成本。（6）基于分布式结构的主从机控制系统,提高系统的可靠性。（7）测倾仪与姿态电机组成的闭环姿态调整系统，使轮椅趋向于重心平衡位臵，不同路面重心稳定。（8）改进数字PID控制算法进行速度控制，保证控制精度同时，系统响应时间短，超调量小。推广应用价值
根据相关数据可知我国现有肢体残疾人877万，目前尚未发现国内有自主爬楼轮椅的生产能力，国外也仅仅在少数几个发达国家有商品化的爬楼轮椅，但价格都在10万元以上。而我们设计的爬楼轮椅目前共花了大约4万元人民币。一旦商品化，估计重量会降低1/2-2/3，外形也会更加美观，成本会能控制在1.5万元人民币以下，因此产品具有巨大的价格优势和市场空间。随着上中国经济的飞速发展，2-3万人民币对大多数国人已不再是天文数字，有理由相信我们的产品会有很好的市场前景。
星轮行星轮转换式可爬楼轮椅 参赛学校：华中科技大学
参赛者：赵青、赵德文、胡照、金强、唐陶鑫，指导教师：吴昌林、贝恩海 作品内容简介
本轮椅为可爬楼轮椅，后轮驱动，前轮转向，具体应用情况如下：平地上行走时，采用行星轮驱动，通过链传动来驱动行星轮机构，残疾人可以很方便地摇动安放在座椅两侧的手柄来驱动轮椅前行，此时不需要其他人的帮助。爬楼时，通过牙嵌离合器将中心轴与行星轮架锁死，这样行星轮机构变为整体运动的星轮，残疾人人用较少的力便能够驱动轮椅爬楼。爬楼时轮椅为倾斜状态，倾斜角度为24度。为了增强安全性能需要一位照顾者在后面托着轮椅，照顾者托着所需要的力很小,一般的高度不超过150mm的小槛此轮椅也可翻越，轮椅倾角为8度，同时依靠后轮后的小导轮保持平衡.。主要创新点
（1）星轮驱动模式爬楼时使用，行星轮模式平地上使用，巧妙地转换满足了不同的应用。（2）上楼时轮椅为倾斜状态，重心偏后，但照顾者只需要很小的力便可保持轮椅的平衡状态，从而保证了绝对的安全。（3）前轮的结构使得轮椅能够适应大高度的楼梯和台阶，扩大了应用范围。（4）本轮椅最大的创新点在于它的实用，能够很好地解决轮椅上楼的问题，为残疾人带来福音。推广应用价值
市场上可爬楼梯的轮椅并不多见，本产品结构简单，价格相对也会便宜很多，因此市场空间巨大，可广泛用于社区，养老院，医院等地方。本产品上可附带相关健身机构，方便残疾人锻炼腰部，背部等部位，舒展身体，健康益年。若技术成熟可向病床拓展，更大程度上满足病人的需求！
http://v.youku.com/v_show/id_XNDAyMDQ2MTI=.html 半自动爬楼梯轮椅 参赛学校：浙江大学
参赛者：周春喜、庹福幸、张峰、唐睿，指导教师：顾大强 作品内容简介
此半自动爬楼梯轮椅采用电动+他人辅助的方式上下楼梯，扶助的人只需要用较小的力量控制住轮椅重心的变化，便能够轻松的上下楼梯，解决了在普通轮椅不能上下楼的缺陷，相对市面上已有的类似的产品，该轮椅不仅体积小巧，而且这种轮椅轻便，使用方便安全、成本低廉，因此可以适于大多数家庭购买、使用。轮椅主要由五部分组成：（1）动力部分：由大功率直流电机，通过减速器和链条传动，驱动主执行机构运转；（2）主执行机构：通过曲柄滑杆机构，带动支撑轮做“新月”型轨迹运动，以模仿人类上下楼梯的方式，实现轮椅的上下楼梯；（3）保护机构：采用涡轮蜗杆减速器，使得整个机械在无动力的情况下可以自锁，防止意外发生；（4）电控部分：使用8051单片机控制，双向开关控制电机正反转，动合开关控制电机转动、停止，限位开关在下楼梯时控制系统的初始位臵，特制感应器用于下楼时更加方便、舒适、安全、稳定。主要创新点
（1）使用简单而巧妙的曲柄滑杆机构，模仿人的爬楼梯动作，实现轮椅的上、下楼梯功能；（2）突破爬楼梯轮椅都是全自动（无需他人辅助）的传统设计理念，改用电动+他人辅助的方式，解决了轮椅在上下楼过程中重心调整的难题，使得该轮椅能够轻松上下楼梯；（3）上下楼平稳安全，适用各种尺寸的楼梯。由于采用蜗轮蜗杆减速器，即使轮椅在爬楼梯时出现意外故障，轮椅都会自锁并停在原位，而不会出现事故。推广应用价值
绿色环保，无污染；操作简单：扶助的人只需要控制好重心的变化，即可舒适的操控该轮椅；成本低、适合普通家庭使用：市面上已有的类似的产品大多结构十分复杂、庞大并且价格昂贵，并不太适合普通家庭使用，而本轮椅结构简单、价格低廉，是普通家庭用得起的轮椅，有相当的竞争力；其他用途：若利用本轮椅的原理，改成的爬楼梯搬运车，十分适合楼道搬运重物。
http://v.youku.com/v_show/id_XMzcyOTk1MTY=.html 多功能健身轮椅 参赛学校：中南大学
参赛者：彭南华、彭方进、蒲太平、郭彦蕊、匡洋，指导教师：喻胜、何竞飞 作品内容简介
本着人性化、智能化、多功能化的设计思路，从轮椅使用者的实际需求出发，改进了普通轮椅的常见功能，创新地设计了一系列实用和健身功能：电动行走，一个手柄灵活控制前进、后退、转弯、刹车等所有行走功能；靠背角度调节，随意调整靠背的角度与姿态，可坐可卧。坐卧健身，简单的连杆机构使得在轮椅上也可以进行有效的全身健身运动；直立健身，遥控实现轮椅直立，不仅加强全身的锻炼，还帮助使用者从轮椅上站立起来，达到康复腿脚的目的；振动按摩，有效防止褥疮，还能对全身体进行振动按摩；平移侧翻移位，遥控轻轻一按，安全自动地实现轮椅与病床（或手术台）等不等高平面间人员的自由转移；升降调节，遥控实现座位一定高度的升降，极大方便使用者的日常生活需要；“一键通”通信求救，当轮椅使用者远离人群或者身陷困境时，可通过手指按键便可立即联系到110、120或有效的亲友联系号码，为轮椅使用者提供便捷的通讯服务，得到及时的帮助；GPS定位系统，为轮椅使用者提供了更强大的安全保障。使用者可放心的独自出行、郊游甚至是远途旅游，并可得到及时的求助，极大的拓展了轮椅使用者的生活空间。主要创新点
创新的设计能使病人在轮椅上独立进行坐卧健身、直立健身、振动按摩等健身运动。创新地设计了多种实用功能：坐卧健身、自动直立健身、振动按摩、自动平移侧翻移位、自动升降调节、靠背调节、一键通通信求救、GPS定位等多种新型实用功能。巧妙的实现了“一源多用”，“一构多用”，一个动力源、一种机构实现多种用途，极大的优化了机构，使其极其简单紧凑。多种实用功能的模块化设计：各种功能可随意组合，满足不同人群的需求。推广应用价值
适用人群广，可用于中老年人、残障人士、伤病者等行动不便人士代步、健身、户外活动、旅游等。人性化、模块化的多功能设计，极大满足各类人群的需求。采用红外遥控自动实现直立健身、平移侧翻移位以及自动升降等功能，使用安全、平稳、可靠；多种康复健身机构，如坐卧健身、直立健身等，不仅可丰富使用者的生活，更能起到康复治疗、强身健体等作用；一个操纵杆控制所有行走功能，定能受到使用者的欢迎。整体结构新颖、简单、可靠，比普通电动轮椅成本低，以上设计还可以应用于健身器械、医疗器械等领域。
第二组
助残机械——助手、臂、腿类（18项）1 助立椅 自动搀扶助步车 语音识别控制的多自由度欠驱动助残机械手 4 多功能助食装臵 基于角度主动控制的机械助残腿 6 全自动翻书机 7 助残多功能手 8 多功能自助护理机 9 助残机械手 10 卧式期刊阅读器 11 双杆大腿假肢可控式用餐机神行杖凳 超欠驱动弹性铰15自由度自适应仿生手 15 多功能折叠拐脚踏键盘 转动式腕离断假肢多功能助行器
第二组 助残机械——助手、臂、腿类（18项）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，指导教师：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方便抓取的助残器具。能够实现：拿取放臵在不远处但是伸手又够不到的轻小物品，帮助穿鞋，帮助穿袜子，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要求。在手柄部分设臵自锁装臵，以保证在夹紧物体之后，物体不致因为操作失误而掉下。类似晾衣叉的构形与夹持件的结合，可以不影响整个装臵的结构下实现一个很实用的功能。并且为实现穿鞋穿袜而专门设计了两个特别的构件。主要创新点
突破常规思路，用简单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，更方便残疾人的使用。安全周到的设计，多种功能的整合，使本作品独具特色，处处体现着创新。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很多问题，从而使产品更加成熟，相比国外产品功能更加强大，真正填补了此类助残用品的国内空白。助残机械手
参赛学校：盐城工学院
参赛者：曹勇，刘东，杨益，钮赛赛，顾亮亮，指导教师：朱龙英，朱效波 作品内容简介
本作品是为无臂残疾人而设计的助残机械手，主要为无臂残疾人独处时能获取小件物品，不需双臂运作，只需通过双脚操作，就能在一定范围内实现夹、运等动作，其操作简便，可以使得残疾人自力更生，能像正常人得到所需物品，而不必麻烦旁人，达到省时省力的效果。该装臵由底座、支架、手臂、手部等组成，无臂残疾人只要轻轻用脚操作，可以实现机械手在一定空间范围内自由转动，前后移动及夹取松开等动作，物品就能送到所需者面前，以满足无臂残疾人自食其力的要求。该作品结构简单，操作方便，定位准确，而且是纯机械产品，不需要电源，安全可靠。助残机械手是无臂残疾人的好帮手，可以丰富他们的生活色彩，使得他们能像正常人一样生活。主要创新点
（1）用脚可以完成简单的手的动作；（2）脚作为动力源，适用于不能用电的场合；（3）本作品采用纯机械完成，结构简单，安全可靠；（4）节省资源，经济实惠。推广应用价值 该作品可以帮助残疾人用脚完成简单的手的动作，具有广泛推广应用价值，其制作简单，适合批量生产，价格低廉，适合任何阶层。可控式用餐机
参赛学校：海军工程大学
参赛者：朱俊杰、田野、罗江洪、陈聪聪、严佳，指导教师：原大卫、郝朝斌 作品内容简介
本作品是专门为失去双臂的人所设计，给他们用餐带来了极大的便利。主要结构和工作原理说明：机电一体化的整体结构；机械臂采用杠杆原理与力学传动相结合的设计理念；餐桌利用电机、开关与轴承实现其可控式旋转；采用伸缩式落地支架；脚用控制器采用方便简易的接触式开关。主要创新点
（1）本产品采用全新的理念，设计新颖，填补了一项空白。（2）机械手结构的设计思路来源于挖掘机“手臂”，却又不同于其。本产品突破了难度较大的液压控制方式，采用简易的连动杆结构。（3）突破传统设计思路，简化机械臂的旋转结构，采用圆桌与机械臂结合控制的方式。推广应用价值
解决双臂伤残人士用餐难的问题。产品整体设计轻巧，成本较低，易于批量生产，时常前景广阔。同时本产品具备很强的发展前景，可给其加配PLC等控制元件，实现其全自动化，亦可把其改装为翻书机等。
第三组
助残机械——护理等其他类（17项）1 自动翻身病床 2 救护担架车 体贴小护理（换裤、洗澡机）4 输液自动换瓶机 5 智能接便器 无障碍站台系统 7 偏瘫自动翻身床 瘫痪病人多功能自动翻身床 9 地震应急床 10 翻身床 残疾人多功能床 残障人士辅助驾驶系统导盲杖 多功能自平衡助残康复平台 公交车用便利式助残升降梯道自动气动翻身床垫装臵 17 翻书机器人
第三组 助残机械——护理等其他类（17项）无障碍站台系统 参赛学校：清华大学
参赛者：刘江、晁鹏翔、陈涛、闵俊、张鹏君，指导教师：刘莹、李生录 作品内容简介
本选题针对残疾人上下公车难的问题而展开，旨在通过一套机械装臵将站台的残疾人顺利平稳地送入公车内。通过对2008残奥会组委会的调研，我们得知，针对残疾人出行困难所做的技术研发目前在国内外还较欠缺。目前类似功能的装臵只有车载的机构，但价格昂贵，对道路情况的适应性比较差。因此我们将设计一套可以放臵在公车站台上的，具有通用性和经济性优势的送残疾人上车机构来为2008残奥会、为残疾人做出我们自己的贡献。本作品收缩后可埋入地下，使站台表面保持平面，便于正常使用。利用站台的220V交流电源，驱动3个电机实现起升、翻转和推送的动作，关键环节的启动用遥控器完成，某些运动流程用PLC编程实现。具有适应性强、自动化程度高的优点。主要创新点
（1）由车载系统变成站台系统，创造性地将残疾人上下车辅助装臵从车上解放到站台，国内外尚没有类似设计；（2）机电结合，操作方便，机械与电子控制的有机结合，遥控控制无障碍站台系统运动，实现残疾人自动上下车；（3）设计细致，体现人性化关怀，本系统设计有体现人性化关怀的自动扶手和语音提示模块；（4）机构设计创新，创新采用了模块化设计、剪叉型上升机构、丝杠螺母传动、双万向节等速传动、以及翻轨搭接机构等等。推广应用价值
解决2008残奥会中众多残疾人运动员出行问题，其意义不仅在于满足比赛的需求，体现社会对残疾人的关怀与爱心，更重要的是在残奥会中展示出中国的风貌。而现有无障碍公交价格昂贵，并不能满足需求。“无障碍站台系统”最大的优势在于：不用更改现有城市公交结构，可以适用于新老不同年代客车和任何不同类型的汽车。对于残奥会来说，是比较适合于应用的。其次，本系统可以进一步应用到宾馆、企业等公共场合，做起升上车之用。12 残障人士辅助驾驶系统 参赛学校：东华大学
参赛者：陈洪达娄鹏窦文涛、安勇韩莹，指导教师：孙志宏单鸿波 作品内容简介
根据2006年国家交通部的交通法规，肢残人也可以驾驶汽车（无级变速型汽车），但出于经济上的原因，市场上并没有专门为肢残人士设计的汽车，如果没有安全可靠的辅助驾驶工具，驾驶汽车对残疾人来说也只能算是纸上谈兵，有介于此，本项目的设计功能就是借助简单，可靠的工具，使下肢有残障的人士借助上肢手部的力量完成驾车的动作，同时保证残障人士操控此辅助汽车驾驶装臵的安全性、可靠性和舒适性。残障人士辅助汽车驾驶装臵的研究是针对下肢残障、而双手完整的人士而设计的作品，可帮助残障人士驾驶无级变速汽车，确保能和正常人士一样自由驾驶汽车。该装臵主要包括刹车机构、油门控制机构、方向控制机构和刹车油门互锁机构等四个部分的内容。残障人士辅助汽车驾驶装臵的研究基于安全技术考虑，完全采用机械结构控制，使得刹车和油门控制一体化，在刹车和油门控制以及方向控制方面都有独特的创新。其中油门与刹车采用了机械互锁方式，确保车辆行驶过程中的安全可靠。残障人士辅助汽车驾驶装臵是一套独立的机械装臵，在一定程度上可方便地对现有的汽车控制系统进行改装。主要创新点
残障人士辅助汽车驾驶装臵是为满足下肢残障、上肢健全的群体的迫切需求而研制和开发的新型操纵系统,适应于各类无级变速车。通过专门设计的空间四杆机构实现了下肢残疾人士一手控制油门、刹车，另一只手控制方向、车灯、喇叭等功能。同时为了保证驾驶的安全性，设计了刹车和油门互锁离合器，把离合器安装在油门的控制机构上，当刹车时离合器分离使得油门控制被隔离，而当刹车停止工作，离合器闭合，油门正常工作。该装臵已经申请国家发明专利，正在审理过程中。推广应用价值
本装臵能够使得残障人士和正常人一样实现正常地驾驶汽车，不但能解决残障人士的出行问题，还有可能为残障人士提供一个就业的机会，并且在汽车驾驶方面打破了双下肢残障人士不能驾车的可能，在全社会日益提倡日日平等、社会和谐的今日，更具有较好的实用和推广价值。多功能自平衡助残康复平台 参赛学校：国防科学技术大学
参赛者：王洪福，徐锟，张宇，邹华，潘中银，指导教师：罗自荣，尚建忠 作品内容简介
多功能自平衡助残康复平台由床和轮椅两部分组成，具有床、担架和轮椅三种工作模式，可作为伤病员康复平台、助残工具和家庭生活帮手。平台可全方位运动，通过遥控或自主操纵可以轻松地从“病床”中分离出一个“电动担架”，担架又可转换为轮椅，协助伤残病员实现行动自理。平台综合利用空间齿轮齿条机构和平行四边形串联机构，实现了“电动担架”、“轮椅”和“靠背椅”的自由转换，利用拨叉机构控制平台实现单腿和双腿的屈伸和展平，设计人性化，是伤残病员康复、医疗和生活的助手。平台设计了独特的主动差速机构，可保持四个车轮与地面的接触，起到均载、均化俯仰和抗翻的作用；通过主动配臵又可调整平台的俯仰角，减小平台在行进过程中的颠簸程度，保持平台处于水平状态，行驶更加安全和平顺。综上所述，平台使乘坐者能安全、自由、舒适地行动，又可随心所欲地躺、坐、睡、卧。平台的舒适性、方便性极大地体现了对伤病人员、残疾人员、行动不便的老年人的关爱，起到助残和康复的作用。主要创新点
（1）集成床、单架和轮椅功能于一体，避免病人搬运的痛苦，满足行动、静养和其它特种需求。（2）利用空间齿轮齿条机构和平行四边形串联机构实现床和轮椅之间的自由转换。（3）可主动配臵的差速机构，自动均衡床身的俯仰角，并可进行主动调整，行驶更加安全和平顺。（4）利用拨叉机构控制平台实现单腿屈伸和单腿展平，使平台设计更为人性化。（5）利用无线通讯、电子约束等技术实现系统全方位运动和姿态控制，可遥控和主动驾驶。推广应用价值
老人、残疾人员生活自助和休养(家用)；医院病人的病床和轮椅(医疗用)；伤病员的运送和救助(军用)；可进一步开发电动购物车、婴儿床(生活用)；可进一步开发特种机器人。
第四组
康复机械Ⅰ（17项）手肌脑疾康复仪 偏瘫病人全关节运动促动康复治疗器 3 智能手部关节康复治疗仪 4 多功能康复病床 5 康复型轮椅 被动式步态康复训练器 7 腿部康复机 8 手脚互助康复仪 智能型机械按摩组合床垫的研究与设计制作 10 自动康复保健床斜视测量仪 智能化多功能电动康复床 13 双椭圆健身康复机 基于音圈电机控制技术的直动式外科骨锯 15 智能型医疗康复床 气动人工肌肉并联驱动手腕康复训练器玫瑰摆平衡能力训练仪
第四组 康复机械Ⅰ（17项）自动康复保健床
参赛学校：桂林电子科技大学
参赛者：代万辉、邱健、黄以明、赖玉平、孙敬力，指导教师：陈岳林、龙向前 作品内容简介 瘫痪病人活动不便，生活不能自理，需要家庭照顾或长期留院，给家庭和社会带来很大负担。根据医学上的理论瘫痪病人需要简单的运动和适当的活动即：保持良好的肢体位臵、体位变换、床上移动训练、起坐训练等。基于为瘫痪病人的生活自理和康复考虑，我们设计了这款自动康复保健床，可以实现床体变位，床上移动训练，床上大小便等功能，为瘫痪病人和家人带来巨大的方便。同时考虑到操作的简便性和实用性，我们采用电动机驱动，具备无污染，技术难度实现小，容易推广，具备专利生产的新颖性，创造性和实用性。主要创新点
采用电动机控制，易于操作。机械结构稳定、简单易行，使用方便可靠。
采用单片机控制，液晶显示，键盘接口。成本低、同时稳定性好。采用液晶显示，人机交互性好，提供电脑接口，可以方便在电脑上控制。运用线控、遥控、声音控制相结合的方式。功能集翻身、坐起、抬腿功能于一体，可以实现侧翻身、腿部的锻炼等，这样能有效的防止褥疮和座疮等。也可以在床上实现大小便，方便护理人员。推广应用价值
我国人口基数大，而且脑瘫，半身瘫痪，半身不遂，植物人等瘫痪病人的数量也是很多。传统的瘫痪病人的床功能简单，需要家人配合才能实现翻身等动作，这种床采用电气控制，实现了自动化操作病人可以自己控制各种卧床的姿势。比较适合在医院和家庭的瘫痪病人自理照顾，这样可以减轻家人的生活负担，对病情改观有很大的帮助，此床的成本较低，在普通家庭承受范围之内，因此，此床具有十分好的市场推广价值。智能化多功能电动康复床 参赛学校：北华大学
参赛者：郑跃君、高祥、张公平、赵立光、刘国祥，指导教师：李建永 江旭东
作品内容简介
本作品是为因各种原因而导致生活不能自理的病人服务的一种新型康复护理器械。该作品由康复床和简易桌两部分组成。整床在设计过程中采用了以双摇杆机构为核心的床身直立机构、以变杆长三角形机构为核心的体位调整机构、以双联滑轮为核心的传感器角度调整机构、基于插销和四杆机构的便盖启闭机构、以及弹性辅助支撑等机构。针对上述结构及功能要求，开发了以单片机89S52为核心的智能控制系统。其具体功能如下：床椅转换：可将床调整成轮椅，并且可以电动行走，方便使用者进行室内外活动；床身直立：床身可由平卧状态变化为直立状态，方便患者直立训练和上下床；体位调整：患者可根据自身需要，调整床身到最佳体位，也可通过程序控制实现定时体位调整；大小便自理：该床设有大小便自理装臵，解决了病人在床上大小便的问题；自动避障：整床可以自动判别周围环境信息，实现自主行走功能；生活平台：配合简易桌以及其他辅助措施，方便了使用者的日常生活。主要创新点
本作品在设计过程中采用了三维设计软件对整床进行了数字化建模与校核，集多种功能于一身，结构简单、紧凑。创新点如下：（1）功能高度集成，使用方便；（2）采用弹性辅助支撑机构，减小了直立电动缸的运行负载，提高了床身稳定性；（3）采用了双摇杆机构作为体位调整及床身直立机构，机构简单有效；（4）智能化避障、多方式体位调整，使用舒适、娱乐性强。推广应用价值
本作品具有功能完善，使用安全方便，价格低廉等特点，可以广泛用于医院、敬老院、疗养院、家庭等场所。可极大地减轻护士及患者家属的护理强度，一定程度上实现了患者的生活自理；并通过人性化设计，增加了康复训练、定时体位调整、娱乐避障等功能，可舒缓患者心情，维护患者尊严。本作品预期售价为12000元左右，约为同类产品价格的40%。该作品已经获得了国家实用新型专利，市场应用范围广泛，具有较强的市场竞争力。17 玫瑰摆平衡能力训练仪 参赛学校：韶关学院
参赛者：彭峰、钟考威、张振辉、陈嘉恩、吴志峰，指导教师：肖耘亚、郧建国 作品内容简介
本作品是一套针对脑瘫患儿进行平衡能力康复训练的器械。它由踏板、万向节变异机构、滑杆机构、行星齿轮机构、偏心套、减速器、电动机等组成，配备遥控装臵，具有遥控操纵、随机换向、以玫瑰叶线轨迹的偏摆运动实现自动对脑瘫患儿进行平衡能力训练的功能。并针对儿童心理特征，增加了音乐模块，以增加康复训练的趣味性，可以提高训练效果。该作品具有人性化的设计、电机自动驱动、训练科学等诸多优点。其工作原理是：电机通过减速器、偏心轮机构、行星齿轮机构、滑杆机构、万向节变异机构等控制踏板以特定的频率沿四叶玫瑰线轨迹作偏摆运动，患儿可以站姿、座姿、跪姿等各种姿势位于踏板板面上，当踏板每走一叶玫瑰叶时，踏板会偏离基座中心实现径向摆动，也会偏离玫瑰叶中心实现切向摆动，也就是说，踏板能在任何位臵具有不同方向和不同角度的特殊摆动效果，对进行康复训练的脑瘫患儿来讲，从心理上会形成一种偏摆的随机性，再加上电控系统可使电机随时换向，就能使脑瘫患儿在不能预知未来摆动方向的情况下进行康复训练，大大提高患儿对失衡状态的应激能力，迅速提高平衡能力。这种应激的训练效果是传统平衡训练板所无法乞及的，对患儿的平衡能力的恢复能起到显著的、迅速有效的促进作用。主要创新点
（1）原创的产品设计：无论是功能还是结构市面上均无同类产品，原创的具有玫瑰叶摆线的自动的、遥控的平衡能力训练仪；（2）训练方法科学：不可预测的偏摆方向能加强应激训练效果，以音乐模块增加训练的趣味性；（3）运动舒适合理：运动频率为10次/分钟，运动幅度为±19°；（4）结构巧妙：独创的万向节变异结构、玫瑰叶行星轮机构；（5）造型美观，人性化设计（重视安全防护、操作方便）。推广应用价值
本作品具有制造方便、成本低廉、功能强大、康复效果显著等优点，适用于大、中、小型脑瘫康复中心，更可以推广到家庭用户中使用，因此在针对脑瘫患儿平衡能力训练上尤其值得推广。
第五组
康复机械Ⅱ（16项）减重踏步式下肢康复训练机 爱心两用牵引椅 基于CPM康复理论的偏瘫及术后手肘运动康复训练仪 4 多功能健身康复轮椅 5 下肢三关节康复器 基于虚拟现实的手臂外骨骼康复系统 7 主被动式肢体协调运动康健轮椅 8 瘫痪康复治疗仪智能关节康复器 人体穴位刮痧按摩保健器FES 下肢康复锻炼车 并联机构中医推拿机器人助残站立及康复行走轮椅康复健身机 15 人体脊椎校正仪手指关节功能康复仪
第五组 康复机械Ⅱ（16项）1 减重踏步式下肢康复训练机 参赛学校：东北大学 参 赛
者：刘铭、贲晓雷、谭敏、岑志明、王哲，指导教师：陈述平、张以忱 作品内容简介
本作品是一种通过减轻患者下肢承重，进行踏步训练的下肢康复设备，适用于患者在进行步行机训练前的康复训练。它采用运动疗法治疗患者的下肢关节伤病，可以增强患者下肢和躯干肌力，增加关节活动范围，辅助下肢运动姿态调整，进而使患者康复。本作品使通常需要多个医疗技术人员协助才能在步行机上进行的步行训练，改进为只需要少量的人力，就能够通过“踏步训练”这一运动疗法提高人体的中枢神经系统和自主神经系统的调节能力，尽快地维持和恢复运动器官的形态和功能。本作品是机电结合装臵。一：机械部分是由减重部件和踏步姿态的驱动部件组成。减重部件运用电动升降及吊带，减轻患者身体重量；踏步姿态的驱动部件运用多杆机构、齿轮、齿条及电机，使患者双腿能够按照设定的步态运动。二：控制部分由下位机（单片机）和上位机（PC机）组成。电机与传感器由单片机直接控制，单片机和上位机之间进行通讯，有关踏步步态运动的控制算法放在上位机，同时上位机提供人机友好的界面。主要创新点
（1）模拟正常人的踏步运动规律，辅助矫正患者步态；（2）根据患者肌力的大小，通过计算机调整本机的驱动力，使患者能从持续被动运动过渡到持续半被动运动的状态。（3）在踏板上设计了针对下肢神经反射区振动单元的阵列，施加适当的感觉刺激，诱发出所需要的肌肉反应。推广应用价值
减重踏步式下肢康复训练机是我们新构思的一种新式康复器械。在医疗技术人员的指导下，应用减重踏步式下肢康复训练机，尽早对患者进行主动和被动运动相结合的踏步训练，这是改善或代偿肢体和脏器功能的有效的运动疗法。该器械能制作成功后，可在医院的康复医疗中心使用，改善下肢病患者的生活质量，促进患者康复。瘫痪康复治疗仪
参赛学校：北京理工大学
参赛者：王冬晓、周成龙、付东、徐畅，指导教师：路敦勇、张忠廉 作品内容简介
中风或外伤引起的偏瘫或截瘫，除采用推拿、药物治疗及针灸等综合措施外，主要是通过加强功能锻炼加快恢复速度和改善恢复程度。本作品采用运动疗法来进行肢体的功能恢复锻炼，包含被动运动、主动运动和抗阻运动三个完整康复过程。作品经机电一体化设计，实现了患者肢体合理运动的自动控制，对病人肢体进行锻炼从而达到康复的效果。本作品主要由下肢运动机构、上肢运动机构、防侧倒装臵、抗阻运动机构和电机控制六部分组成。上肢运动机构由曲柄摇杆机构所构成。下肢运动机构为一个曲柄摇杆机构和两个曲柄滑块机构经机构创新组合设计而成，由一个电机带动两脚进行往复运动。采用改变机构构件的长度方法实现行程调节，具有方便、实用的突出特点。电机控制部分由一个无线显示器和一个六键遥控器组成，能够分别控制下肢和两个臂部的运动速度及相位。速度共分六档，方便快捷，安全可靠。另外，还设计有抗阻运动机构和防侧倒装臵，使肢体瘫痪者的功能锻炼达到完整性和安全性的要求。主要创新点
（1）下肢运动机构的组合创新设计：曲柄摇杆机构和两个曲柄滑块机构串联，通过一个电机，带动患者两脚交叉往复运动；（2）采用改变机构构件长度方式调节腿部运动行程：由两个滑块组成，一个接动力部分，一个固定在病人脚部，用一杆件连接，通过调节杆件长度调节行程。降低成本，方便实用；（3）防侧倒装臵创新：通过摆动导杆进行防侧倒，成本较低；（4）功能恢复锻炼创新：满足了整套运动康复的功能锻炼要求，三个环节皆能实现，医疗环节完整。推广应用价值 为机电一体化设计作品，通过机械结构和控制的有机结合，完整实现了肢体瘫痪患者运动治疗三环节，实用有效；同时，该作品较多地利用标准件进行加工，降低了成本，便于批量生产；考虑多项安全结构措施，确保患者在使用时舒适、安全、可靠，具有使用方便、成本低廉的突出优点。具有较好的市场应用前景。助残站立及康复行走轮椅 参赛学校：武汉理工大学
参赛者：邓伟刚、朱宇川、王天怡、黄咏文、申阳，指导教师：王志海、彭光俊 作品内容简介
根据到湖北省荣军疗养院、湖北省假肢厂对46位生活在轮椅上的残疾人士及5位专业护理师调查的结果，我们了解到这类残疾人终身只能依靠轮椅生活。由于这些残疾人坐在轮椅上，因此，在生活、工作、就业和娱乐等方面的活动空间受到了极大的限制。另外，由于残疾人长时间保持坐姿，会对身体各器官的功能产生不良影响。例如，造成血液循环受阻；下肢肌肉萎缩；严重时，甚至会导致心肺功能下降。这些残疾人最大的愿望有：能够重新站立起来，扩大生活空间，提高自我生活能力与质量；四肢残疾病人希望能实现用低廉的设备自助前进；希望能解决残疾人下肢自助锻炼的问题，以改善健康状况。为实现上述愿望，我们在传统轮椅的基础上，对机构进行了改进，研制成功“助残站立及康复行走轮椅”，主要创新点
（1）我们在轮椅上安装了平稳的升降系统，主要由电机、齿轮副、丝杠螺母副、连杆机构等部分组成，实现了残疾人能自行操作即可安全站立的创新；（2）我们在轮椅上加设了摇摆、棘轮、摩擦副等机构，利用残疾人身体重心小角度的左右摇摆提供驱动力，实现了通过纯机械结构使残疾人即使是四肢残疾人也可以自助行进的创新；（3）我们对传统轮椅的踏板进行了改进，使残疾人通过身体左右摇摆来驱动踏板做上下移动，从而带动残疾人腿部运动。实现了残疾人下肢自助锻炼的创新。推广应用价值
国内外现状比较：通过查阅资料和网上搜寻，我们没发现与本产品一样的多功能轮椅。因此，本产品是国内外首创。综合考虑本产品所需的材料、人工以及设计技术成本，拟定本产品批量生产价格在人民币1600元左右。通过对机构的精心设计和巧妙运用，实现了轮椅的多功能化，而且价格低廉，性价比较高，符合我国残疾人群体的消费水平。有理由相信我们的产品将会有巨大的市场，并且还有极大的可能性进入国际市场。我们衷心希望我们的爱心能给更多的残疾人带来帮助，能更好的造福于社会。
第六组
健身机械（20项）新型家庭组合健身器 2 软毯式跑步机 新型多功能AC电动跑步机 4 多功能健身车 5 翘翘虫健身车 6 倒立旋转健身器 多功能绿色健身器 8 踏步滑板车 摇摇乐运动休闲车 多功能静止步行机多功能胸臂肌健身器自主式节能按摩健身椅三位一体健身器电动保健轮椅 15 多方位头颈锻炼器保健办公椅 新型座式弹力杠铃健身器全自动健身休闲摇床 19 家用多功能健身器钢丝绳驱动滑板车
第六组 健身机械（20项）多功能绿色健身器 参赛学校：湖南大学
参赛者：陈瑜、郭淑卿、靖法、叶绿华、罗韶华，指导教师：周水庭、王虎符 作品内容简介
结合今年创新设计大赛“ 健康与爱心”的主题，针对社会上的健身热潮以及广大办公室人员的“办公职业病”，我们设计了这一款占地空间小、可折叠的多功能绿色健身器，以适合办公室和家庭使用。本健身器具备多种功能，可以完成如下等健身动作：蝴蝶夹胸、颈后下拉、重锤下压、拉力器弯举、踩车、仰卧起坐、划船、恢复按摩等。并通过滑轮机构、链轮机构、连杆机构、离合器、发电机、蓄电池等巧妙的结构设计和组合，将健身者做上述各种健身动作时所消耗的能量转化、储存为电能，并加以绿色利用（运动后的恢复按摩、照明、驱动CD机播放音乐等）。本健身器结构紧凑，占地面积小，外型进行了人性化设计，非常适合办公室和家庭使用。健身者可以一边听着美妙的音乐，一边做运动，使枯燥乏味的运动更富有乐趣。健身者运动后，可利用转化、储存的电能对颈、背、腰、臀、腿部进行按摩，且各按摩动作可独立控制，实现了运动后的及时恢复。主要创新点
（1）能量的转化、储存和绿色利用。本健身器可以将健身者做各种健身动作时人体所消耗的能量转化、储存为电能，并加以绿色利用（恢复按摩、照明、播放音乐等）。（2）可折叠，结构紧凑，相对占地面积小。通过巧妙的结构设计和组合，本健身器综合了目前市场上多数健身器具备的功能，结构可折叠，占地面积仅为0.64～1m2。（3）通过机构创新，巧妙地实现了不同运动之间的切换，并且效果非常理想。（4）浅绿基调的外观设计，给健身器赋予美感，使其人性化，从而使绿色节能的亮点与绿色的外型得到了和谐的统一。推广应用价值
本健身器将锻炼时所消耗的能量收集并储存起来，可供进行运动后的按摩、欣赏音乐及照明等，符合目前环保，节能的趋势。如将这种理念应用于标准的健身房所有的健身设备中，节电将非常可观。结构紧凑，占地面积小，价格低廉，适合家庭和办公室使用，可推广潜力大。踏步滑板车
参赛学校：沈阳工业大学 参 赛
者：杨磊、李峥、王佳亮、潘帅明，指导教师：孙学雁 作品内容简介
普通的滑板车是采用一只脚在车上,另一只脚蹬地使车子前进,虽然车子灵活,但速度有限,而且比较费力.我们设计的这款踏步式滑板车只须人站在车的踏板上做类似踏步运动踏步便可驱动车子前进,这实际上就是把踏步机与滑板车趣味性的结合起来,既增强滑板车的运动性能,又能满足人们锻炼身体的需要,本产品老少皆宜,重在给人们增添了一种有趣的室外活动方式。本作品已经申报被受理国家专利。主要创新点
（1）在滑板车上的基础上增加了助力装臵，能使其持续运动，并且更加平稳；（2）将踏步机的原理应用于动力驱动，使踏步车能够持续前进，并增加了趣味性；（3）车体积小，易于携带和存放。推广应用价值
本产品既可于儿童娱乐，也可做短程代步交通工具。同时锻炼了身体。也可以把它称为移动踏步机，把室内运动搬到了室外，使人们更好的亲近大自然。多功能静止步行机 参赛学校：海军工程大学
参赛者：杜贻群、郑乙、张翼超、于焕蛟、刘正峰，指导教师：王德石、原大卫 作品内容简介
为了设计一种能够使普通家庭所接受的健身康复器械，我们特意设计了本产品。本产品的主要功能是帮助使用者锻炼下身关节和肌肉。可以对下肢瘫痪病人的肌肉萎缩、关节僵化起到一定的预防作用；还可以帮助缺少下肢运动的办公人员舒松关节缓解疲劳。本产品主要包括内部动力传动机构和外部运动执行机构，采用齿轮、链条以及简单的连杆机构等，通过改变离合器的离合状态来实现不同的运动功能。使用者可以通过操纵遥控器实现机器带动人脚的水平运动、上下运动、圆周运动而且两踏板可以实现同步运动和异步运动。主要创新点
（1）机构简单，采用了简单的五杆机构；（2）遥控调节离合器的离合状态来改变运动方式的改变；（3）利用一个电机实现多种运动方式；（4）结构小巧，成本低廉，适合家用。推广应用价值
本产品具有结构小巧，成本低廉，适合家用的特点。在设计上充分考虑了今后功能的升级需要，可以添加各种附加功能模块，例如按摩、取暖等功能。钢丝绳驱动滑板车 参赛学校：福州大学
参赛者：王荣明、童华桥、魏招连、谢启钊，指导教师：叶仲和、陈炎标 作品内容简介
本滑板车具有两套相同的驱动机构。每套驱动机构由踏杆、钢丝绳、槽轮、链轮及自行车飞轮组成。两个踏杆装在车体前端同一根轴上，可以绕固定轴上下摆动一定角度，钢丝绳绑在踏杆末端可拉动钢丝绳绕卷在槽中。我们根据用途把驱动用的钢丝绳称作驱动钢丝绳，把回位用的钢丝绳称作回位钢丝绳。槽轮因开有两个槽而称作双槽轮，其中一个槽用来绕卷驱动钢丝绳，另一个槽用来绕卷回位钢丝绳。驱动力传递过程：踏杆上下运动，通过钢丝绳传递动力，把踏板上下运动转化成槽轮和与槽轮做成一体的链轮转动，最终通过链传动驱动后轮轴和后轮转动。槽轮两个槽分别栓有用于驱动和回位的钢丝绳。两套驱动机构通过回位槽中的回位钢丝绳实现回位。主要创新点
本设计主要创新点在于两套驱动机构的建立和驱动机构之间的回位，另外在车体上装有的踏杆是对自行车踩踏机构的利用和改进。双槽轮较巧妙的地方有：（1）把踏杆的上下运动传动到后轮轴上；（2）把两套驱动机构联系起来。两个槽轮之间的一条钢丝绳使当一个机构驱动同时另一个机构回位，飞轮中棘轮使驱动和回位顺畅可靠。推广应用价值
零件加工简单，现成零件较多，适合孩童玩耍健身，是对蹬地滑板车的一大改进。
第七组 运动训练机械（16项）互动式木人桩 帆板摇帆模拟训练装臵 3 双人运动脚踏车 自动可调脚踝放松脚底按摩器 5 羽毛球训练机器人 滑雪运动训练仿生步行爬坡机 7 下肢力量训练器 单兵负荷外骨骼机器人 9 网球发球机器人 羽毛球陪练机 多功能双腿横向张合训练器 “神舟”航天员多姿态训练模拟器 单兵负重分压器 多功能划船训练模拟器健身保护器 16 乒乓球发球机
第七组 运动训练机械（16项）5 羽毛球训练机器人 参赛学校：大连理工大学
参 赛 者：陶 冶、吴 初、王国章、任小涛，指导教师：梁延德、徐 力
作品内容简介 此便携式羽毛球训练机器人既可用于训练专业羽毛球运动员的特定动作与快速反应能力，又可以作为大众化个人体育锻炼器材使用。本设计克服了目前许多羽毛球训练装臵专利或发明所存在的不足，具有结构简单，体积小巧，发球速度快，存球量大，便于携带，成本低廉，控制灵活的特点。羽毛球训练机器人主要由以下部分组成：储球机构：采用空间杆系可折叠线笼式储球机构，特点是储球量大，结构紧凑；落球机构：通过卡爪联动机构实现羽毛球下落的精确控制；击球机构：由齿形离合器与圆柱凸轮机构组合设计而成，将电机定向转动转化为球拍的周期往复击打运动；水平转向机构：采用步进电机通过同步齿形带带动底盘转动，实现发球水平面角度变化；控制系统：由传感器，控制器（单片机）和执行器三部分组成。可以灵活控制发球频率，出球仰角及水平方向角。主要创新点（1）采用空间杆系和线笼式可折叠大容量储球机构设计；（2）采用齿形离合器与圆柱凸轮一体化设计的挥拍击球机构设计；（3）整机体积小，重量轻，可折叠，便于携带；（4）机电一体化系统设计，单片机控制，可实现发球空间角度和击球力度的随机变化。
推广应用价值 该作品结构简单，体积小巧，便于携带，成本低廉，存球量大。控制灵活，操作方便，实用性强，可以应用于专业训练，也可以用于个人体育锻炼。有很好的市场前景。网球发球机器人
参赛学校：哈尔滨工业大学
参 赛 者：王鑫、罗杰俊、耿钧、赵涛、胡涛，指导教师：曲秀全、宋宝玉 作品内容简介 在进行了一系列的市场调查后，我们发现在网球发球机这一方面国内的产品居然接近于空白，而国外机器的价格一直是居高不下，对我国网球活动的大力开展有很大的影响。为此，我们小组开始了对网球发球机器人这个项目开始了研发以及制作。作为一台优秀的网球发球机器人，我们的机器具有以下特点：（1）采用先进的微电脑自动控制技术，专业领先。（2）可远程遥控控制发球，在全场和半场任意调整发球。（3）具多功能特性，可发出8种不同的球：直球、斜线球、落地击球、高球吊球、短截球、上旋球、下旋球、随机球。（4）球路变化多样，可精确地练习长抽、高吊、短截、上旋、下旋、旁旋及上网截击。（5）可远程遥控发球速度、间隔时间、发球高度、出球轨迹、摆动角度。正是基于以上特点，我们的网球发球机器人既可以成为专业运动员的陪练机，也可以是普通人的娱乐机，拓宽了市场范围，扩大的消费人群，也为普及网球运动做出了应有的贡献。主要创新点（1）机械结构简单实用，造价低廉；（2）采用DSP驱动电路，稳定性强；（3）自主开发遥控芯片和通信协议，拓展能力强，升级方便；（4）首次采用了收球系统，在整个网球发球机里属于首创；（5）开发串口协议，可以直接与电脑相连，可调性强；（6）模块化设计，便于升级和改造，互换性强。
推广应用价值 随着中国网球选手在世界大赛上的表现日益出色，国内逐渐挂起了一阵网球热。作为一款功能强大，造价低廉的网球发球机器人，我们认为市场前景非常看好，据调查，90%的体育学校和培训场所都苦于价格高而无法购买足够的网球机器人，我相信经过后续开发，我们的产品一定可以开拓出属于自己的市场。“神舟”航天员多姿态训练模拟器 参赛学校：国防科学技术大学
参 赛 者：赵希庆、孟鹏飞、袁博、王晓聪、李波，指导教师：潘存云、易声耀
作品内容简介 “神舟”航天员多姿态训练模拟器由转盘、传动装臵、多自由度复合轮系机构、驱动装臵、动力装臵、电控装臵和托架平台等部分组成。是一个典型的机电一体化作品。该作品可在三维空间区域内实现全方位、多姿态定位、旋转，运动可靠、安全。具体有如下主要机构和运动动作。（1）单级行星轮系机构实现180°~200°偏摆（y轴）。（2）多级空间复合轮系实现滚轮绕自身轴线的连续正、反转（x轴）。（3）蜗轮蜗杆机构实现转台的整体旋转（z轴）。（4）同步带实现远距离传动。“神舟”航天员多姿态训练模拟器使受训人员完成坐、卧、站等多种姿势的抗眩晕模拟训练动作，获得良好的训练效果。
主要创新点（1）采用多自由度复合轮系机构实现了航天员模拟外太空环境下的多姿态运动训练（绕x、y、z轴的旋转）；（2）采用同步带实现了远距离传动，从而避免了下级电机成为上级传动的负载；（3）采用四杆机构，训练人员可采取坐、卧、站等多种姿势进行训练；（4）采用多种保护措施，使受训人员的安全得到多重保护。
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