机械创新设计-多功能拐杖
机械创新设计-多功能拐杖
机械创新设计
多
功
能
拐
杖
学生姓名：
学号：
专业班级：
2014年 12 月 7 日
多功能拐杖
摘要：鉴于我国人口渐趋老龄化，老年人口的健康和生活质量，已经成为社会各界的广泛关注焦点，作为老年人口广泛使用的一种工具，拐杖的设计衍生出许多新的研究课题。本文将从拐杖的发展现状、新型多功能拐杖的设计及原理、产品的发展前景等方面介绍此款智能拐杖。
关键词：拐杖、多功能、老年人、智能
一、产品背景及发展现状
根据美国普查的研究，世界性的人口老龄化是“历史上未曾出现的社会现象”。从根本上讲，这种人口转变是医疗进步、教育水平明显提高和经济发展的直接成就，因此，人们可以把这一现象当作历史进步来庆祝。但与此同时，老年人的健康保障以及生活起居问题也随之而来，老年人口的增多势必引发社会对老年人健康、安全的高度重视。人进入衰老阶段后，器官生理功能逐渐减退，机体代谢变得缓慢，免疫机能下降，应急能力日渐减弱，极易发生摔跤的事故，轻者疼痛不已，重则骨折，甚至有时会有丧命的危险。因此拐杖应运而生，拐棍能帮助老人站立，拐棍能作为助步器帮助老人行走，拐棍还能作为有视力障碍的老人的眼睛为他们的日常生活保驾护航。
作为老年人广泛使用的一种工具，拐杖的设计由此衍生出许多新的研究课题。
老年人需要锻炼与出行。但是由于疾病的侵扰，体能的下降，“行路难”问题不可避免地成为困扰着老人们的一个难题。调查显示，80%的老人不愿意在没有人搀扶的情况下独自出门。我们从这种问题上展开思考，设计了一款智能手杖，保障老年人出行的安全和锻炼的需要。
现在市场上的手杖品牌混杂，质量参差不齐，功能单一，只能单单起到支撑作用，并不能充分满足老年人生理要求。有不少老年人的手杖是不理想的，一根合适的手杖对老年人的安全十分重要。根据老年人的需求和消费特点，我们可以设计一款集多种功能于一体的手杖，来满足老
年人的出行需求，锻炼需求，安全需求，使他们的生活更加便利，更加舒适。
二、设计方案
市面上拐杖的缺点：单一的高度，没有升降功能；定位麻烦；携带不便；材料偏重。
改造拐杖的特点：
1.高度可随心调节
2.定位方便
3.携带方便
4.采用工程塑料
此款新型拐杖，主要包括把手部分、主体部分。
其中把手部分包括由壳体、前盖、后盖组成的手柄；主体部分包括既可拆卸又可旋转伸缩的主体杆、连接管；手柄内部中空形成空腔，利用这个空腔，可完成诸多功能的压缩设计，主体杆通过连接件与连接管活动相连，连接管固定在手柄的外侧面。
这种设计的优点在于：拐杖主体杆可伸缩，也可拆卸并内置一些其它物件，节约空间，储藏和携带方便。
三、设计原理
此款新型拐杖的设计引用TRIZ创造原理。TRIZ创造原理的核心内容是技术系统进化原理和技术冲突解决原理。首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式。其次，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。拐杖的设计多次援用了TRIZ理论的几种发明创造原理，归纳如下：
1.文中的此款新型拐杖利用分割原理，将拐杖分割为手柄和柱体，手柄和柱体有各自分为几个部分。
2.利用组合原理，把LED灯组与GPS、收音机、移动通讯以及其它适用设备组合在把手处。
3.利用多用性原理，拐杖原本的支持作用变为具有照明功能、导航功能等多功能集合的一体。
4.拐杖的收缩性运用了嵌套理论。
5.手柄的把手圆润适手的设计运用了去棉花原理。
6.复合材料原理的运用，使拐杖整体的重量减轻许多。
四、功能结构
1.电筒式手柄
在拐杖一个端面处内置一个小型LED灯头，旋转外露头部可控制手电筒的亮灭。安装在手柄上的手电筒，使手杖具备了照明功能，不必再额外备用照明设备，方便老年人在光线暗的地方以及夜间出行的时候使用。
2.GPS导航与定位
手柄内置GPS导航，当老年人在户外迷路或者要找近道回家时，利用GPS的导航功能即可实现自动导航并带有语音播报功能，即使无法自己回家，只要按一下GPS功能键，就能够把老人的当前地址发送给家人。
3. 通讯功能
手柄内置通讯器材，在把手处设置几个快捷按键，各个按键指定系统给不同的号码拨号，只要按下按键，就可以与对应的人进行通话。另外，设有急救按键，当老人感觉到身体异常时可立即按下此键，附近医院就能收到求救信号，并能及时施救。
4.收音机
当老人在户外散步时可打开安装在手柄里
的收音机，收听广播，解除老人的孤单寂寞、了解社会新闻、生活琐事。完全把自己融入正常人的生活之中。只需要按一下放行按钮，开启收音功能，旋转调频圈，转到恰当的频率上收听信息。偶尔几位老人坐在一起听一出黄梅戏，裳一段书评，忆一段小曲，闲暇之余，不缺玩乐。这一功能对老人来说也是一大好处。
5.红外感应
LED灯头上方设有一个红外传感器，当遇到前方有障碍物时，拐杖内的传感器可感应到然后引发报警装置报警，这样可以避免老年人因视线不好带来的危险。
6.报警功能
当老人不慎摔倒时，拐杖倾斜达到一定时间，报警器启动，并发出报警声，提醒家人及周边人发现老人情况，并及时救助，使老人在第一时间得到救护，防止造成危险。若达到一个小时无人受理，拐杖将自动触发通讯讲危险信号发送至就近医院。当老人要把拐杖放在一边时，为了避免不需要的报警，可手动关闭报警功能，当拐杖重新被拿起，水平仪被改变，报警系统自动复位，进入工作状态。
7.减震机构
减震机构包括减震触头和弹簧，其主体采用钢材料，减震触头采用橡胶材料制作。在手杖触头与支撑杆连接的部位安装弹簧的人性化设计使手杖在使用时拥有了减震功能，使人们在使用手杖时感觉更加舒适。
8.拐杖垫
拐杖垫的加入，不仅可以像普通的拐杖垫一样防滑、减震，触地点增多，稳定性好，避免了滑脱现象的发生，为残疾人和下肢骨折病人带来
了方便和安全感，更重要的是当拐杖倒地的时候，老人只要用脚尖轻踩一下防滑垫的边缘即可轻易的让拐杖重新回到手中。避免了因为弯腰捡拐杖而造成对老人腰部的损害。另外，有了这个拐杖垫就不用为没地方挂而心烦了，拐杖可以随意放在地上而不会倒下。
9.钓鱼功能
说起钓鱼，必然会联想到老者垂钓于池边的闲适画面，对老年人群来说，垂钓是一个不可少的休闲方式。此拐杖的杖体中空设计就能很好的解决这个问题，只要将拐杖底端杖体拆下，就可以拿出放在里面的鱼竿，只要愿意，就可以拿出鱼竿钓一下午。有了这样的设计，老年人就不愁没有什么打发时间了。
五、关键技术
1.手柄处的设计
拐杖针对的使用者主要是老年人和一些身
体有疾病的人群，所以对手柄处的设计就有着非常严格的要求，手柄主要注重的功效是握手的舒适度和保健的功能。海南黄花梨木，木质地细腻，润泽，纹路绚丽，整体线条优美，荧光好，手感
舒服，再加上手柄是雕刻龙头状，寓意长命百岁，同时显得富丽堂皇。紫檀优点有：颜色较深，多体现出古香古色的风格木质较重，给人感觉质量不错一般木材本身都有自身所散发出的香味，尤其是檀木材质较硬，强度高，耐磨，耐久性好。
2.拐杖垫的设计
帮助人行走的拐杖与地面接触的部件称为
支脚垫。其作用主要有两点：①防滑—防止拐杖与地面接触时打滑。②缓冲—减少地面给人体的反作用力及对人的不适感。因此，支脚垫应考虑摩擦系数大且有弹性的材料，但往往这样的材料强度低、不耐磨，致使支脚垫寿命短易损坏。
在对拐杖支脚垫结构检验、分析的基础上，改进这种拐杖垫的设计，是非常的有实用性和大功效的。它所用的材料是一种碳素合成材料，具有很好的的耐磨性，而且它的面积比一般的拐杖垫要大，所以就能个好的解决以上的两点问题。所以此款拐杖垫不仅可以像普通的拐杖垫一样
防滑、减震，触地点增多，稳定性好，能避免一些打滑现象的发生，而且在冬天下雪或地面结冰的时候，在它下面还可以装防滑钉。能为老年人
和一些腿脚不便的残疾人带来更多的方便和安全感。更重要的是当拐杖倒地的时候，只要用脚尖轻踩一下防滑垫的边缘即可轻易的让拐杖重新回到手中。有很多的老年人都有风湿和腰椎盘突出登一系列的疾病，有了这样一款拐杖垫，就可以大大减小这个动作的难度。另外有了这个拐杖垫你就不要为了在一些公共场所应没地方放置自己的拐杖而心烦了。可以随便放置拐杖，它不再会像以前一样稍不注意就倒在地上了。
3.拐杖的收缩功能
这项功能的设计对于老年人来讲，可以说是一个莫大的福音。拐杖可以伸缩，当他们上车或者坐下时来讲就可以通过旋转控制把拐杖旋进去，当他们站起来时，再把拐杖旋出来，非常的轻松，可以讲是十分方便。有许多老人喜欢经常去郊外散心，呼吸新鲜空气之类的，在那时他们有可能不想拄拐杖，这时就可以把拐杖收缩起来放进包里，既简单又轻便。
六、材料
拐杖的手柄部分是海南黄花梨（老料）中最好的油梨老料随型雕刻而成，质地细腻，润泽，
纹路绚丽，整体线条优美，荧光好，手感舒服。配合现代化的电子设施嵌入其中，使得古典美与现代工艺完美融于一体。
拐杖的杖体对制作的要求较高，由于杖体中空，所以坚固性是基本要求，要保持拐杖不会轻易折断，另外，考虑到老年人自身的弱势，要求拐杖的重量不得过大。出于以上因素，铝合金是一种合适的材料。
七、示意图
总体装配图
把手及细节
杖体
杖体处转接环
八、应用前景
随着我国社会经济的发展和人民生活水平的提高，养老保障体系的建立和完善，对老年用品的需求有了更高的要求。研制和开发适合老年人特点、且功能合理、品质优良的产品已经成为企业市场竞争中寻求发展的良机。
随着老年文化教育水平的提高，特别是以城市为主的老年市场消费潜力正逐年上升，老年人在消费观念上的转变也越来越快，现在越来越多的老年人愿意为自己的健康和娱乐支出更多的花费。这在一定程度上提高了老年人口消费市场的购买水平。
与人口老化的速度相比，老年产品的发展还远远滞后在现有的老年人用品市场中，老年用品单调，品种稀少，多以保健和医疗产品为主，针对老年人设计的娱乐、旅游、文化教育、通信、交通、园艺、公共设施等产品是少之又少。
老年人需要的独特商品短缺，老年人购买商品时得不到应有的尊重和热情的服务。老年人由于体力衰退，生理功能的老化降低了他们行动与独立生活的能力，因而设计的重点一般都放在对老人的保健和医疗设施方面。
人口老龄化是世界性的人口发展趋势，我国是人口老龄化发展速度比较快的国家之一，老年人口众多。老年人的生活质量是衡量社会发展协调性的一个重要指标，如何满足老年人的各项需求成为社会的热点问题。近五年来，随着我国居民收入水平增加，老年人的消费观念也有了很大改变，由过去的舍不得消费到现在的花钱买健康、花钱买快乐。消费观念的改变给老年产业发展提供了机遇，准确的市场调研和开发符合老年人需求的优质产品成为关键，智能手杖的推出迎合了社会的需要。
智能手杖具有支撑，照明，收音机，药瓶，报警等多种功能，能同时满足老年人锻炼，安全，娱乐多方面的需求。此外，它还具有个性化定制的服务。拥有如此众多的优势，这种新型的智能的多功能拐杖必将成为老年人的福音。其潜在的市场价值与开发价值不可忽视。
九、心得体会
本文通过对拐杖的探究，研究了产品人性化设计的重要意义，通过分析进一步论证了人性化思想在当今产品上的应用十分广泛。由此可知设计师在进行产品设计时要以人为本，充分考虑人性化设计形式的各种因素的应用，采用合适的表达方式，对产品进行人性化设计，将人性化的设计理念贯彻整个产品设计中。
从当前我国老龄化现状入手，对老年人进行了需求分析，提出智能手杖的创意构思。然后从多方面对产品开发的可行性进行论证，最后提出了可行产品设计方案。相信在不久的未来，老年智能手杖将成为老年用品市场中的一道亮丽风景，成为老年人不可或缺的贴心伴侣。
在设计这款多功能拐杖的过程中，让我深刻认识到TRIZ创造理论的重要性与实用性，同时也让我意识到，实践是提高对专业知识的掌握以及运用最有效的方法。在今后的工作中，或许还会遇到这样的设计问题，此次关于智能拐杖的设计，将是今后设计的一次提前演练。
老年人多功能智能拐杖的设计与实现
老年人多功能智能拐杖的设计与实现 摘要：现有市场上老年人使用的拐杖结构简单、功能单一，无法实现实时监控、及时求救等功能，由于近年来老年人摔倒不能得到及时的帮助和老年人走失的情况越来越多，为了保证老年人出行安全，在紧急情况能得到及时帮助、便于监护人及时监控和寻找。本文以单片机89C52 为主控件，设计了一款具有GPS 定位、呼叫电话、报警系统、LED 照明灯、MP3 等功能的智能拐杖，该设计操作简单、成本较低，具有较强的实用性和市场价值。 1 概述 现阶段，我国已经进入老龄化社会，按照国家规定，65 周岁以上的人确定为老年，2011 年我国老年人口比重达13.7%，2013 年我国60 岁以上老年人口已突破2 亿，预计未来20 年我国老年人口将进入快速增长期，到2050 年老年人口将达到全国人口的三分之一。老龄化问题不仅给每个家庭带来了困惑，也给予社会极大压力。老年人随着年龄增长，记忆力、视力不断下降，腿脚也越来越不灵活，反应逐渐迟钝等，出行不便，最近几年老人走失情况越来越严重，在网络和微博上经常会看到寻找走失老人的新闻。据调查，65 岁以上老人中至少有30%的人曾经摔倒。基于上诉这些问题，本文设计了专门为老年人而设计的智能拐杖。本设计工作的基本原理：(1)利用GPS 定位功能随时确定使用者位置;(2)使用者可以调节灯光的远近，方便夜间行走;(3)当使用者摔倒时，报警系统开启报警功能，以便使用者可以得到及时的帮助，同时向监护人发送求救或者拨打相应的电话求救，对老年人出现意外事故时提供切实有效的帮助; (4)通过热释电红外线测量拐杖与使用者之间的距离，提醒使用者及时的使用拐杖或便于使用者寻找。 2 硬件设计
机械创新设计单人多功能健身器
《机械创新设计》课程设计设计题目：单人多功能健身器 专业：机械设计制造及其自动化 班号： 姓名： 学号： 成绩评定： 指导教师：
摘要： 全民健身，利国利民，随着社会的发展人们开始越来越重视自己的身体健康，但在现在的中国由于生活水平层次不齐，所以并不是所以的人都能够消费得起天天到健身房进行健身锻炼的，所以设计一款适合广大人民的需要，同时在普遍情况下能够承受的单人或多人健身的健身机是具有广阔的市场空间的，但现在的市场上的健身器械虽大部分是单人式多功能的组合健身器械，但由于其不和市场的标价从而使得健身器械到现在为止依然不能进入普通人家，为此设计一款价廉，且功能符合需要，实用的健身器械是我设计的主题，其中要注意避免像市场上的单人健身器械的利用率低的问题，同时满足人们的需要，除此之外还要求外型美观，安全耐用，工作平稳，便于维护，制造加工方便，成本较低最为重要。 为此，我专门走访了许多的健身房和一些健身专柜进行实地考察，同时上网收集资料，了解广大健身教练和用户的感受，同时调查他们的需要，总结各方面的要求，设计了该款单人多功能健身机。
1、功能分析与工作原理分析 现在人们锻炼普遍锻炼的肌肉是，胸肌，肱二头肌，肱三头肌，以及腿大肌，我设计的单人多功能健身机可以提供一下三种锻炼：腿部锻炼，做手向前的锻炼，以及人站立手拉拉杆的锻炼。这三种功能集成起来，就会使得器械整体比较协调，而且看起来特别美观（锻炼的机构分别在器械的上面，中间，和下面），这样就可以锻炼的多块肌肉如：胸大肌，退大肌，趾长肌，股直肌，肱二头肌，肱三头肌，斜方肌，三角肌，背阔肌等肌肉。 2、机构方案设计与评价 3所选方案功能及工作原理简述 1）只能提供单人锻炼，但为多功能器械。 2）安全可靠，工作平稳，无噪声。
拐杖设计报告
序号（学号）： 设计报告 如今入口老龄化现象十分严重，而老年人健康问题也是不容忽视的问题。此次设计主要是针对老年人进行设计。 在设计产品之前，首先，我对于老年人进行了相关调查，结果显示如下： 一、我国老年人的现状 按照国际通行的老龄化社会标准，60岁以上的人口比例超过总人口的10%或者65岁以上人口比例超过7%，或当60岁以上人口比例超过20%或者65岁以上人口比例超过14%，称为老龄化社会。日本《追求》周刊杂志发表文章称，中国将成为发展中国家中第一个进入“老龄化社会”的超级大国。我国从1999年就已经开始迈入老龄化社会，目前，我国老龄化趋势正在加速。截至2008年底，全国60岁以上人口1.6亿人，约占全国人口数量的12%，其中65岁以上人口1.09亿人，占全国总人数的8.3%，而2010年11月1日，中国60岁以上的老年人达1.78亿，占总人口的13.2%，65岁以上老年人为1.19亿，占总人口的8.87%。报告预测分析指出，2014年中国老年人口将突破2亿，2025年达到3亿，2042年老年人口比例将超过总人口的30%，中国正在“跑步”进入老龄社会。 二、老年人口年龄结构方面 资料显示，低、中龄老年人是我国老年人的主体。截至2006年6月1日，60-69岁的低龄老年人占老年人总数的56%，70-79岁的中龄老年人占老年人总数的34.1%，80岁以上的高龄老年人占老年人总数的9.9%。可见，我国低、中龄老年人占有相当的比例。据预测，近10-20年时间内，这部分人口增长速度将大大超过总人口的年平均增长速度（1.68%）。 其次，我对现今市场上存在的老年人辅助工具的现状进行了调查： 随着人们收入水平的提高、健康生活理念的渗入，老年人在满足基本需求之后，有不断提出更高层次的休闲、娱乐要求。由于肢体运动机能的老化、认知能力下降等各方面因素，限制了老年人的活动空间和活动范围。老年人辅助工具成为老年人生活的必备产品。据2010年在上海举办的中国国际残疾人和老年人康
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机械创新设计 多 功 能 拐 杖 学生姓名： 学号： 专业班级： 2014年 12 月 7 日
多功能拐杖 摘要：鉴于我国人口渐趋老龄化，老年人口的健康和生活质量，已经成为社会各界的广泛关注焦点，作为老年人口广泛使用的一种工具，拐杖的设计衍生出许多新的研究课题。本文将从拐杖的发展现状、新型多功能拐杖的设计及原理、产品的发展前景等方面介绍此款智能拐杖。 关键词：拐杖、多功能、老年人、智能 一、产品背景及发展现状 根据美国普查的研究，世界性的人口老龄化是“历史上未曾出现的社会现象”。从根本上讲，这种人口转变是医疗进步、教育水平明显提高和经济发展的直接成就，因此，人们可以把这一现象当作历史进步来庆祝。但与此同时，老年人的健康保障以及生活起居问题也随之而来，老年人口的增多势必引发社会对老年人健康、安全的高度重视。人进入衰老阶段后，器官生理功能逐渐减退，机体代谢变得缓慢，免疫机能下降，应急能力日渐减弱，极易发生摔跤的事故，轻者疼痛不已，重则骨折，甚至有时会有丧命的危险。因此拐杖应运而生，拐棍能帮助老人站立，拐棍能作为助步器帮助老人行走，拐棍还能作为有视力障碍的老人的眼睛为他们的日常生活保驾护航。
作为老年人广泛使用的一种工具，拐杖的设计由此衍生出许多新的研究课题。 老年人需要锻炼与出行。但是由于疾病的侵扰，体能的下降，“行路难”问题不可避免地成为困扰着老人们的一个难题。调查显示，80%的老人不愿意在没有人搀扶的情况下独自出门。我们从这种问题上展开思考，设计了一款智能手杖，保障老年人出行的安全和锻炼的需要。 现在市场上的手杖品牌混杂，质量参差不齐，功能单一，只能单单起到支撑作用，并不能充分满足老年人生理要求。有不少老年人的手杖是不理想的，一根合适的手杖对老年人的安全十分重要。根据老年人的需求和消费特点，我们可以设计一款集多种功能于一体的手杖，来满足老
机械创新设计说明书
精心整理机械创新设计综合实训 设计说明书 设计名称：_________笔记本电脑散热桌________________; 实训班级：_____________机自0911____________________; 组长姓名：_____刘强_________学号_________; 组员姓名：_____刘强_________学号_________; 南京工业职业技术学院 2010年11月19日 目录 第一章背景概述-----------------------------------------------------2 第二章设计方案-----------------------------------------------------3 第三章设计计算-----------------------------------------------------4 第四章设计创新点--------------------------------------------------5 第五章总结-----------------------------------------------------------6 参考文献--------------------------------------------------------------------6 附图： 装配图-----------------------------------------------------------------------7 零件图-----------------------------------------------------------------------7-10 三维图-----------------------------------------------------------------------10-13 第一章背景概述 中国电脑桌产业发展研究报告 中国电脑桌产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。 从什么角度分析中国电脑桌产业的发展状况？以什么方式评价中国电脑桌产业的发展程度？中国电脑桌产业的发展定位和前景是什么？中国电脑桌产业发展与当前经济热点问题关联度如何……诸如此类，都是电脑桌产业发展必须面对和解决的问题——中国电脑桌产业发展已到了岔口；中国电脑桌产业生产企业急需选择发展方向。 中国电脑桌产业发展研究报告阐述了世界电脑桌产业的发展历程，分析了中国电脑桌产业发展现状与差距，开创性地提出了“新型电脑桌产业”及替代品产业概念，在此基础上，从四个维度即“以人为本”、“科技创新”、“环境友好”和“面向未来”准确地界定了“新型电脑桌产业”及替代产品的内涵。根据“新型电脑桌产业”及替代品的评价体系和量化指标体系，从全新的角度对中国电脑桌产业发展
机械创新设计课程设计 便携桌椅
机械创新设计课程设计 拆装式便携桌椅 院系：机械工程学院 班级： 成员 指导老师： 设计题目：拆装式便携桌椅 2011年3月1日
便携式桌椅设计方案 一、设计任务简介 现今社会，做事讲究效率，那就要求我们身边的一些东西都能简单方便的满足我们的生活需求，简单方便才能提高效率。我们所设计的这款便携式桌椅就是基于这种要求，将桌椅分成各个部件，不用的时候将零件以一种形式组装，使其达到携带方便的要求；使用的时候将各个零件拿出来以另一种形式组装起来当桌椅使用。以此来实现便携方便的特点。 系统设计流程： 总功能 总功能原理解 构思工艺动作过程 工艺过程分解 稳定功能执行功能替换功能 机械整体 确定若干系统可行方案 方案评价、决策
二、 便携式桌椅的市场展望 随着社会的发展，人们生活工作的空间范围越来越大，随时随地都可能成为人们学习工作生活的场所，我们的便携式桌椅可以随时随地为人们的学习工作生活提供一席之地，制作成本也不高，人们会乐于接受这种给他们带来方便的新型桌椅。 二、便携式桌椅的设计方案 1、便携式桌椅的功能与设计要求 （1）功能：把平时我们使用的桌椅拆分成各个部件，不使用的时候组装起来便于存放和携带，使用的时候拿出部件以另一种形式组装起来使用。 基于triz 理论进行设计分析 问题解决过程： 桌椅的折叠问题 系统功能分析 技术矛盾 物场 模型 物理矛盾 HOW TO 模型 创新 原理 分离方法 标准解法 知识库 综合最优方案
备选方案 实现功能 折叠安装便于携带 拆分安装组装成桌椅适用 功能分析 1）制作一个类似包裹的圆形袋子，桌椅在不使用的时候，将其拆分成各个零部件，组装在圆形布袋里面，布袋周围做成拉链，拉上拉链就可以形成一个圆柱型整体，想在外面随处使用的时候只需外出携带这个装有零件的圆形布袋，使用的时候拿出零件简单的组装起来就可以成为一个可以适用的桌椅一套。 2）由于我们设计的桌椅是三个凳子脚支撑，相当于是三点支撑桌子，起到很好的固定作用，三点定面，适用场合广，即使地面不是很平整也能比较稳固。 解决方案1分割。把物体分成容易组装和拆卸的部分 2改变局部。把物体的每个部分处于各自动作的最佳位置 5组合。在空间上将物体或操作加以组合 7嵌套。把一个物体嵌入第二个物体，然后将这两个物体 在嵌入第三个物体…让一个物体穿过另一个物体的空腔 四、方案设计 方案一
机械创新设计较完整版
第一讲 1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联？创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点：强调发挥创造性，提出新方案，提供新颖。独特的设计方法，获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。现代设计:以计算机为工具，运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。 常规设计：常规设计是以应用公式、图标为先导，已成熟的技术为基础，借助设计经验等常规方法进行设计 关联： 机械常规设计始终是最基本的机械设计方法，在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。 创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段，提高了设计过程的效率，但没有脱离常规设计的思维。 2.现代创新人才应具备那些基本素质？ (1) 具备必须的基础知识和专业知识 (2) 不断进取与追求的精神 (3) 合理的创新思维方式（突破传统定式） (4) 善于捕捉瞬间的灵感（创新的必备条件） (5) 掌握一定的创新技法 3.学习机械创新设计的内容有那些？ 1.机构的创新设计 2.机构应用创新设计 3.机构组合设计产生新机构系统 4.机械结构的创新设计 5.利用反求原理进行创新设计 6.利用仿生原理进行创新设计 第二讲 1简述创造性思维四大特性
(方法的开放性；过程的自觉性；解决问题的顿悟性；结果的独特性)。 影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些？ (1)天赋能力：与生俱来的所有神经元 (2)生活实践：后天实践活动具有的重大意义 (3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练 2．了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。 概念：有目的的将复杂对象分解，提取核心技 术，并利用于其他新事物。 特征：1）与综合创造原理对立，但不矛盾； 2）冲破事物原有形态的限制，在分离中产生新的技术价值； 3）实质上综合法与分离法两者无明显界限，实践中常常相互贯穿，共同促成新事物。 实施途径：1）基于结构的分解；2）基于特性、原理的列举分离 第三讲 1．学习创造原理的基础知识有什么实际意义？ 2．物场三要素是指什么？（两个物与一个场）比较完全物场（三个要素齐全的场）、不完全物场（三要素中有两个要素存在的场）、非物场（三要素中仅有一个要素的场）的异同。 3．列举三种所熟悉的创造理论，简述其实施的基本途径。 （1）物场要素变换：电磁场取代机械场 （2）物场要素补建：超声波加工（特种加工工艺） 第四讲 1、实施群体集智法应遵循哪些原则？提出自己运用此法的技巧。（要求从不同角度提两点） 1.自由思考原则：解放思想、消除顾虑 2.延迟评判原则：过早的结论会压制不同的 想法，可能扼杀有创造性的萌芽 3.以量求质原则：相关统计表明，一批设想 的价值含量与总数量成非线性正比。 4.综合改善原则：充分利用信息的增值。 ２．为什么设问探求法特别强调“善于提问”？简述所学的九种基本提问。 ●学习者的基本技能 ●创造者分析、解决问题的基础 ①有无其他用途;②能否借用（直接）;③能否改变使用（间接）;④能否扩大（改良）; ⑤能否缩小（改良）;⑥能否代用;⑦能否重新调整;⑧能否颠倒;⑨能否组合
机械创新设计案例
机械创新设计案例 我们知道，目前，机械产品的国际竞争非常激烈，要保持和发展我国机械产品在机械市场中的份额，关键靠的就是创新。我们要摆脱现在在机械创新设计上的落后局面，就要我国机械人才的创新设计能力。 机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。要进行机械创新设计要有两个必要条件：一是充分获取适用的知识；二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾，所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决，这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中，因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外，人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的，因此设计系统必需符合创新设计思维规律。 案例一：新型内燃机的开发实例 一般圆柱凸轮机构是将凸轮的回转运动变为从动杆的往复运动，而此处利用反动作，即当活塞往复运动时，通过连杆端部的滑块在凸轮槽中滑动而推动凸轮转动，经输出轴输出转矩。活塞往复两次，凸轮旋转360°。系统中没有飞轮，控制回转运动平稳。 这种无曲轴式活塞发动机若将圆柱凸轮安装在发动机的中心部位，可在其周围设置多个气缸，制成多缸发动机。通过改变圆柱凸轮的凸轮轮廓形状可以改变输出轴的转速，达到减速增矩的目的。这种凸轮式无曲轴发动机已用于船舶、重型机械、建筑机械等行业。 旋转式发动机与传统的往复式发动机相比，在输出功率相同时，
具有体积小、重量轻、噪声低、旋转速度范围大以及结构简单等优点，但在实用化生产的过程中还有许多问题需要解决。 随着生产科学技术的发展，必然会出现更多新型的内燃机和动力机械。人们总是在发现矛盾和解决矛盾的过程中不断取得进步。而在开发设计过程中敢于突破，善于运用类比、组合、替代等创新技法，认真进行科学分析，将会使人们得到更多创新的、进步的、高级的产品。 案例二：圆柱凸轮数控铣削装置的创新设计实例 圆柱凸轮作为一种机械传动控制部件，具有结构紧凑、工作可靠等突出优点，但其加工制作比较困难。东北大学东软集团生产的医用全身CT扫描机，有一对复杂的圆柱凸轮，过去一直采用手工加工，不仅制造精度低，而且劳动强度大，生产效率低，成本高。为此，负责机械加工的东北大学机械厂提出要研制一种精度较高、操作方便、成本较低的圆柱凸轮加工装置。圆柱凸轮数控铣削装置包括工作台直线运动坐标轴和工件回转运动坐标轴，在加工圆柱凸轮时，本装置根据数控加工程序控制工件作旋转进给运动和直线进给运动，通过普通立式铣床工作台的垂直运动进行切深调整，这样就可以实现一条凸轮曲线槽的连续自动化加工。 案例一图
老人智能拐杖设计方案
老人智能拐杖设计方案 如何防止年迈老人走失?如何让上有老下有小、分身乏术的中年人，给予更多的时间照顾老人，尤其是在老人外出和独自在家时?科技以人为本，基于这个看护难点，英唐众创方案公司推出智能拐杖方案，方案中将核心的定位寻踪、一键求救、双向通话等科技功能整合到拐杖中，不仅解决老人出行安全问题，而且还能通过智能功能强化子女和老人联系。 目录 1.老人智能拐杖功能特点 2.老人智能拐杖的构成 3.老人智能拐杖介绍 1.老人智能拐杖功能特点 1、SOS紧急呼救1)智能拐杖系统开启，长按“SOS按键”几秒，直到智能拐杖开始拨打SOS号码，才表示紧急求救功能开始工作。紧
急呼救开启后，拐杖会自动循环拨打APP上已设置的SOS号码两次，如果无人接听，则拐杖会自动发出报警声(大于80分贝，以便引起路人注意)。如果需要停止拨号，短按“电源键”挂掉;如果需要中断报警，则短按“SOS按键”。2) 如果关爱者没有及时接听求救电话，看到未接电话后，可以直接回拨或者通过APP查询拐杖使用者当前定位，了解最新状况。2、GPS实时定位实时定位：APP点击“实时定位”按钮可对智能拐杖进行反向定位，可查询拐杖使用者的最新定位信息并实现一键导航。3、历史轨迹查询历史轨迹：点击“轨迹查询按钮”可查看智能拐杖以往所有的行走轨迹，点击轨迹点可显示定位时间与具体位置。4、FM收音机/MP3播放器1)“F/M”功能：当智能拐杖开启时，短按“功能按键”，可以打开“收音机”或“播放器”播放模式，并且可以实现搜索上一台、搜索下一台随意切换。再次短按则是在二者之间做切换模式，长按几秒可关闭。音量调节：用音量按钮“+”或“-”来操作。2) MP3功能：当智能拐杖开启时，短按“功能按键”，可以打开“收音机”或“播放器”播放模式，并且可以实现上一首、下一首随意切换。再次短按则是在二者之间做切换模式，长按几秒可关闭。音量调节：用音量按钮“+”或“-”来操作。5、手电筒照明1)三档开关：由上至下分别为“照明”、“闪灯”、“关闭”三个档位。2)“照明”档：如果夜晚或者光线不好情况下，打开“照明”档，可以轻松实现。3)“闪烁”档：如果前方有行人，打开“闪烁”档可以引起行人注意避让;如果发生紧急情况，打开“闪烁”档还可以得到及时施救。6、“通话”和“远程聆听”1)点击APP主
电风扇 机械创新设计课程设计概述
机械创新设计课程设计
2014-2015 第 2 学期
姓
名： 杨富文、何文波、王健、 张晗迪、陈辰
班
级： 2012 级装备 1 班 曹源文教授
指导教师： 成 绩：
日期：2015 年 6 月
1
摘
要
在目前各种智能电风扇的前提下，我们加入了电风扇制热这项功能。我们主 要采用石英管发热原理来进行导热，达到在冬季使用电风扇来取暖的目的。应用 单片机原理来控制电风扇各项指令，采用拨式摇头装置来进行摇头，而且还能执 行电风扇的无极调速。 关键词：制热、石英管发热原理、单片机、无极调速
In the current under the premise of all kinds of intelligent electric fans, we joined the fan heating this feature. We mainly adopts quartz tube heating principle to heat conduction, achieve the purpose of using the electric fan to keep them warm in winter. Each instruction principle of application of single chip microcomputer to control the electric fan, using dial type shook his head, shaking his head device and also can perform infinitely adjustable-speed electric fans. Keywords: heating, quartz tube heating principle, single-chip microcomputer, the infinite speed
2
智能导盲拐杖的设计 毕业
天津职业技术师范大学 Tianjin University of Technology and Education 毕业论文 专业： 班级学号： 学生姓名： 指导教师：
二〇一三年六月 天津职业技术师范大学本科生毕业设计 基于单片机电子导盲拐杖设计 Electron blind-guide crutch design based on MCU 专业班级： 学生姓名 指导教师： 学院：电子工程学院 I
2013年06月 II
摘要 随着社会的发展，在社会生活中应用超声波测距技术已很广泛，如汽车倒车雷达、测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声测距技术的研究和开发具有实际意义。 本设计研究为盲人提供行走时，遇到前方障碍物提前躲避的预警系统。以AT89S52作为核心处理器，采用超声波回波时间差测量人与物体之间的安全距离，实现了提前预警使用者避让障碍物，起到避免安全隐患的作用。 该系统是基于AT89S52单片机的超声波测距系统,它根据超声波在空气中传播的反射原理,以超声波传感器为检测部件, 应用超声波在空气中传播的时间差来测量距离。夜晚时利用光敏传感器控制警示灯开关，警示来往车辆避让。另有时间播报功能。主要由测距系统（包括超声波发射模块、超声波接收模块）和语音报警系统，时间播报系统，警示灯控制系统，稳压电源，五个主要模块构成。 该设计利用AT89S52单片机系统的I/O口，控制超声波传感器发出40KHz的超声波，利用反射回来的超声波信号，经过放大、整形、滤波等电路回到单片机，比较调试后确定与障碍物之间的距离，完成测距。 该装置将单片机的实时控制及数据处理功能，与超声波的测距技术、传感器技术相结合。语音系统发出警示音，提醒使用者前方障碍物需躲避。使盲人在看不见的情况下，能够识别前方的障碍物正常的行走，从而起到保护盲人安全的作用。 关键词：智能避障；超声波测距；AT89S52单片机
机械创新设计课程设计
机械创新设计课程设计 2015-2016第2 学期 题目：仿人二足步行机器人爬楼梯行走机构设计 小组成员： 班级： 指导教师： 成绩： 日期：2016 年6 月
目录 摘要.................................................................................................................... 第一章绪论 (1) 1.1.前言 (1) 1.2.二足仿生机器人的概念 (1) 1.3课题来源 (2) 1.4设计目的 (2) 1.5技术要求 (2) 1.6设计意义 (3) 1.7设计范围 (4) 1.8国内外的发展状况和存在的问题 (4) 1.8.1.国外发展状况 (4) 1.8.2.国内发展状况 (8) 1.8.3.存在的问题 (10) 1.9.具体设计 (10) 1.9.1.设计指导思想 (10) 1.9.2.应解决的主要问题 (10)
1.9.3.本设计采用的研究计算方法 (10) 1.9.4.技术路线 (10) 第二章仿人二足步行机器人爬楼梯行走机构步态规划 (12) 2.1引言 (12) 2.2仿人二足步行机器人爬楼梯行走机构的步行概念 (12) 2.3步行过程设定 (13) 2.4 双足机器人步态稳定性分析 (15) 2.4.1 步行稳定性判据 (15) 2.4.2零力矩点定义 (16) 2.4.3稳定步态的条件 (17) 2.4.4小结 (18) 2.5 双足机器人步态规划 (19) 2.5.1 引言 (19) 2.5.2 双足机器人步行过程分析 (19) 2.5.3 髋关节规划 (20) 2.5.4 髋关节轨迹对ZMP的影响 (21) 第三章二足机器人的机构分析 (23)
机械创新设计大赛获奖作品
全国大学生第一届机械创新设计大赛获奖作品展示 全国一等奖 北京化工齿动多功能平行口 钳 北京化工齿动多功能平行 口钳 北京化工齿动多功能平行 口钳 大连理工机械式自动节水 水龙头 第二炮兵工程学院军地两用 全自动担架车 第二炮兵工程学院军地两 用全自动担架车 东南大学自适应可翻转探 测车 东南大学自适应可翻转探 测车 东南大学自适应可翻转探测 车 东南大学自适应可翻转探 测车 福大节流阀型高楼逃生器福大节流阀型高楼逃生器福大节流阀型高楼逃生器国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车国防科大行星轮式登月车 哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机器 人
哈工并联与分布控制机器人 哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机器 人 哈工并联与分布控制机器人哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工程仿生机器蟹哈工大微定位仿生机器人哈工大微定位仿生机器人 海军工程大学摆式特种发 动机 天津大学爬杆喷漆机器人天津大学爬杆喷漆机器人 中国农大菌液自动抽取喷 涂机 中国农大菌液自动抽取喷 涂机 重庆 大学半球体螺旋沟槽数控研 磨机 重庆大学半球体螺旋沟槽 数控研磨机 重庆大学半球体螺旋沟槽 数控研磨机 全国二等奖 北工大助力器北工大助力器北工大助力器长春理工轮足式机器人
长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人长春理工轮足式机器人大连理工蚯蚓爬行器大连理工蚯蚓爬行器 东北大学圆柱凸轮数控铣 削加工装置 哈工程螺旋传动管道机器 人 海军工程大学舰船探测者海军工程大学舰船探测者 华东理工易拉罐有偿回收 装置 /华南理工健身洗衣机 华南农大气动式龙眼去核 机 华南农大气动式龙眼去核机 南昌大学脉动式无极变速 器 上海交大可折叠崎岖表面 自适应障碍小车 上海交大可折叠崎岖表面 自适应障碍小车 西安电子科大新型球形机器 人 西安思源学院纱线卷绕防 叠机 西北工业大学方形区域喷 灌龙头 西南交大液压式无极变速 器 西南科大环卫保洁清扫自行 车 西南科大环卫保洁清扫自 行车 浙大虫虫小强浙大虫虫小强 全国三等奖
机械创新说明书
机械创新说明书 Prepared on 24 November 2020
Hefei University 机械创新设计说明书 系别：机械工程系 专业：材料成型及其控制工程 学制：四年 组长： 组员:王凯 ） 指导老师：徐厚昌 2015年 11月 9日 包装机商品载运推送 机械装置的设计说明书 摘要：本文在高速发展的物流业背景下介绍了商品包装机载运推送装置的必要性，根据实际要求，将载运推送机械装置的运动功能进行了分解，然后为各运动设计了相应的机构部件，最后对各部件进行组合整体设计，提出了一种各构件的参数选择分配方案。 关键字：包装机载运推送机械装置设计 引言：现在物流业高速发展的今天，许多厂家商品载运输送多靠人工完成，不够快捷，而且不能保证投递员和商品的安全，不利于实现文明装卸、文明分发、投递各类快件，实现商品的快速运送与包装成为必要。商品载运推送装置实际上是一种助力装置可以在商品生产流水线上减轻工人
疲劳强度，且能保障商品运送安全性可靠性。基于此我们为包装机设计了一个包装机载运推送装置，它推送物品到达指定包装工作台，该装置取代了传统的人工移动物品，能全自动化运行，提高了工作效率。其主要设计思路来自于对传统工艺分解,然后按照相应功能的机构部件进行设计,对比,选定,以及优化组合，综合利用凸轮的往复运动,齿轮的传动运动，以及减速器的定值调速比设定，设计这一装置旨在为个商品生产包装厂家提供一种载运传送商品辅助装置，减轻人工负担，提高生产效率。 一、设计要求 商品载运推送机构能够实现商品载运推送（进给过程），推到指定位置后能准确返回到初始位置（回程复位过程），再将下一件商品载运推送周而复始不间断自动推送。它由原动机部分，传动部分，执行部分和辅助控制部分组成。 具体要求如图1所示，将待包装的工件1先由输送带送到推包机构的推头2的前方，然后由该推头将工件由a处推至b处（包装工作台），再进行包装。为了提高生产率，要求推头2快速返回初始位置（推头2结束返回即b到a前，下一个工件已送到推头2的前方）且能立即开始推送工作。假设每5-6s包装一个工件，且给定：L=100mm,S=25mm,H=30mm.行程速比系数K（反应急回运动的急回程度）在范围内选取。 。 图1 二、功能分析与方案设计 运动功能分析与执行部分设计
新型智能手杖策划书
新 型 智 能 手 杖 设 计 策 划 书 课题名称新型智能手杖的设计 课题申请人韩旭 所在院（部）机械工程学院 课题指导教师张新伟职称讲师（硕士）
新型智能手杖策划书 手杖自从人类能够步行就开始使用，当今已成为许多老年人“助走”的晚年外出的必带之物。它既可稳身健步，又可增强体力，除此之外，手杖还有颇多妙用，人们通常称它是老年人的“第三条腿”。中国已经进入了老龄化社会，意味着手杖具有更大的消费群体。现在市场上的手杖基本都只是单一支撑功能，不具备各种新环境下应具有的智能功能。我们此次设计的是一种新型的、智能化的、多功能的、更便捷的手杖，手杖由GPS定位系统，距离传感器，指南针，小型手电筒、收音机等构成。 1.设计构思的提出 中国乃至世界的很多国家都已经进入老年化社会，对于老年人的日常生活质量应当有所提高，而我们的智能手杖的刚好能达到这个目的，让老年人摆脱种种出行的困扰。 在科技发展的今天，年轻人的产品到处可见，我们也想让老人们赶上潮流，让老人们的晚年更加幸福。现在越来越多的年轻人选择和父母分开住，许多老年人在退休后特别的孤独，有的都已经构成心理上的疾病了，在世界老龄化这一现实的条件下，老年人作为社会上的一个为数不少的群体，更应该引起我们更多人的关注。老年人在生理上许多功能都在退化，老年人的触觉在55岁之后有急剧迟钝的可能性，管理平衡的机能构造衰退导致姿势和步态不稳，也就加大了摔跤的可能性。 这个智能手杖的提出就是鼓励老年人多外出行走，好好享受阳光，享受生活，也是提高老年人晚年幸福生活的产物之一。 2.手杖设计项目 （1）GPS定位系统 如何实现GPS与手杖结合呢？把手杖把手第一节内中空，安装GPS电子设备，GPS接收机主要由接收天线、主机和电源组成。进行相关匹配然后由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，使得民用GPS 定位精度只有100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS）技术，建立基准站（差分台）进行GPS观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出数据，并对外发布。接收机收到该数据后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分GPS（DGPS），定位精度可提高到5米。导航系统主要由导航主机和导航显示终端两部分构成。内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息，由此测定使用者当前所处的位置。导航主机通过GPS卫星信号确定的位置坐标与电子地图数据相匹配，便可确定使用者在电子地图中的准确位置。把手杖把手的第1节内中空,安装GPS电子设备，GPS接收机主要由接收天线、主机和电源组成。因为拐杖细长和重量轻,其内部电路集成度高,因此,选择伽明公司的GPS25-LVSOEM板作为主机。GPS25-LVS接收模块定位速度快,工作稳定,耐电压冲击,具有很好的抗干扰性,是目前应用最广泛的GPS接收处理板,能满足各种导
机械创新设计课程设计-教学大纲
《机械创新设计B（工程机械）》课程设计教学大纲一、基本信息
二、教学目标与任务 本课程是机械制造技术学科的创新性实验，是发挥学生个人想象力的开放性实验。通过学生自己动手进行各种相关实验的设计和创新，一方面获得基本实验技能的训练, 培养学生独立思考和操作的能力，另一方面培养学生分析和解决实际问题的能力，同时还能激发学生的创新潜能。为学生在课程设计以及今后从事生产技术工作打下良好的基础。 三、基本要求 (1)掌握机械的基础知识、机械系统的组成、机械运动简图及结构设计,掌握创新设计过程中的创新思维方法。 (2)掌握机构的运动副的演化与变异、构件的变异、机架变换与创新、机构的等效变换与创新； (3)加深对机械传动、计算机控制和机电一体化装置的感性认识。 (4)锻炼动手和协作能力，培养逻辑思维和开拓创新的意识。 四、主要内容及质量标准 课程设计应注重过程考核，须对设计环节进行分解，明确各环节应考核的内容、各环节质量标准及进度安排。 1．机器人运动控制 本实验是在智能机器人行走系统设计实验的基础之上进一步控制其运动的设计性实验，目的在于充分利用机器人所配置的各种传感器，使机器人在运动过程中具有对周围环境判断和决策的能力，使其“智能化”。该实验的需要充分了解各种传感元件的工作原理和控制方式，利用其可视化开发软件VJC1.0编写出复杂的控制程序。最终以实现多个机器的协同运动控制。 2．工程机械结构设计与构造 本实验以国际著名的“慧鱼”创新设计模具为实验素材，将其组装成各种工程机械的模型。通过本实验可以充分发挥实验者的想象力，构造出自己所设想的模型。实验过程中需要熟悉慧鱼模型的各个模块功能和连接方式；了解所要构造工程机械基本结构，能够运用计算机进行软件编程，通过接口模块合理控制该机械实现相关的运动。 3．生产传输系统设计与构造 本实验以前一个实验为基础，进一步利用“慧鱼”模具组装出多个机械协同动作的生产传输系统。通过该实验可以建立一个模拟的车间生产环境，有助于理解相关的理论知识。实验过程中需要熟悉慧鱼模型的各个模块功能和连接方式；了解所要构造相关设备的基本结构以及传输方式，能够运用计算机进行软件编程，通过接口模块合理地控制各个机构的相关运动。
新型智能多功能拐杖系统设计
新型智能多功能拐杖系统设计 本文介绍了一种新型多功能智能拐杖，主要针对老年人等弱势群体，是一种以STM32控制器[1]为核心的智能拐杖系统，并搭载九轴姿态传感器、双星导航定位系统、GPRS通信芯片等热门技术，能实时检测用户的使用状态，在遇到突发状况时及时报警并通知监护人。 标签：新型智能拐杖; 九轴姿态传感器; 双星导航定位系统; GPRS 1.引言 随着老人年龄的增长，社会中老人所面临的问题也日益突出：记忆力衰退导致迷路走失;视力下降、腿脚不便导致摔倒受伤;病情突发得不到及时救治等问题都严重危害着老人的生命健康安全。 2.智能拐杖的总体设计方案 本系统以STM32单片机控制器为核心的，集生理监测系统、九轴姿态传感器、信息报警、双星导航定位系統、LED照明、GPRS通信、一键报警、针孔摄像头、终端APP、语音报时和天气预报及娱乐系统等功能于一体的新型多功能智能拐杖系统。当九轴传感器检测到拐杖倾倒时，会将信息传送至单片机，双星导航定位系统立即定位用户的地理位置并将信息通过GPRS模块发送至家属或监护人，同时LED灯闪烁，蜂鸣器发出声音报警信号，家属也可以通过APP接收针孔摄像头画面，第一时间了解现场状况。当老人遇到紧急状况时，可通过一键报警键，给家属发送信息，同时蜂鸣器报警向周围群众求助。蓝牙4.0具有运行功耗低和待机时间长等优良性能，保证在极低电量下依然能够运行。 图一 3.系统硬件设计：由九轴姿态传感器、GPRS通讯、蜂鸣器报警模块三部分组成，以STM32单片机作为主控制端，实时检测拐杖情况及定位报警等。 3.1九轴姿态传感器模块 本设计以STM32单片机为控制核心，选用九轴姿态测量传感器（三轴加速度传感器+三轴陀螺仪+地磁传感器）作为检测装置，内置核心WT901模块，高精度高稳定输出姿态测量数据，采用高性能的微处理器，快速求解物体当前的实时运动姿态。 4.系统软件设计：软件部分主要包括：GPS定位、终端APP等，分别用以实现用户位置的定位、显示。 4.1 GPS定位
机械创新设计课设
矿物加工机械课程设计 前言 能源是国民经济发展和人类赖以生存的物质基础。煤炭是我国的主要能源，其生产量和消费量一直占一次能源的70%左右。 我国煤炭资源丰富，品种齐全。到二十世纪末，煤炭的探明储量有一万亿吨，其中已利用储量中尚有可采储量800多亿吨，我国的石油、他天然气资源相对不足，其储量只可供开采几十年；水力资源虽然丰富，但集中在西南地区，而且开发利用需要的投资很大；核能、太阳能、风能、生物能的开发利用则刚刚起步。所以未来几十年内，煤炭仍是我国最可靠的能源，煤炭的基础能源地位不会改变。 我国是煤炭的生产和消费大国，每年生产和消费煤炭都在20亿吨以上。大量生产和消费煤炭，无论对地区环境，还是气候都造成很大影响。为此，国家鼓励发展洁净煤技术。 选煤是洁净煤技术的基础，也是煤炭深加工和洁净、高效利用的前提。选煤可以除去原煤中大部分矿物杂质，提高煤炭质量，并把它分成不同等级，为用户合理利用创造条件。 在选煤厂，为满足分选作业对物料粒度或者用户对产品粒度、水分等要求及减少细泥对分选介质的污染、提高原煤的分选效率的需要，应对物料进行分级、脱水、脱泥和脱介，这些工艺大多用筛分机械来完成，而筛分机械工作效果的好坏将影响原煤的分选效率及煤的进一步加工利用。 本课程设计是从某选煤厂振动弧形筛入料、筛上物、筛下物筛分资料入手见表1，按照标准中规定的新研制设备的技术鉴定、新投产设备的验收或重要的生产技术检查筛分设备评定进行相关指标计算，来对该选煤厂振动弧形筛的工艺效果进行评定，进而加深对振动弧形筛筛分设备结构和工作原理的认识，以及掌握评定筛分设备的方法思路，为以后生产实践积累宝贵的经验，在处理类似的问题时能做到有依有据，得心应手。 表1
机械创新设计-多功能拐杖
机械创新设计 多 功 能 拐 杖 学生姓名： 学号：
专业班级： 2014年 12 月 7 日 多功能拐杖 摘要：鉴于我国人口渐趋老龄化，老年人口的健康和生活质量，已经成为社会各界的广泛关注焦点，作为老年人口广泛使用的一种工具，拐杖的设计衍生出许多新的研究课题。本文将从拐杖的发展现状、新型多功能拐杖的设计及原理、产品的发展前景等方面介绍此款智能拐杖。 关键词：拐杖、多功能、老年人、智能 一、产品背景及发展现状 根据美国普查的研究，世界性的人口老龄化是“历史上未曾出现的社会现象”。从根本上讲，这种人口转变是医疗进步、教育水平明显提高和经济发展的直接成就，因此，人们可以把这一现象当作历史进步来庆祝。但与此同时，老年人的健康保障以及生活起居问题也随之而来，老年人口的增多势必引发社会对老年人健康、安全的高度重视。人进入衰老阶段后，器官生理功能逐渐减退，机体代谢变得缓慢，免疫机能下降，应急能力日渐减弱，极易发生摔跤的事故，轻者疼痛不已，重则骨折，甚至有时会有丧命的危险。因此拐杖应运而生，拐棍能帮助老人站立，拐棍能作为助步器帮助老人行走，拐棍还能作为有视力障碍的老人的眼睛为他们的日常生活保驾护航。作为老年人广泛使用的一种工具，拐杖的设计由此衍生出许多新的研究课题。
老年人需要锻炼与出行。但是由于疾病的侵扰，体能的下降，“行路难”问题不可避 免地成为困扰着老人们的一个难题。调查显示，80%的老人不愿意在没有人搀扶的情况下独自出门。我们从这种问题上展开思考，设计了一款智能手杖，保障老年人出行的安全和锻 炼的需要。 现在市场上的手杖品牌混杂，质量参差不齐，功能单一，只能单单起到支撑作用，并 不能充分满足老年人生理要求。有不少老年人的手杖是不理想的，一根合适的手杖对老年 人的安全十分重要。根据老年人的需求和消费特点，我们可以设计一款集多种功能于一体 的手杖，来满足老年人的出行需求，锻炼需求，安全需求，使他们的生活更加便利，更加 舒适。 二、设计方案 市面上拐杖的缺点：单一的高度，没有升降功能；定位麻烦；携带不便；材料偏 重。 改造拐杖的特点： 1.高度可随心调节 2.定位方便 3.携带方便 4.采用工程塑料 此款新型拐杖，主要包括把手部分、主体部分。 其中把手部分包括由壳体、前盖、后盖组成的手柄；主体部分包括既可拆卸又可旋转 伸缩的主体杆、连接管；手柄内部中空形成空腔，利用这个空腔，可完成诸多功能的压缩 设计，主体杆通过连接件与连接管活动相连，连接管固定在手柄的外侧面。 这种设计的优点在于：拐杖主体杆可伸缩，也可拆卸并内置一些其它物件，节约空间，储藏和携带方便。