第二届机械创新设计大赛获奖作品一等奖简介
第二届机械创新设计获奖作品简介
第一组
助残机械——轮椅类（19项）
1 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
5 减摆助残车
6 多功能电动轮椅
7 自由轮椅
8 自动爬楼梯轮椅
9 可升降伸展式新型电动轮椅
10 防侧翻轮椅
11 星轮行星轮转换式可爬楼轮椅
12 多功能助残自动轮椅
13 可上下台阶式轮椅
14 三杆开链式轮椅
15 半自动爬楼梯轮椅
16 阶梯平地两用电动轮椅
17 可升降省力便携式轮椅
18 实用上楼梯轮椅
19 多功能健身轮椅
4 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。
6 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。
11 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！
https://www.wendangku.net/doc/6716108386.html,/v_show/id_XNDAyMDQ2MTI=.html
15 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。
https://www.wendangku.net/doc/6716108386.html,/v_show/id_XMzcyOTk1MTY=.html
19 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
2 自动搀扶助步车
3 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
5 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
12 可控式用餐机
13 神行杖凳
14 超欠驱动弹性铰15自由度自适应仿生手
15 多功能折叠拐
16 脚踏键盘
17 转动式腕离断假肢
18 多功能助行器
第二组助残机械——助手、臂、腿类（18项）
7 助残多功能手
参赛学校：华中科技大学
参赛者：马天阳、徐兴浪、蔡海洋、徐杰、肖峻峰，指导教师：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。
9 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。
12 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
3 体贴小护理（换裤、洗澡机）
4 输液自动换瓶机
5 智能接便器
6 无障碍站台系统
7 偏瘫自动翻身床
8 瘫痪病人多功能自动翻身床
9 地震应急床
10 翻身床
11 残疾人多功能床
12 残障人士辅助驾驶系统
13 导盲杖
14 多功能自平衡助残康复平台
15 公交车用便利式助残升降梯道
16 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）
6 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。
14 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）
1 手肌脑疾康复仪
2 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
6 被动式步态康复训练器
7 腿部康复机
8 手脚互助康复仪
9 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
11 斜视测量仪
12 智能化多功能电动康复床
13 双椭圆健身康复机
14 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
16 气动人工肌肉并联驱动手腕康复训练器
17 玫瑰摆平衡能力训练仪
第四组康复机械Ⅰ（17项）
10 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。
12 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）
1 减重踏步式下肢康复训练机
2 爱心两用牵引椅
3 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
6 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
9 智能关节康复器
10 人体穴位刮痧按摩保健器
11 FES 下肢康复锻炼车
12 并联机构中医推拿机器人
13 助残站立及康复行走轮椅
14 康复健身机
15 人体脊椎校正仪
16 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。
8 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。
13 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）
1 新型家庭组合健身器
2 软毯式跑步机
3 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
7 多功能绿色健身器
8 踏步滑板车
9 摇摇乐运动休闲车
10 多功能静止步行机
11 多功能胸臂肌健身器
12 自主式节能按摩健身椅
13 三位一体健身器
14 电动保健轮椅
15 多方位头颈锻炼器
16 保健办公椅
17 新型座式弹力杠铃健身器
18 全自动健身休闲摇床
19 家用多功能健身器
20 钢丝绳驱动滑板车
第六组健身机械（20项）
7 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。
8 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。
10 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。
20 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）
1 互动式木人桩
2 帆板摇帆模拟训练装臵
3 双人运动脚踏车
4 自动可调脚踝放松脚底按摩器
5 羽毛球训练机器人
6 滑雪运动训练仿生步行爬坡机
7 下肢力量训练器
8 单兵负荷外骨骼机器人
9 网球发球机器人
10 羽毛球陪练机
11 多功能双腿横向张合训练器
12 “神舟”航天员多姿态训练模拟器
13 单兵负重分压器
14 多功能划船训练模拟器
15 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。
9 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。
12 “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。
推广应用价值用于航天员的选拔及训练：采用此训练模拟器可挑选出高素质航天员，日常训练经常性使用多姿态训练模拟器，可有效提高航天员综合素质。可用于陆军（单自由度）、海军（二自由度）、空军飞行员（三维）的抗眩晕训练，陆、海、空三军的训练要求、特点和强度各不相同，可针对不同兵种进行不同要求和模式进行训练。作为一种全方位、多姿态的运动器械，使广大群众尤其是年轻人体验一种安全而又刺激的健身活动。
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机械创新设计大赛心得体会
机械创新设计大赛心得体会 2009年7月我报名参加了机械创新设计大赛机电学院的选拔，后来分到了一个课题组来研究灾难搜救机器人，正好与本次大赛的主题是一致的。由于当时我会使用一些三维设计软件，所以小组中我的任务主要是工程制图和仿真分析。前期我主要做国内外同类产品的资料收集，中期根据大家讨论好的设计模型绘制三维图，出图纸，并校核产品的机械强度，动力性能，后期去市场购买所需标准零件，和制作一些简单机械动画。本次大赛是一次漫长艰辛的过程，我全面知道了机械产品开发前后的流程，开发时应该注意的细节问题等。我感觉最重要的收获如下： 1、团队合作和协调沟通能力。任何一种机械产品的开发，凭一人之力是很难完成的，此时团队的力量将变得十分重要。如果一个团队成员合作能力强，大家能够互相协调并有效地沟通，拧成一股绳，产生的力量会无比强大。如果大家努力的方向不一致，大家互不接受对方的意见，工作将难以开展，或者效率很低。之所以强调这一点，是因为在设计过程中大家出现几次意见分离，产生了抵触情绪。当自己在精心做完一项工作时，却得到其他组员的批评指责时，其实他只是凭自我感觉说话，而我当时十分恼火，直接扔下工作不管。其实我觉得一个团队中大家必须相互理解，每个人的做法都有自己的理由，我们一开始不能凭感觉否决他人，而是应该理解别人的思想后再给出中肯的意见。所以我从中学会去了解小组中每个成员的做事方式，去进行有效地交流沟通，不要简单地批评他人的构思，而是学会倾听，然后积极讨论，为一个共同的目标努力。 2、何谓机械创新设计。机械设计往往离不开自己的阅历，经验的积累固然可以从书本中学到不少，但是事非躬亲很难再自己的脑海中留下深刻的印象，所以机械设计的好坏必须要依靠实践经验。所以之前设计的机构形状复杂，没有考虑到工件的定位，加工工艺等，当我们把图纸给机械加工师傅看时，他以为我们是大一的。很多结构无法用普通机床加工，如果上数控机床成本太高，我们的经费不足。当我们按着公差书上的标注时，把精度定的太高，所以很多参数根本对那些普通机床来说是无法做到的。很多结构复杂的必须分解加工，然后再组装起来，有的装配图的零件孔加工必须配做。这些东西必须要亲身去工厂实践才能有具体的概念。对于创新，通常的创新分为两种，一种就是构成事物就有元素的重新组合，一种就是在旧有元素上加上新的元素。所以，不管怎样，创新总是含有一些旧有元素影子。正像哲学中所讲，新事物总是在肯定中否定，否定中有肯定产生。但是任何创新不是为了独特而创新，而是因为追求新的功能，追求设计的东西比已有事物在各方面更好。我们的项目名称是“城市灾难现场搜救机器人”，我们的创新是功能的一些组合，但是这种组合势必有很多缺点，在复杂的场景下肯定是很难完成的，也就是机器人的环境适应性不太好。我们机器人分离组合采用了锁具结构，我认为这是一种创新，之前我们翻阅过很多资料，只不过我们把对接结构重新设计，在国内子母机器人分离组合还是没有的。所以我认为创新是无处不在的，创新也许在是在原有结构工艺上改进一点点，或者将不同机构组合在一起，达到好的效果。但我们不能只为追求独特、新鲜，而做出一些没有任何实际价值的东西，这种创新是无意义的。 3、从这次机械创新设计大赛中我也知道了自己眼高手低的不良态度，其实这也是大学生普遍存在的问题。因为在学校了我们只能通过课本去了解知识，很多机械知识获取只是通过做习题来掌握。殊不知机械学科是一门长期实践的学科，很所结构在纸上画起来十分简单，用鼠标随便点点画画就行了，殊不知很多学得东西无法运用到生活中去，造成知识与生活脱节，纸上建模简单，但真正投入到实际加工中，我们就会对自己的设计十分担心，因为实际加工影响因素多，自己考虑问题不全面，产生一系列问题。另外我感觉自己以前可能对机械结构观察不深入，接触的机械产品太少，具体到设计过程中时，大脑中浮现的机械结构太少，只能根据产品功能去查阅书籍。所以我认为对于机械专业学生，必须生活中留心观察各种机
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
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机械创新设计期末复习题
机械创新设计期末复习 考试题型： 选择题、简答题、分析题 1.创新设计的类型和特点？ 答：创新设计的类型：开发设计、变异设计和反求设计。 创新设计的特点：独创性（新颖性）、实用性、多方案优选。 2.什么是还原创造原理？简述还原创造的基本模式。 答：还原创造原理：是指创造者回到“创造原点”进行创新思考的一种创造模式。 创造原点：驱使人们创造的最基本的出发点或归宿。 还原换元是还原创造的基本模式。 还原换元是指先还原后换元。还原思考时，不以现有事物的改进作为创造的起点，沿着现成技术思想的指向继续同向延伸，而是首先抛弃思维定势的影响，追本溯源使创造起点还原到创造原点，再通过置换有关技术元素进行创造。例如静电保鲜方法，并开发设计出电子保鲜装置。无扇叶新型风扇。 3.设问探求法的特点及应用。 答：特点： （1）设问探求是一种强制性思考，有利于突破不愿提问的心理障碍。（2）设问探求法是一种多角度发散性思考，广思之后再深思和精思，是创造性思考的规律。 （3）设问探求法提供了创造活动最基本的思路。
应用：自行车的新创意：（1）有无其他功能创造出多功能保健自行车。（2）能否改变创造出太空自行车。（3）能否借用创造出自助自行车（4）能否代用创造出新材料自行车等。 4.什么是移植创造原理及其基本特征？ 答：移植创造原理：借取用某一领域的科学技术成果，引用或渗透到其他领域，用以变革或改造已有事物或开发新产品，就是移植创造。移植创造的基本特征： （1）移植是借用已有技术成果进行新目的下的再创造，它使已有技术在新的应用领域得到延续与拓展。（2）移植实质上是各种事物的技术和功能相互之间的转移和扩散。（3）移植领域之间的差别越大，则移植创造的难度也大，成果的创造也愈明显。（举例：磁性轴承、二进制原理的移植创造、陶瓷发电机、方形罐头自动贴商标机） 5.综合创造的基本特征 答：综合创造的基本特征：（1）综合能发掘已有事物的潜力，并使已有事物在综合过程中产生出新的价值。（2）综合不是将研究对象的各个构成要素进行简单的叠加或组合，而是通过创造性的综合使综合体的性能发生质的飞跃。（3）综合创造比起创造一种全新的事物来在技术上更具有可行性和可靠性，是一种实用性的创造思路。 6.创造性思维的形成过程 答：储存准备阶段——悬想加工阶段——顿悟阶段 7.原理方法的设计步骤和各阶段应用的主要方法。 答：答：
机械创新设计大赛参赛感想--王乾宝
机械创新设计大赛参赛感想 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
机械创新设计方案心得
机械创新设计心得 有幸参加本次“博亚杯”机械创新设计大赛。不管是在准备过程中还是在比赛过程中，都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。 参加比赛是对一个人各方面能力的全面锻炼。这是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生活都很重要。总结自己团队的成败得失吸取成功团队的宝贵经验，个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要： 首先需要一个优秀的领导者，在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局，充分调动整个团队的积极性，发挥每个团队成员的长处，挖掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要注意很小的细节问题。 二，一个团结奋进的团队，不仅是个人能力有限，在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相比拟的。一个团结的团队会有不竭的动力，团员间互相鼓励保证了团队的旺盛的斗志。团员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。 三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。坚持到最后就是胜利，说的容易但做起来却不是那么回事，很多时候在最需要坚持时，我们往往忘记了这句话。生活最怕没有目标，做一件事，参加一个比赛亦如此。没有一个明确而有强烈的目标很难取得比赛的成功。 四、各方面的支持。来自自己的内心，来自学校，来自老师。 比赛表面上是一件件参赛作品的比较，实质是思维和思想的比拼。在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。创新，一个不曾间断过的话题，但怎么做到创新，怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。 另外，在比赛过程中和其他学校学生的交流，让我认识到了自己看到了现状。从对比中看到了自己的情况，对自己在今后的学习生活上也有很大的帮助，给自己今后在一些事情上的选择上提供了借鉴。 机械创新设计心得（2）：
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
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机械创新设计心得(精选多篇)
机械创新设计心得(精选多篇) 有幸参加本次“博亚杯”机械创新设计大赛。不管是在准备过程中还是在比赛过程中，都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。 参加比赛是对一个人各方面能力的全面锻炼。这是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生活都很重要。总结自己团队的成败得失吸取成功团队的宝贵经验，个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要： 首先需要一个优秀的领导者，在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局，充分调动整个团队的积极性，发挥每个团队成员的长处，挖掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要注意很小的细节问题。 二，一个团结奋进的团队，不仅是个人能力有限，在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相比拟的。一个团结的团队会有不竭的动力，团员间互相鼓励保证了团队的旺盛的斗志。团员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。 三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。坚持到最后就是胜利，说的容易但做起来却不是那么回事，很多时候在最需要坚持时，我们往往忘记了这句话。生活最怕没有目标，做一件事，参加一个比赛亦如此。没有一个明确而有
强烈的目标很难取得比赛的成功。 四、各方面的支持。来自自己的内心，来自学校，来自老师。 比赛表面上是一件件参赛作品的比较，实质是思维和思想的比拼。在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。创新，一个不曾间断过的话题，但怎么做到创新，怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。 另外，在比赛过程中和其他学校学生的交流，让我认识到了自己看到了现状。从对比中看到了自己的情况，对自己在今后的学习生活上也有很大的帮助，给自己今后在一些事情上的选择上提供了借鉴。 机械创新设计心得： 大三花了将近半年的时间去搞第三届大学生机械创新设计大赛的作品，本来比赛早就完成了，开学还将所有的比赛花费的发票递交了上去，最后学校还要我们写一篇比赛心得，今晚花了两个钟的时间写下了下来这篇比赛心得，真的有点长，转发到自己的博客上，见证下自己曾经的步伐。 转眼间，大三过去了，在大三的第一个学期的最后几天，我们的参赛作品——绿色环保自动吸尘黑板擦通过了答辩，最后得到了学校老师，领导的肯定，成为其中的一个立项项目，得到了学校的大力支持。
机械创新设计介绍与基础知识
2 机械创新设计简介及基础知识 在新的世纪里竞争日益激烈，科学技术依然是推动人类社会进步的第一生产力。创新是人类文明进步的原动力，是技术和经济发展的源泉，也是培养和造就人才的重要途径，在世界进入知识经济的时代，创新更是一个国家国民经济可持续发展的基石。人类的科技已经到达很高的水平，特别是机械行业，传统的设计水平进步很慢。而现在人们的需求也越来越高，所以人们迫切需要创新设计。 2.1创新设计概论 创新设计是一种现代设计方法，它是研究设计程序、设计规律和设计思维及方法的一门新型综合性科学。在机械设计过程中，创新设计对更大程度的满足人类生产和生活的需要，促进经济的发展和社会的进步有非常重要的作用。 说起创新设计大家总觉得很神秘、陌生。其实回想历史上的许多发明家，我们不难看出，创新发明其实有时候只是我们身边存在的小问题，经过我们思考之后加上灵感找到解决问题的方法或是发现新的事物。比如传说鲁班爬山时手被草割破，经过他的仔细思考发明了至今仍在使用的锯子；还有瓦特观察大水烧开后能将壶盖顶起，依据这个原理他发明了蒸汽机，导致了第一次工业革命。 另外创新设计需要勇气和毅力。大家一定知道袁隆平先生历尽磨难研究成功杂交水稻的事迹。这正是告诉了我们在进行创新设计过程中要破除思想封锁，树立信心，持之以恒，最终一定能解决问题。但是我们也需要逐步培养起分析创新设计可行性的能力，不能盲目到想要发明一种以水为燃料的内燃机。 2.2 机械创新设计（MCD）的概念及创新人才培养 机械创新设计（MCD）是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果（含理论、方法、技术、原理等），进行
创新构思，设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品（装置）的一种实践活动。其目的是由所要求的机械功能出发，改进、完善现有机械或创造发明新机械实现预期的功能，并使其具有良好的工作品质及经济性。所以培养创新人才要做到如下几点：第一；要勇于创新和善于探索，有信心，勇气和创意。 第二：要掌握创新原理和创新技法。我们应通过学习和训练培养良好的创造心理，并要多思考多练习，将思维运用到实际中去，以提高创新的技法。 第三：要有创新的物质条件和精神条件。 第四：要有创新的意识，有较强的逻辑思维能力。创新不是空想，更不是不切合实际的想象，应该拥有创新的意识和较强的逻辑思维能力，能够把感性认识上升到理性认识，能够透过现象看其内在的本质，而且不能将思维停留在过去或现有的模式中，这样才可能创造出新颖先进的产品。 第五：加强创新实践。在实践中锻炼创新能力更胜于学习理论知识。创新设计实践包括了解问题、设计方案和执行方案三个阶段。 2.3 创新设计的分类 机械创新设计通常分为以下几种类型。 1.开发性设计即在工作原理、结构等完全未知的情况下，针对新任务提出新方案，开发设计出以前没有的新产品。例如有人利用磁铁的同极相斥异极相吸的原理设计了一种磁力驱动装置，该装置使用固定磁铁及旋转磁铁同极相对，使两磁铁间出现相斥的力，先由外力启动，然后由永久磁铁的磁力驱动转子继续旋转，并向外输出能量，从而产生一种洁净、高效廉价的新能源。 2.变型设计应包括转用创新即将某一已有的成熟的技术和结构进行适当变异，设计出使用领域更广的产品。 3.适应性设计亦称反求设计。针对已有的产品设计，在消化吸
机械创新设计选修课资料全
第一章 创新实践可分为3个阶段（1）了解问题：目标是什么？未知量、已知量是那些？情况如何？能满足情况的需要吗？能否决定未知量，是否足够，是否重复或抵触？可以画图，引入合适的标志，把情况的各部分加以分解。（2）设计方案：遇到过这个问题吗？知道相关的问题吗？可能运用什么原理？通过不同的方法设计各种方案，并进行优化。 （3）执行方案：实施设计方案，在每一步骤中对方案修改完善，必要时重新设计方案，以取得最好的成效。任何一个创新几乎都要经过上述3个阶段，一般最困难的是第二阶段，最关键的往往是第三阶段。 创新设计设计类型的容特点，一般将设计分为下面3种： 1开发性设计在工作原理、结构等完全未知的情况下，针对新任务提出新方案，开发设计出以往没有过的新产品。2．变型设计在工作原理和功能结构不改变的情况下，对已有产品的结构、参数、尺寸等方面进行变异，设计出适用围更广的系列化产品。3．适应性设计 亦称反求设计。针对已有的产品设计，在消化吸收的基础上，对产品作局部变更或设计一个新部件，使产品更能满足使用要求。开发设计以开创、探索创新，变型设计通过变异创新，适应性设计在吸取中创新。创新是各种类型设计的共同点。 二、设计思路和设计过程1．产品规划阶段——明确设计任务和要求，提出设计任务书 2．原理方案设计阶段——确定工作原理，分解子系统，绘制方案简图 3．技术方案设计——进行总体设计和结构设计，完成产品全部生产图纸，编制设计说明书、工艺卡等技术文件 4．改进设计机械的功能要求 1）运动要求：如运动规律、轨迹、行程、速度、加速度、转速、调速围、运动的精确性等。（2）动力要求：传递的功率、转矩、力、加速性能、效率等。 （3）安全要求：强度、刚度、稳定性、热力学性能、摩擦特性、振动、机械工作的安全性及操作人员的安全性等。 （4）经济要求：设计和制造的经济性、使用和维护的经济性等。 （5）可靠性和寿命要求：包括零部件和机械实现预期功能的可靠性，零部件和机械的耐磨性、疲劳强度、失效和使用寿命等。 6）机动性要求：对尺寸、体积、重量、功率的要求。 （7）环境保护要求：防止污染（噪声、废气、废水、废尘），防止“三漏”（漏气、漏水、漏油），无公害和绿色产品等。8产品造型要求：如美观、人性化，外观、色彩与环境的协调等。 创新设计的三种方法1．开发性设计在工作原理、结构等完全未知的情况下，针对新任务提出新方案，开发设计出以往没有过的新产品。2．变型设计 在工作原理和功能结构不改变的情况下，对已有产品的结构、参数、尺寸等方面进行变异，设计出适用围更广的系列化产品。3．适应性设计亦称反求设计。针对已有的产品设计，在消化吸收的基础上，对产品作局部变更或设计一个新部件，使产品更能满足使用要求。 开发设计以开创、探索创新，变型设计通过变异创新，适应性设计在吸取中创新。创新是各种类型设计的共同点。 第二章人类的思维方式可以归纳为如下几种1．形象思维与抽象思维 形象思维也称为具体思维，是人脑对客观事物和现象的具体形象的反抽象思维是以抽象的概念、判断和推论为形式的思维方式，概念是客观事物本质属性的反映，判断是两个以上概念的联系，推论则是两个以上判断的联系。形象思维具有灵活、新奇的特点，而抽象思维较为严密。2．发散思维与收敛思维发散思维又叫分散思维、求异思维、开放思维等。它是根据提供的信息，多方位寻求问题的答案的思维方式 收敛思维也叫集中思维、求同思维等。是一种在大量设想或多方案的基础上寻求某种最佳答案的思维方式。在创造活动中，提出的方案越多，选择最优方案的回旋余地就越大，但光有发散思维并不能使问题得到有效的解。既需要有充分的信息为基础，设想多种方案，又需要对各种信息进行综合、归纳，多方案优化。
机械创新设计大赛作品集
1助立椅 参赛学校： 华南理工大学 参赛者： 毕经元、xx、万明远，指导教师： xx、xx仪 作品内容简介本作品是一张方便老年人或者腿脚不便的人站立的椅子。主要是通过使用者上肢的运动来带动一面的动作，从而可以调整人的坐姿与重心，来减少下肢的运动来实现站立姿势。本机构主要用到了平面连杆以及其它一些机械结构来实现椅面的调整，来带动使用者的行动。并且如果使用者需要的话，在坐下来的时候也可以起到减少其下肢运动的作用。 主要创新点我们主要是考虑到老年人或者其他腿脚不方便的人群，在站起来的时候总是很费力；而且往往在坐下来的过程中也是一屁股就坐了下去。为了改变这样的状况，我们将人站立过程中的手脚并用，该为手起到主要作用，方便特殊人群。 推广应用价值我们的社会对老年人的关爱渐见凸现，在这样的背景下，对老年人日常行动的关爱也就更为重要了。而且对于特殊群体，比如下肢受伤，残疾等等的人群，我们的设计也可以助他们一臂之力。方便了使用者日常行动，而且也减轻了子女或者看管人的看护负担。 这样的话，他们坐下就不愁再站起来了。 2自动搀扶助步车 参赛学校： 青岛大学 参赛者：
王新刚、曹志强、郑虎阶、徐晟、孙海峰，指导教师： 师忠秀、庞严英作品内容简介本产品主要应用于腿部残疾、腿部骨折处于恢复期的病人。主要运用了自动检测和电器控制的原理；巧妙地将助步车和动力装置结合起来，实现了动力助步；并添加了单片机系统、光电检测装置以及继电器，可以自动检测病人的行动意图，并且实现了车随人动。该车充分考虑了不同使用者的需要，设置了多种不同的工作模式；另外，本车增添了多处人性化设计及安全保护措施，结构简单、操作方便、产品的可靠性高；创新地利用支撑板代替双拐，这样可以减轻病人长时间拄拐带来的劳累；由于该车操作的方便性以及车身对人体的搀扶作用，病人可以独立使用，从而大大减轻家人及护士的负担。基本技术指标： 1、"整车指标： 速度0~ 0."5m/s连续可调；电机： DC12V、46rpm、P=15W。电源：12V、14Ah；光电开关： 检测距离： 0."1m/ 0."3m、DC 6～36V。 主要创新点 （1）系统能够自动检测人体的行动意图并自动启动相关系统进行动力助步； （2）本车实现了车随人动，提高了使用者的方便性和舒适性； （3）本车实现了在一定范围内的无级变速； （4）本车采用了多种工作模式以适应不同的使用人群； （5）独特的控制电路大大简化了控制系统；
机械创新设计复习题
` 1.什么是机构的演化或变异？什么是反求工程？ 机构的演化或变异是指以某机构为原始机构，在其基础上对组成机构的各个元素进行各种性质的改变或变换，而形成一种功能不同的机构。把别的国家的科技成果加以引进，消化吸收，改进提高，再进行创新设计，进而发展自己的新技术，称这一过程为反求工程。 2.什么是机械？机械的特点有哪些方面？ 机械是用来传递运动或动力的能完成有用机械功的装置，用来变换或传递能量、物料与信息。其特点如下： 1）机械首先必须是执行机械运动的装置。 2）机械必须进行物料或信息的变换与传递，并完成有用的机械功。3）机械中必须要完成能量的转换。 3.为设计一个性能质量好，经济效益高的机械产品，在拟定机械的功能目标时必须注意哪五个方面的问题？ 答：1.拟定功能目标要进行可行性分析 2.拟定功能目标要分清主次，要利于功能的实现 3.拟定功能目标要利于扩大设计思路 4.拟定功能目标要具有一定的超前意识 5.拟定功能目标要注意产品的生命周期循环问题 4.列举七种以上能够实现从连续转动到连续转动运动变换机构。 答：1．齿轮传动机构 2．摩擦轮传动机构3．瞬心线机构4．连杆机构5．带传动机构6．链传动机构7．绳索传动机构8．液力传动9．钢丝软轴传动机构10．万向联轴器 5.什么是定向思维、逆向思维、形象思维和抽象思维？ 定向思维：基本上属于逻辑性思维一类。其思维过程总是通过寻找合乎逻辑的、成熟的或常规的方法或途径，循序渐进地推断和认识事物。 逆向思维：是一种反逻辑和反常规的思维方式，其思维常摆脱正常的思考途径，以背逆正常思索途径来寻找解决问题的方法。 形象思维：这种思维形式表现为对事物表面特征的记印，对感知过的形象进行加工、改造，通过联想、想象，从而创造出新形象的过程、想象是形象思维的一种基本方法。 抽象思维：它是凭借概念、判断、推理来概括事物的本质，揭示各事物之间的联系与差距，从而推断出事物具有的新概念的思维模式 6. 设计增力机构将铰链四杆机构ABCD与摇杆滑块机构EFG串联组合成一个机构，实现滑块G的输出力Q增大。并简单计算输出力Q的大小（用公式表达即可）。 解：前置子机构为铰链四杆机构ABCD，后置子机构为摇杆滑块机构DCE。
机械创新设计心得(精选多篇)
机械创新设计心得（精选多篇） 第一篇：机械创新设计心得 有幸参加本次“博亚杯”机械创新设计大赛。不管是在准备过程中还是在比赛过程中，都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。 参加比赛是对一个人各方面能力的全面锻炼。这是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生活都很重要。总结自己团队的成败得失吸取成功团队的宝贵经验，个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要：首先需要一个优秀的领导者，在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局，充分调动整个团队的积极性，发挥每个团队成员的长处，挖掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要注意很小的细节问题。 二，一个团结奋进的团队，不仅是个人能力有限，在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相比拟的。一个团结的团队会有不竭的动力，团员间互相鼓励保证了团队的旺盛的斗志。团员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。 三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。坚持到最后就是胜利，说的容易但做起来却不是那么回事，很多时候在最需要坚持时，我们往往忘记了这句话。生活最怕没有目标，做一件事，参加一个比赛亦如此。没有一个明确而有强烈的目标很难取得比赛的成功。 四、各方面的支持。来自自己的内心，来自学校，来自老师。 比赛表面上是一件件参赛作品的比较，实质是思维和思想的比拼。在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。创新，一个不曾间断过的话题，但怎么做到创新，怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。 另外，在比赛过程中和其他学校学生的交流，让我认识到了自己看到了现状。从对比中看到了自己的情况，对自己在今后的学习生活上也有很大的帮助，给自己今后在一些事情上的选择上提供了借鉴。 机械创新设计心得（2）： 大三花了将近半年的时间去搞第三届大学生机械创新设计大赛的作品，本来比赛早就完成了，开学还将所有的比赛花费的发票递交了上去，最后学校还要我们写一篇比赛心得，今晚花了两个钟的时间写下了下来这篇比赛心得，真的有点长，转发到自己的博客上，见证下自己曾经的步伐。 转眼间，大三过去了，在大三的第一个学期的最后几天，我们的参赛作品——绿色环保自动吸尘黑板擦通过了答辩，最后得到了学校老师，领导的肯定，成为其中的一个立项项目，得到了学校的大力支持。 立项之后，我们就开始了作品的制作阶段。寒假期间，我们首先通过上网买回
机械创新设计大赛作品设计说明书格式
第三届全国大学生机械创新设计大赛决赛 参赛作品设计说明书格式要求说明 1．总体要求 全文控制在8～15页以内，并按以下顺序编排：作品名+“设计说明书”、设计者、指导教师、学校名＋院系名＋学校所在城市＋邮编、摘要、关键词、正文[可自行组织，但应包括下列内容：作品背景（国内外相关研究现状）、设计制作中解决的关键技术问题的描述、作品实物或实物模型的照片、创新特色、预计应用前景等]、参考文献。可不加封面。采用word 2003版本编排。 2．页面要求 A4页面。页边距：上25mm，下25mm，左、右各20mm。标准字间距，单倍行间距。不要设置页眉，页码位于页面底部居中。 3．图表要求 插图按序编号，并加图名（位于图下方），采用嵌入型版式。图中文字用小五号宋体，符号用小五号Times New Roman（矢量、矩阵用黑斜体）；坐标图的横纵坐标应标注对应量的名称和符号/单位。 表格按序编号，并加表题（位于表上方）。采用三线表，必要时可加辅助线。4．字号、字体要求 油罐车注油自动控制系统设计说明书[r1] 设计者：×××，×××，×××，×××，×××[r2] 指导教师：×××，×××[r3] （XX大学机电学院，西安710056）[r4] （空一行） [url=]作品内容简介[/url][I5] 通过实验设计了一套自动加油系统……（400—600字以内）。联系人、联系电话、
EMAIL （空一行） 1 研制背景及意义 在新疆塔里木石油基地，目前从油井打出的原油储存到储油罐后，从储油罐向油罐车注油时，一个人需站在油罐车上注油口旁观察油罐是否加满，而另一个人关闭阀门。因在原油内含有大量的有毒气体（硫化氢）,从安全角度考虑站在油罐车上的人必须戴上防毒面具…… 2设计方案[r6] 2.1 电磁控制 用电磁控制比较容易实现，但是因为防火、防暴的原因，加油区不得用电，无法用电磁控制………… 2.2 气动控制 用气动控制，气源的空气压缩机也要用电，但可以将空气压缩机放置在远离加油区的位置。我们最终选择了这一方案。如图1所示，…… 气动方案设计时考虑的主要问题： …… 正文中表示物理量的符号，表示点、线、面的字母均用Times New Roman斜体； 表示法定计量单位、词头的符号、函数等，化学元素符号均用Times New Roman正体。 3 理论设计计算 …… 4 工作原理及性能分析 …… 完成制作后，作品实物外形照片见图9。 5 创新点及应用
机械创新设计大赛赛后感言
在5月9、10、11日为期三天的第六届全国大学生机械创新设计大赛（西安赛区）上，我校25项参赛作品均获大奖（获得一等奖3项、二等奖17项、三等奖5项），这是我校参加该项赛事以来的历史最好成绩。机械创新设计大赛是培养大学生的自主创新能力、综合设计能力与协作精神，加强学生动手能力的培养和工程实践训练的重要措施，历来受到高校重视，教师学子也从大赛中受益良多... 实践才能出真知，“对于我个人来说，参加这次比赛收获最大的不是这个奖杯，而是创造的过程。对我们学机械的人来说，这是最宝贵的东西，参加本次比赛我们受益匪浅。一个项目包含了多个专业的知识，并非一人所能完成，需要不同专业的成员团结协作才能完成，团结协作是一种凝聚力，是一个队伍的灵魂。教杆的制作包括了机械、电学、工业设计、等多个专业的知识，我们小组成员来自不同专业，在方案设计的讨论中，我们有过激烈的争论，但最终携手并肩，团结协作，终于一起走到了终点。项目完成时大家已变成了无话不谈的朋友，而这些都是让人终生受益的宝贵财富。 通过这次比赛使我深刻的理解了“纸上得来终觉浅”的道理。处于大学期间的我们，接触了几年专业知识的熏陶，有了一定的专业知识功底，但是实践能力的欠缺是不可否认的，我们唯有不断的尝试，耐心的摸索，经历过多次的失败才能达到理想的终点。在课堂上我们侃侃而谈，但是在模型的设计制作过程中我们却笨手笨脚，捉襟见肘。比如在制作多功能教杆的激光笔时，为了克服激光灯，麦克风等难题，我们用尽浑身解数，从方案设计、绘制图纸到模型的出炉，我们前后失败了很多次。原因在于在设计过程中过于理论化，没能考虑到实际的公差、配合等方面理论与实际的差别。通过多次的失败，我们真实贴切的感受到了实践与理论之间的“误差”，积累了宝贵的经验。其实，奖杯、荣誉并不是我们获得的最宝贵的东西，而是从每一次的失败中汲取的“营养”，获得的成长。 我们小组的曹小京说，距离比赛开始的前几天星期，那是我收获最多的时候，晚上通宵了三次。如若有人问我们为啥如此辛苦坚持，我想告诉他们现在我们很快乐、人生有如此疯狂的机会不多，我们正在享受着这个过程、等待着成功。这时我更加清晰的看到了学校们的特长，他们有的在绘图软件方面、有的在电路制
机械创新设计复习题
1.什么是机构的演化或变异？什么是反求工程？ 机构的演化或变异是指以某机构为原始机构，在其基础上对组成机构的各个元素进行各种性质的改变或变换，而形成一种功能不同的机构。把别的国家的科技成果加以引进，消化吸收，改进提高，再进行创新设计，进而发展自己的新技术，称这一过程为反求工程。 2.什么是机械？机械的特点有哪些方面？ 机械是用来传递运动或动力的能完成有用机械功的装置，用来变换或传递能量、物料与信息。其特点如下： 1）机械首先必须是执行机械运动的装置。 2）机械必须进行物料或信息的变换与传递，并完成有用的机械功。3）机械中必须要完成能量的转换。 3.为设计一个性能质量好，经济效益高的机械产品，在拟定机械的功能目标时必须注意哪五个方面的问题？ 答：1.拟定功能目标要进行可行性分析 2.拟定功能目标要分清主次，要利于功能的实现 3.拟定功能目标要利于扩大设计思 路4.拟定功能目标要具有一定的超前意识5.拟定功能目标要注意产品的生命周期循环问题 4.列举七种以上能够实现从连续转动到连续转动运动变换机构。 答：1．齿轮传动机构 2．摩擦轮传动机构3．瞬心线机构4．连杆机构5．带传动机构6．链传动机构7．绳 索传动机构8．液力传动9．钢丝软轴传动机构10．万向联轴器 5.什么是定向思维、逆向思维、形象思维和抽象思维？ 定向思维：基本上属于逻辑性思维一类。其思维过程总是通过寻找合乎逻辑的、成熟的或常规的方法或途径，循序渐进地推断和认识事物。 逆向思维：是一种反逻辑和反常规的思维方式，其思维常摆脱正常的思考途径，以背逆正常思索途径来寻找解决问题的方法。 形象思维：这种思维形式表现为对事物表面特征的记印，对感知过的形象进行加工、改造，通过联想、想象，从而创造出新形象的过程、想象是形象思维的一种基本方法。 抽象思维：它是凭借概念、判断、推理来概括事物的本质，揭示各事物之间的联系与差距，从而推断出事物具有的新概念的思维模式 6. 设计增力机构将铰链四杆机构ABCD与摇杆滑块机构EFG串联组合成一个机构，实现滑块G的输出力Q增大。并简单计算输出力Q的大小（用公式表达即可）。 解：前置子机构为铰链四杆机构ABCD，后置子机构为摇杆滑块机构DCE。
机械创新设计心得(精选多篇)
机械创新设计心得(精选多篇) 第一篇：机械创新设计心得 有幸参加本次博亚杯机械创新设计大赛。不管是在准备过程中还是在比赛过程中，都学到了许多在平时的学习中所学不到和感受不到的东西。 参加比赛是对一个人各方面能力的全面锻炼。这是一个自我提升的过程。在这个过程中所得到的经验对以后的学习工作生活都很重要。总结自己团队的成败得失吸取成功团队的宝贵经验，个人觉得一个团队要取得成功以下几点非常重要： 首先需要一个优秀的领导者，在拥有必要的基本知识技能外还需要能够统筹全局，充分调动整个团队的积极性，发挥每个团队成员的长处，挖掘每个成员的潜能。这需要他能够准确把握宏观的方向也要注意很小的细节问题。 二，一个团结奋进的团队，不仅是个人能力有限，在思维的灵活、见识的广度、上个人都是无法和团队相比拟的。一个团结的团队会有不竭的动力，团员间互相鼓励保证了团队的旺盛的斗志。团员间相互交流相互理解使整个比赛过程更加协调。
三、明确的目标和坚定的信念以及不灭的斗志。坚持到最后就是胜利，说的容易但做起来却不是那么回事，很多时候在最需要坚持时，我们往往忘记了这句话。生活最怕没有目标，做一件事，参加一个比赛亦如此。没有一个明确而有强烈的目标很难取得比赛的成功。 四、各方面的支持。来自自己的心，来自学校，来自老师。 比赛表面上是一件件参赛作品的比较，实质是思维和思想的比拼。在比赛中能够使自己在思想认识上得到提高在思维习惯上得到改善则是最大的收获。创新，一个不曾间断过的话题，但怎么做到创新，怎么才能有一个创新型的思维却很少有人做到。 另外，在比赛过程中和其他学校学生的交流，让我认识到了自己看到了现状。从对比中看到了自己的情况，对自己在今后的学习生活上也有很大的帮助，给自己今后在一些事情上的选择上提供了借鉴。 机械创新设计心得（2）： 大三花了将近半年的时间去搞第三届大学生机械创新设计大赛的作品，本来比赛早就完成了，开学还将所有的比赛花费的发票递交了上去，最后学校还要我们写一篇比赛心得，