机械创新设计大赛作品集
第六届全国大学生机械创新设计大赛一等奖作品介绍
2022/3/23
现有产品存在问题
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现有机器 存在问题
造 价 昂 贵
存在问题
现有机械原理实验柜，在课 堂使用将会具有极大的局限性。
需要开发一种可行走的组合机 构装置来演示这些机械结构，以 帮助同学们更好地理解各种机械 机构的运动和形成原理。
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设计思路
➢ 结构简单，可行走，可远程遥控，体型小，适合教学 ➢ 可实现多种机械结构以及简易机械实例的演示 ➢ 对作品的执行机构、传动机构、原动机构合理分配
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作品介 绍
机器原理
作品适合作为机械课堂、实验室的教具使用 外形尺寸为：500mm（长）x190mm（宽）x220mm（高）
作品利用曲柄摇杆,曲轴连杆,双摇杆的相互作用， 实现作品的仿生功能
通过分析我们可以得出，我们 的作品解决了体积大，携带不便， 机械结构分散，不可远程控制，造 价昂贵等问题，同时能够活跃课堂 气氛，使学生在兴趣的引导下快乐 的学习，十分利于教学。
通过科技查新证实：目前国内公开发表的中文文献报道中，未见采用 六脚三三同速反向的原理、利用曲柄摇杆机构进行仿生、同时实现多 种机构演示的相同文献报道。
通过曲轴完成一个圆周运动实现作品的五个动作。通过仿生动作让同学们更好的了解 曲柄摇杆、双摇杆、曲轴连杆的运动原理。
通过曲轴完成一个圆周运动完成作品的五个动作
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湖北省创新设计集
湖北机械创新大赛集（摘录部分）一、星轮行星轮转换式可爬楼轮椅华中科技大学作品简介：本产品为星轮行星轮转换式可爬楼轮椅。
平地运行时系统处于行星轮状态，当需要爬楼时通过离合器将行星齿轮系锁死使系统转换为星轮状态，从而使得轮椅在能有效攀爬楼梯的同时又能很好地适应平地行走。
此轮椅可广泛用于社区，医院，养老院等，适用于腿脚不便的残疾人和老年人，能很好地实现平地行走，攀爬楼梯，翻越台阶，门槛等功能。
作品获第二届全国大学生机械创新设计大赛一等奖二、助残多功能手华中科技大学作品简介：作品是为下肢残疾坐轮椅者、卧床不起者和行动不便的老人等设计的一种延长上肢从而方便抓取的助残器具。
能够实现拿取放置在不远处但是伸手又够不到的轻小物品。
使用者单手握动手柄，通过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。
突破常规思路，用简单的六杆机构实现伸缩功能，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。
本品极具推广应用价值。
设计过程中切实考虑了实际应用中的很多问题，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。
作品获第二后全国大学生机械创新设计大赛一等奖三、可控式用餐机海军工程大学设计背景经在同济等康复中心及医院的调研双臂残疾的人在吃饭时有的要依靠他人喂饭，有的只能用脚吃饭，更甚者只能弯腰低头用嘴拱盘里的食物，让人看了十分难受。
所以设计者决定设计一台用餐机。
希望以此来方便残疾人的生活，让他们也能享受生活的美好。
功能实现左脚开关控制圆桌转动，在踩下开关后接通电源，控制圆桌匀速转动。
这时放在桌面上的菜就转到了用餐者的面前。
在圆桌转动的同时碗盘进行自转，设计、计算圆桌与碗盘的转速之间的关系，以保证每次碗盘都转过一个相对角度。
使用餐者可吃到碗盘中不同部位的食物，把饭菜吃干净。
右脚开关控制位于用餐者对面的用餐臂，使用餐臂按预定的运动轨迹带动臂前勺子将盘中饭菜舀起并送至用餐者面前停下。
机械创新设计大赛作品
机械创新设计大赛作品作品名称：机械创新设计项目-智能自动化农业种植系统摘要：本作品致力于通过智能自动化技术，解决传统农业种植中的劳动力不足、生产效率低下和资源浪费等问题。
设计了一套智能自动化农业种植系统，通过集成物联网技术、人工智能和机械工程，实现种植过程的自动化、智能化和高效化。
【综述】本项目旨在实现农业种植过程的自动化，减少大量劳动力的投入和提高生产效率。
通过集成不同的智能设备和系统，如无人机、自动灌溉系统、智能温室等，实现对作物的精确管理和细致监控，从而提高种植过程的质量和产量。
【系统设计】本系统的核心是一个智能农场管理系统，通过物联网技术连接各个智能设备，实现对农场种植过程的实时监控和智能管理。
无人机负责进行作物的巡检和喷洒农药，减少人工喷洒的时间和劳动力成本。
自动灌溉系统根据作物的需水情况自动进行灌溉，节约用水资源，避免浪费。
智能温室通过温度、湿度和光照传感器实时监测环境条件，自动调节温室内的气候，提供最适宜的生长环境。
【创新点】1. 通过无人机实现作物巡检和农药喷洒的自动化，提高效率，减少人力和时间成本。
2. 自动灌溉系统根据作物的需水情况自动调节灌溉，减少资源浪费。
3. 智能温室通过实时监测环境条件，自动调节温室内的气候，提供最适宜的生长环境。
【应用前景】本系统可以应用于大规模农场以及垂直农场等农业生产领域，提高种植效率和产量，减少人力投入和资源浪费。
该系统还可以通过远程监控和控制，实现对农场的全时段实时管理，提高农场的经营效率和可持续发展能力。
【结论】通过智能自动化技术的应用，本设计旨在解决传统农业种植中的劳动力不足、生产效率低下和资源浪费等问题。
该系统以其智能化、自动化和高效化的特点，可为农业生产领域带来创新和改进。
在未来的研究中，我们将进一步完善和优化该系统，以提高农业生产的可持续性和环境友好性。
2019年第三届全国大学生机械创新设计大赛作品——小型手推式扫地拖地车.doc
小型手推式扫地拖地车2008年5月目录第一篇团队简介第二篇项目简介第三篇市场调研第四篇项目可行性分析第五篇项目进程计划书第六篇项目制作心得体会第一篇团队简介团队名称：地大飞扬团队团队理念：没有最好，只有更好！团队口号：我坚持，我胜利！团队指导老师：曾小慧：中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械系副教授，现在中国地质大学机电学院从事教学与科研工作，并兼任湖北省机械原理教学研究会副理事长。
王院生：中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械系讲师，现在中国地质大学机电学院从事教学与科研工作，并指导学生参与科研立项。
团队成员：周敏：男，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械设计制造及其自动化专业05级本科生，曾就读于数理学院，后转专业至机械专业，对机械设计方面兴趣很大。
在校期间努力学习专业基础知识，成绩始终保持在年级前茅；在课余时间，很注重专业能力的培养以及专业实践操作，在假期多次参与机械加工制造方面的实习，有着很强的理论知识和动手能力，观察创新能力出众，团队意识强烈，有着丰富的经验，责任感强。
现为团队负责人。
张思文：男，中共预备党员，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械设计制造及其自动化专业05级本科生，现任072052班学习委员。
擅于造型设计，思路严谨缜密，曾多次参与院校科技创新活动，对图标设计及软件操作方面很有兴趣；擅长SOLIDWORKS、PHOTOSHOP、FLASH的操作，对于机械专业相关课程具有扎实的基础，熟悉机械设计思路方法，动手能力较强。
现为团队主要技术人员。
马昌明：男，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械设计制造及其自动化专业05级本科生，现任072052班科技信息委员。
精通CAD，擅长三维绘图软件PRO/E、SOLIDWORKS的操作，曾绘制过多样设备组装图；专业知识扎实，成绩优异，擅于设计分析，曾在老师辅导下绘制大型项目工程图。
现为团队主要制图人员。
赵磊：男，中共预备党员，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院机械设计制造及其自动化专业05级本科生，武汉大学市场营销双学位在读。
机械创新设计大赛作品
机械创新设计大赛作品机械创新设计大赛是体现了当代中国制造业的创新和发展能力的重要活动，是展示中国机械行业新产品、新技术、新工艺的重要窗口。
本次大赛的主题是“以智造开启美好生活”，旨在推广机器人技术，促进机械产业和智能制造的发展。
本次比赛的参赛作品丰富多彩，既有极具实用价值的设计，也有富有创意的艺术品味。
下面，我们来看一些代表性的作品。
“机智房产”，这是一款可以自动清理房间和储物柜的机器人，它被称为智能家居的杀手级产品。
该机器人由一个清洁系统和一个储物系统组成，通过激光导航系统和超声波传感器进行定位和操作，可以清理房间中的垃圾、碎屑等杂物，并将其归置于储物柜中，为用户省去了时间和繁琐操作。
“机械猎人”，这是一款用于打猎的机器人，它承载着自控技术、智能感应技术、视觉技术等一系列技术，可以实现自动适应环境和自主辨别猎物等多种功能。
该款产品也考虑到了环保问题，采用钛合金材料制成，不仅强度高、硬度大、耐腐蚀性好，而且还具有较好的重量优势和抗变形性能，可有效地避免了猎手的操劳和损失，有效地保护野生动物的生态环境。
“机器人助手”，这是一款智能贴身助手，采用仿生学原理设计，可以快速识别用户身体姿势和需求，然后通过语音和手势等多种方式对用户进行交流和指引。
用户只需向机器人打开好的食材，它就能够安全、卫生、精准地进行烹饪，全程无须任何人工干预，从而满足了现代社会消费者对美食的高要求。
总的来说，本次机械创新设计大赛的作品非常具有实际应用和参考价值，不仅体现了中国制造业的技术实力和创新能力，同时也为全球机器人产业的发展提供了更广阔的前景和空间。
相信今后，机械创新设计大赛将会越来越重要的促进中国机械行业的更新换代和创新发展，取得更大成就。
大学生机械创新设计大赛作品——多功能折叠椅
整体外观图 主要功能： 主要功能：
一、高度升降功能 二、迷你桌子功能 三、可调角度减震靠背功能
高度升降功能
旋转螺母
通过旋动螺杆 上的螺母， 上的螺母，改 变交叉架之间 的水平距离来 实现升降功能。 实现升降功能。
迷你桌子功能
桌子不用时， 桌子不用时，通过可动 套筒挂在椅子的侧面。 套筒挂在椅子的侧面。 使用时， 使用时，将桌子移至把 手前端， 手前端，并从外侧将桌 子旋转270度至右图 子旋转 度至右图
并把桌子折叠部 分打开（如左图） 分打开（如左图）
可调角度减震靠背功能
有力的作用
当两边紧固螺丝 拧紧的的时候， 拧紧的的时候， 靠背被固定， 靠背被固定，当 需要调节靠背角 度时， 度时，可将靠背 调成适宜角度， 调成适宜角度， 然后拧紧两边的 螺丝， 螺丝，当两边的 螺丝都拧松时， 螺丝都拧松时， 可作为减震靠背
扭动螺母固定位置
使用时将桌子移至把手前端并从外侧将桌子旋转270度至右图可调角度减震靠背功能有力的作用扭动螺母固定位置当两边紧固螺丝拧紧的的时候靠背被固定当需要调节靠背角度时可将靠背调成适宜角度然后拧紧两边的螺丝当两边的螺丝都拧松时可作为减震靠背
构分析图
扶手桌子部分 靠背部分 底座部分
机械创新设计大赛作品
机械创新设计大赛作品题目：智能绿植灌溉系统背景随着城市化的进程，越来越多的人选择在城市中生活。
然而，城市生活的高密度和工业化程度也导致了城市环境质量的下降。
为了改善环境质量，越来越多的人开始在家中种植绿植，但是缺乏专业的管理和灌溉知识，致使绿植生长不良。
同时，城市居民的忙碌生活也往往无法给予绿植足够的照顾。
为了解决这些问题，我们设计了智能绿植灌溉系统，该系统可以为绿植提供精准的灌溉和专业的营养管理。
设计内容智能绿植灌溉系统主要由传感器、控制器、泵、喷头等组件组成。
传感器用于感知环境温湿度、土壤含水量等信息，控制器通过分析传感器信息，为绿植提供最优的灌溉和营养管理方案，泵和喷头则用于实现精准灌溉。
传感器组件：温湿度传感器：用于监测室内温度和相对湿度，以便系统在不同的环境条件下为绿植提供不同的灌溉和营养管理方案。
土壤含水量传感器：用于监测土壤的含水量，以便系统能够在土壤水分达到一定程度时进行灌溉，以保证绿植的生长需要。
光照传感器：用于监测室内的光照情况，以确定绿植的生长需求。
控制器提供了两个主要的功能：第一，通过分析传感器信息，为绿植提供最优的灌溉和营养管理方案。
第二，互联网连接功能，可以通过手机 APP 远程控制、管理，让你随时随地都能掌握自己家中绿植的情况。
泵和喷头组件：智能绿植灌溉系统通过精准的灌溉和喷洒来营造最适宜的生长环境。
泵控制系统可以根据绿植的生长需求，在不同时间段进行不同量的灌溉，以确保绿植的根系得到足够的水分。
同时，智能喷头可以根据绿植的种类和生长需求，为绿植提供不同的喷洒方式和角度，以保证叶片、花朵等部位的湿润度。
设计特点1. 精准灌溉：智能绿植灌溉系统可以根据绿植的生长需求，提供精准灌溉和营养管理方案，确保绿植的生长质量和健康。
2. 省水节能：智能绿植灌溉系统可以根据土壤含水量和环境条件等多项因素，提供最节水的灌溉方案，节约水资源，同时减少能源消耗。
4. 安全可靠：智能绿植灌溉系统具有防止过载、短路、过压、过流等多项安全保护功能，减少电器隐患，保证绿植的安全和稳定性。
第六届全国大学生机械创新设计大赛参赛作品
第六届全国大学生机械创新设计大赛参赛作品点的合成运动的演示与验证实验装置设计说明书设计者：姜红山葛茂叶振齐王焱陈关国指导老师：王涛杨丹武汉科技大学机械自动化学院点的合成运动演示与验证实验装置设计说明书设计者：姜红山葛茂叶振齐陈关国王焱指导老师：王涛杨丹武汉科技大学机械自动化学院作品内容简介在大学理论力学课程学习中，关于点的合成运动这一重要章节中，关于牵连速度、相对速度和绝对速度的概念只是通过理论来阐述，对于初学者显得十分抽象且难以理解，从而给后面章节的学习带来困难，为了能让同学们能更好的学习、理解并掌握这些理论，本小组特设计了一套点的合成运动的演示与验证的实验装置演示各速度间的关系并验证点的合成运动公式的正确性。
本套实验装置分为平行四边形机架、滑块导轨、电机、连杆、曲柄、滑块、速度测量系统以及画板几个部分。
曲柄、连杆、滑块导轨和平行四边形机架组成一个曲柄滑块机构，该机构由安装在平行四边形上的电机驱动，在滑块导轨上安装一个曲柄滑块机构，该机构由曲柄、连杆、滑块以及滑块导轨组成，其也是由电动机驱动。
电机工作时，通过曲柄滑块机构驱动滑块导轨运动，滑块导轨上的曲柄滑块机构被电机驱动，使得滑块沿滑块导轨上的沟槽运动，安装在机架上的速度传感器则可以测量滑块的速度，在此过程中，机架模拟静坐标系，滑块导轨模拟动坐标系，滑块模拟质点，通过观察机架、滑块导轨和滑块间的运动关系即可清晰的演示出各速度以及各速度间的关系。
运用曲柄滑块的机构分析，可以分别计算出理论上的牵连速度和相对速度，然后根据点的合成运动运动公式便可以计算出点的绝对速度，通过绝对速度的理论计算值与速度传感器测得的值相比较，即可以验证点的合成运动公式的正确性。
研制背景及意义理论力学课程几乎是所有工科学生必须深刻理解和重点掌握的科目，但是大多数章节的内容基本都是抽象的理论阐述，没有相应的实验器材去演示与验证各章节的理论与公式。
在点的合成运动这一章节，牵连速度、相对速度和绝对速度对于初学者十分容易造成混淆，而且也让老师详细清楚的讲解该章节的内容带来了困难。
机械设计大赛获奖作品
机械设计大赛获奖作品
机械设计大赛获奖作品因时间和比赛的不同而不同。
以下是2022年全国大学生机械设计创新大赛中一些获得奖项的作品：
“自动升降式遥控捕鱼器”，该作品获得了大赛的一等奖，并由吉林农业科技学院机电工程学院的两名学生高翔和石远航所完成。
“模拟人体肘关节康复装置”，该作品获得了大赛的一等奖，由南京工程学院机械工程学院的两名学生王一帆和李志豪所完成。
“仿生四足机器人”，该作品获得了大赛的一等奖，由哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室的两名学生张志豪和张博所完成。
以上信息仅供参考，建议查阅全国大学生机械设计创新大赛官网获取更多关于获奖作品的资讯。
第二届机械创新设计获奖作品简介
…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参赛学校：北京科技大学参赛者：张英善、王伟、常馨月，指导教师：韩建友作品内容简介本机构内部为行星轮式结构，并装有单向离合器，集：省力、变速、双向驱动及安全保护等功能于一体。
可用于残疾人手摇三轮车等。
当向前、后两个方向驱动飞轮时，轮系传动比不同，使变向驱动可实现变速功能，使双向摇车都能为残疾人车提供向前的动力，一改传统残疾人车只能单一速度行驶、单一方向摇车驱动的弊端，从而提高行车效率、减轻旅途疲劳；并且能够自动防止上坡后退，保证残疾人手摇三轮车上坡时的安全。
并且产品兼容性好，无须对残疾人车进行其它任何改装。
主要创新点本作品集：省力、变速、双向驱动及上坡防退安全保护于一体。
安装在残疾人用三轮车上后，有如下创新实用点：（1）可以在驱动车的过程中实现省力，并同时实现变速行驶；（2）可以双向转动摇臂，都给车提供向前的驱动力，大大减轻手臂疲劳；（3）本机构带有上坡防退装置，可保证残疾人行车上坡时的人身安全；产品内部使用行星轮机构代替了传统飞轮的棘轮机构，提高了飞轮的使用寿命。
推广应用价值鉴于本作品的诸多结构优点和功能优点：既可以减轻残疾用手摇车时的疲劳、提高行车效率，又可以对残疾人进行安全保护，而且使寿命长，兼容性好，无须另外改装残疾人车，市场前景十分看好。
2 单手驱动残疾人车参赛学校：沈阳工业大学参赛者：贾聪印、宋广民、丁金庆、宋家鸣，指导教师：孙学雁作品内容简介该作品是供单手残疾人使用的人力三轮车,动力装置设在前轮为前驱动，采用曲柄连杆机构；该车的转向装置和动力装置组合在一起，由一个操纵杆控制，通过单手的前后往复拉推操纵杆使车前行和后退, 左右摇摆操纵杆控制转向,由于合理采用力矩原理和人机关系,操作非常省力。
第五届全国大学生机械创新设计大赛各大高校校内选拔赛优秀作品
第五届全国大学生机械创新设计大赛各大高校校内选拔赛优秀作品本文档中资料均收集自网络，并已标注资料来源，编辑：liangweisee1.沈阳工业大学：（资料来源）机械学院：机械迷方；管理学院：速度与激情投篮等四组作品2.西南石油大学：（资料来源）2.1家务类作品：机电院李燕玲团队的新型伸缩晾衣架以其独特的创意赢得了评委的一致好评，评委老师甚至指出这种创意也可以用在其他方面。
其他参赛作品有：新型天花板清洁器、新型吸拾发器装置、多功能组合扫把拖、新型擦窗器、智能晾衣架、下雨自动关窗器、简易天花板清扫机、复合式晾衣架、多功能清扫器、新型手推式扫地机、多功能地板清洁器、新型伸缩晾衣架、简易可伸缩可移动家用升降机、建议灯泡更换器和餐盘保湿器15件作品2.2家用健身类创意作品：机电院赵勇团队设计的家用手脚互动锻炼器从方便、安全的角度出发，制作出了一套适合现代家居的锻炼器材。
其它家用健身作品有：家用小型健身器和新型健身自行车。
另外还有为母亲设计的LB多功能新型婴儿床和新型多功能婴儿床，同样是婴儿用床,前者因其自动摇晃床的创意以及为母亲和婴儿考虑的角度获得了评委老师的好评，后者亦以其从节能、经济、人性、安全等多个角度出发，从国内外的优秀产品上借鉴创新，其多功能、模块化的设计理念、自动避障刹车等特色使得作品更为突出2.3趣味创意作品：机电院雷元团队设计的新概念跷跷板，凭借着它的超强趣味性打动了在座的评委,大家纷纷对他们的作品表示赞许。
其它的创意作品有：火车座椅设计、可调式照明雨伞、护眼多功能床上小书桌、多功能便携式电脑桌、大学生宿舍床梯设计、可调式鞋架、多功能剪刀、自动报警防盗锁、减速带发电器、多功能吹风机、多功能便携式电脑包这11种作品这些作品都充分体现了同学们的创新能力和综合素质,展现了当代大学生积极向上的精神风貌3.陕西科技大学：（资料来源:陕西科技大学学生工作部）参赛作品：全自动洗鞋机、身体协调健身器、休闲娱乐秋千、多功能按摩健身装置、Easylife团队的智能炒菜机4.北京理工大学珠海学院：（资料来源）机械与车辆学院获奖作品名单奖项序号组别作品名作者李伟鸿一等奖 1 慧鱼组护花使者-花盘自动护理器李半秋陈梓佳郭子聪龙肇龙二等奖1 慧鱼组环保多功能自动清洁机(urROBOT)李洪伟温浩源黄香山李主求张广林2 慧鱼组晾衣好帮手李锦跃袁泽炼单军伟梁俊浩3 原创组自动叠衣机汤国彪谭康盛赖小龙三等奖1 慧鱼组勤劳的小蚂蚁——全自动光滑墙壁清洗器邱明武李运发蔡声润赖小龙2 原创组家用遥控机器人蔡少森陈东镖李焕张德志5.华中农业大学：（资料来源）打地鼠娱乐机、健身电脑椅、台灯机器人、脚踏式环保休闲洗衣机等16个项目6.南京理工大学（资料来源）6.1以创新见长：三维打印技术做成的定量调味罐、八连杆机构的逍遥马、多功能多联动按摩轮椅、两部带有新颖传动设计的自行车6.2节能环保型：节水型水龙头、多功能环保窗帘、净鞋精灵7.华北电力大学（保定校区）（资料来源）8.东北大学（资料来源）顺序题目学生指导教师一等奖一种新型环保清洁机器人范文韬、李国良、刘俊男、吕伟、郑雯邹平杨旭磊二等奖真空吸盘式爬壁机器人王奇斌、姬国钊、王卓张世伟二等奖太阳能采光系统设计黄长发、曹洋、陈秀峰张建成三等奖多功能代步车张荣昌、曹开元、何卫震、陆彤、王宝珠王宏刘冲三等奖环保型带式输送机汪博、梁媛媛、陈洪亮宋伟刚三等奖节能环保立体车库严智远、朱庆贺、李茹、左博、段雅丽王庆岳向吉优秀奖机械自动清洗便池装置廖浪、雷林、邱永峰优秀奖高效环保型自动擦黑板设备赵雪彦等、朱丽莎张义民韩清凯优秀奖磁悬浮陀螺蒋扬均、蒋成龙刘国良优秀奖宝贝机器人C语言编程宋博、刘丹颜世玉9.东华大学（资料来源：东华大学教务处）项目名称团队成员指导老师便携式电动鞋刷设计与制作宋涛、黎想、温锦华、原蕊王永兴、于海燕基于ZigBee的中国林蛙养殖智能大棚模型的研究与开发刘婷、闫丙磊、罗雨璋杨向萍模块化“极限运动”遥控车郑烁隆、郭亚、张家顺、苏庆双、赵岩骆祎岚、陈玉洁太阳能概念车的制造李翔、顾友林禚洪昌王浩戴惠良、周虎便携式可重构自行车陈凌伟、龚勋、路金玲、王润庭王永兴、王生泽小区多层升降停车系统房焕之、曾新芳、张家顺唐智半自动便携式擦玻璃机王依平、孔佺佺、魏奔、高梦瑾孙志宏、周申华让泼出去的水收回来——环保热水器董非、刘珂、钱槱昕姚子颖太阳能绿化自动灌溉系统禚洪昌、李翔、顾友林、华舒阳戴惠良、周虎10.无锡商业职业技术学院：（资料来源）奖等级获奖作品名称参赛学生姓名指导教师姓名一等奖能自动收晾的多功能智能晾衣架娄恩柱吴磊王美娟多元一体化清洁机王彬屈奎雨吴建军葛荣亮二等奖一种自动控制婴儿摇床刘博孙培其肖丽徐欢高文娜李景魁高汉华万向吸顶电风扇张峥水亢阳阳稽许正顾竹君秦玉洁王宝敏林瑾一种多功能升降床韩静房同瑞师振芳叶亚战孙伟凡王新琴杜春宽优秀奖远程控制自动关窗器孙培其刘波肖丽徐欢李景魁高汉华小型收缩家用梯李敏敏陈艳蔡亚洲杨少强吴德宝冯志芬顾菊芬开门转鞋器鄂涛杨袁阳魏银高尔军家庭用双人健身器材林立川许停停丁东杨赵岩朱琳周凌陈亚梅吸盘擦窗器房成奇张波游周杨国华戴明智能感应窗曹丽丽朱珠周丹陈胜吕军石晓明11.湖北汽车工业学院：（资料来源）舞动的竹竿、趣味休闲玩具车（机电）、多变精钢（桌椅与健身器材的结合）等6件作品12.湖南科技大学：（资料来源）机电工程学院一等奖：全自动多功能玻璃清洁机器人、社区自动互变形篮球架和乒乓球台、全自动挤牙膏器、除菌型真空袋储衣柜二等奖：节能娱乐健身课桌椅、智能选衣梳妆衣柜、新型筷子笼、智能晾衣架、自行式清洁健身机、多功能数字智能药箱、节水型自动拖把清洗机、全自动拖把清洗机三等奖：旅行牙刷、嵌套式自动升降柜、多功能果蔬切削机、多功能装拆滑轮鞋、洗涤液自供给刷、鞋底清洁装置、家用便捷半自动粘贴器、自适应性健身按摩椅13.北京交通大学：（资料来源）一等奖：·机械组：看我七十二变-交互式多自由度变形机构、可升降叠衣桌、可缩放变形艺术灯具·慧鱼组：家用开瓶机二等奖：·机械组：可压缩式垃圾桶、往复式跳跃娱乐小车、脚踏滑板车、“摇钱树”、仿生机械马·慧鱼组：洗碗机、家用diy曲奇机、垃圾自动拾取垃圾桶三等奖：·机械组：新型立体旋转式储物柜、偏心动力娱乐轮椅、自主调节式旋转储物架、自动喂鱼机、家庭小型物品搬运机械、创意衣架、新型清洁车·慧鱼组：羽毛球发球机、全自动挤牙膏器、自动化刷牙装置、快乐的提线木偶、天天向上运货机器人、酷型调酒师14.南京工程学院：（资料来源）机械工程学院：自动循环淋水婴儿澡盆、可刹车自行车脚撑车辆工程系：亲子式（3人）臂力驱动协力小车建筑工程学院：“傻瓜式”直冲蹲式马桶15.西北农林科技大学：（资料来源）因可行性高、实用性强、与大赛主题“幸福生活-今天和明天：休闲娱乐机械和家庭用机械的设计和制作”相符的三件作品：10级机化专业瞿济伟：多功能老人便捷车09机制专业陈雄超：自动感应收回式晾衣杆10级机制专业马宝童：多功能拉杆箱16.杭州电子科技大学：（资料来源）机械工程学院新颖独特“温柔的手”、趣味性十足的“大力水手”、巧妙方便的"便携式床”17.辽宁工程技术大学：（资料来源）创新实践学院主办，机械工程学院承办一等奖：家用娱乐健身器等3件作品二等奖：多功能清洁机器人等6件作品三等奖：新型多功能自动垃圾桶等9件作品liangweisee整理供稿2012年4月2日星期一。
第十届机械创新大赛作品
第十届机械创新大赛作品
第十届机械创新大赛的作品包括但不限于：
1. “沙漠华夫饼厨师”自动草方格机：这款设计是一款用于防风固沙的生态修复机械设备，将生物治沙与工程治沙有机的结合。
行走装置采用了履带式行走机构，负重作业优势更明显，在沙漠中运行平稳。
设备还加入了种子喷灌装置，该装置能够在每一个草方格内喷射少量的耐干旱草种，使得生物治沙与工程治沙相统一，极大地延长了草方格的使用周期。
本产品是一款能有效提高草方铺设效率，降低人力物力投入的创新型全自动生态修复机械。
2. 新型智能环保沙滩清洁车：沙滩是人们重要的旅游胜地之一，而沙滩景区内常有游客留下的大量垃圾，海水的涨落也会带来贝壳、水母等死去生物的残骸，这些都严重影响沙滩的美观。
3. 仿生机器鱼：作为水下机器人的重要组成部分，可用于海洋资源勘探、环境监测等活动。
其中主要设计了双弹性板耦合模型与尾鳍驱动机构，摒弃传统多级舵机控制的鱼尾，采用抗弯性能、柔性形变性能更好的弹性板作为尾部骨架，使得鱼尾摆动更真实自然，外部由柔性防水材料制作鱼皮，包络弹性板；尾鳍驱动机构则是根据差速器、斜曲柄摇杆等原理，控制两弹性板的差动，进而驱动鱼尾摆动。
该装置无需改变电机运动方向，便可实现鱼尾的左右摆动，跟现在的电机直驱相比更具优势，同时能够实现鱼类的多种运动，具体包括直线运动、加速、转向等运动方式。
鱼体可以作为平台搭载多种传
感器，如IMU惯性测量单元与摄像头模块，可利用计算机视觉对海洋环境进行研究和监测。
此外，还有四足两栖机器人等作品。
如需更多信息，建议前往大赛官网或咨询专业人士。
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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；（6）多处人性化设计和安全措施，使本车更安全实用；（7）病人可以独立使用，从而减轻了家人及护士的护理负担。
推广应用价值该车的应用前景非常广阔，可应用于医院的康复中心、也可提供给残疾人使用、还可以应用于行动不便的老年人，用于搀扶助步。
3语音识别控制的多自由度欠驱动助残机械手参赛学校：上海交通大学参赛者：李顺冲、扬飞鸿、陈侃、黄俊杰，指导教师：xx作品内容简介为了尽量能使机械手与人手大小相仿，同时也为了体现欠驱动手的优势，机械手将通过一个电机驱动，通过差分机构自适应地分配动力，差分机构与电动机可藏入手掌和手腕内。
手指的结构：我们的机械手共使用4个手指，分别为拇指、食指、中指和小指。
除拇指外，其他每个手指尺寸均相同，这样就可以模块化设计、加工，可以互换，也可以根据实际需要增减机械手的手指数。
食指、中指和小指这三个手指每个手指都由三个指节组成。
拇指结构与其他三指基本相同，但只有两个指节。
弹性推杆差分机构：由于只使用一个电机驱动各个手指，为了使驱动力可以自适应地分配到各手指，需要一套驱动力差分机构。
我们的方案是这样的。
滑块安装于手掌内的导轨中，通过一个丝杠-螺母机构驱动，可以沿导轨做往复运动。
滑块与手指间通过弹性推杆来连接。
在滑块向前运动过程中，当各个手指没有接触物体时，弹性推杆不收缩，可以看作是一刚性杆，驱动各手指运动。
主要创新点所谓的欠驱动就是指机构的驱动数目少于自由度数目。
我们的机械手就运用了欠驱动抓握原理，由一个电机驱动全部的四个手指（共11个关节）实现对物体的抓握，这种机械手在抓握时能够很好地适应物体的形状。
机械手的大小与人手相仿，同一般的灵巧机械手相比虽然功能有所减少，但在同样完成抓握动作的情况下，它的结构更简单，重量更轻，体积更小。
推广应用价值能够采用语音进行控制的欠驱动机械手，操作简单，使用方便，价格低廉，必然能为手部残疾的人士带来福音。
4多功能助食装置参赛学校：xx工业大学参赛者：陈其庆、陈志忠、刘智勇、赖锦涛、何影冰，指导教师：傅惠南、吕志强作品内容简介为了填补市场上并没有靠用脚控制来实现进餐的器械的空缺，我们设计出本装置，同一种动力输入，输出多种功能。
由脚控制，能够帮助进餐，翻书等功能。
它由底座、支撑柱、桌面、转台、递送装置、自动复原机构、翻书装置和脚踏组成。
助食的操作步骤有：1、"对转台控制脚踏施力，通过软刹线传动，驱动分度机构旋转带动餐桌转动，实现食物选取；2、"对递送装置的控制脚踏持续输入动力，通过软刹线传动，令递送装置上的机械臂先往下摆动一定角度再下降到菜的位置；3、"对夹子控制脚踏施力，控制夹子的张开与夹紧，使其夹住食物；4、"缓慢撤消对递送装置的动力，机械臂回复到原来位置，实现送菜；5：对夹子控制脚踏施力，使夹子松开食物。
翻书的操作步骤是：首先利用手臂中滑块的直线向下运动使吸盘吸紧书，然后利用吸盘的吸力和滑块向上运动使书提到一定高度，接着利用装在转台下的翻书杆和转台的转动使书翻过。
主要创新点（1）理念新：是独特的靠脚控制进餐的新装置。
且同一动作输入，输出多种功能。
（2）实现方式新：采用简单的机构实现复杂的功能，结构巧妙，操作简便，表现在：设计出仅由一控件分时序控制两个自由度动作的新机构，取代传统的一个控制对应一个自由度的做法；采用转台旋转来食物代替传统的用机械手选取食物；使用集夹菜夹饭两个功能于一体的夹子，取代传统的筷子和勺子；使用软刹线传动代替复杂的传动机构；采用弹簧复原，实现一控件控制两个相反方向的运动。
推广应用价值目前，市场上并没有靠用脚控制来实现吃食物的器械，为了填补市场空缺，同时克服现有助残装置功能单一、"结构复杂的缺点，我们设计出本装置，用脚控制，不仅能够帮助进餐、翻书、和练习玩打击乐器等多种功能，而且结构简单，操作简便。
它能帮助双手残疾人解决“吃饭难”和翻书难的问题，避免直接用脚吃饭和翻书的尴尬与不便，美化了他们的生活，以及丰富了他们的精神生活。
总之，它的出现，将会为双手不便利的人带来了另一种新生活。
5基于角度主动控制的机械助残腿参赛学校：上海交通大学参赛者：徐立文、卢天明、卢炜、袁兴亮、毛文超，指导教师：xx作品内容简介现在市面上销售的智能假肢大多非常昂贵，而且适应性和稳定性都不理想。
对于原本就肢体残疾且生活困难的残疾人，他们更需要一种简单易用价格便宜的假肢。
我们的作品就是定位于给这个特殊人群提供的廉价，且相对功能强大的假肢。
我们制作的是膝关节离断的下肢，主要包括大腿，膝盖，小腿。
市面上被动的多轴假肢已经非常成熟，且有相对标准化的零配件。
所以我们的作品即是在现有的成熟产品基础上，添加电自锁及自动释放的功能。
主要创新点膝关节我们采用四连杆机构，可以非常逼真的模仿出人体膝关节软组织的运动轨迹，并且在运动角度最大的轴上安装电磁多片离合器，通过安装在小腿上的压力传感器，控制其开启或闭合。
当压力传感器感觉到人体重量时，离合器闭合，关节锁死，无法继续弯曲，但通过轴上的单向轴承可以继续伸直。
当压力传感器没有压力时，离合器打开，关节放松，同时由一根弹簧使小腿抬起一个小角度，假肢可以完成步行中的甩腿动作。
这样可以最大程度的改善假肢行走时的不自然动作，使行走姿态尽可能接近正常人。
推广应用价值假肢的行走姿态最大限度地接近正常人运动，对于残疾人辅助行走可谓意义重大，市场前景看好。
6全自动翻书机参赛学校：海军工程大学参赛者：苏杰、阎洪波、龙坤雄、侯文姝，指导教师：xx、xx作品内容简介本产品主要为不方便用手翻书的残疾朋友设计。
该翻书机由载书台、控制箱组成。
载书台由电磁式书夹和载书板构成。
控制箱由吸纸装置、翻页装置（同步带、同步带轮、翻书棒）、电动机和控制电路构成。
控制电路以AT89s52单片机为核心。
工作原理：以顺序翻书为例，控制脚动开关或声控装置，则右边的书夹松开，吸纸装置吸起书的一角，然后由同步带的传动带动翻书棒翻起一页纸，右边的书夹合上。
翻书棒将该页纸翻到左边时，左边的书夹打开再合上，完成一次翻页，装置回到初始位置准备下次翻页。
反向翻书时，原理相同。
本产品使用220伏交流电源即可。
主要创新点（1）吸页装置是根据流体力学的“负压原理”，使用电脑散热风扇制作出来的，效果非常好；（2）翻书棒的动作设计：使用同步带传动带动固定在同步带上的翻书棒平动，翻页平稳，正反向传动比较可靠；（3）在书夹的设计上妙地将夹子的机械部分和电磁铁结合在一起，只需通断电就可以控制书夹的开合，简单好用；（4）相对于纯机械的翻书机，该设计采用单片机控制，实现了自动化、机电一体化。
残疾朋友只需用脚或者其他部位触动开关，即可完成翻书动作。
推广应用价值第一、"该作品可以实现自动翻不同大小，不同厚度的书籍。
能够很好地满足双手残疾的人看书学习的需求。
第二、"该作品全部由简单的零部件组成，加工工艺要求不高，且部分使用标准件，互换性好。
第三，该设计成本低廉，厂家有一定的利润空间。
另外，该作品不仅可以供手臂残疾者使用，也可以供那些因某种原因不方便用手的人使用，如因病暂时不方便用手的人。
而且其原理可以推广到翻谱、复印等产品里。
因此该作品具有非常广阔的应用前景。
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：拿取放置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。
在手柄部分设置自锁装置，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，可以不影响整个装置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。