第三届全国大赛慧鱼组竞赛作品集

实际应用及推广价值 08年的大雪灾是一个很深刻的教训，如何做好防灾、
5．集“切割、输送、粉碎处理、回收”于一体，实 现了“一船多用”。
减灾已成一个重大的课题。雪灾常有常在，防灾、减灾势 在必行。本作品以清除积雪为目的，并且将作业范围定位 为棚顶等一些人工清扫比较困难、存在危险的场所。无须 人工操作，机器人本身就可以完成除雪任务，这不仅做到
多功能垃圾清理船是集“切割、输送、粉碎处理、回 收”于一体的装置。它拥有一套切割系统，通过升降装置 控制刀具的高度，以满足切割不同深度水草的要求。喇叭 形开口的船体可以使漂浮物及水草顺利地进入输送装置， 提高输送效率。在船体的两侧设有两个排水口，有利于水 体的流通，减少船所受到的阻力。漏网式的输送带和斗式 漏网，有利于将水分过滤掉，防止运送的漂浮物滑落。大 功率的粉碎机能够有效地将水草和漂浮物粉碎，为水草的 深加工再利用创造了条件，使水草得到合理的利用，避免
创新点 1．新型多功能铲雪车可在行进过程中快速、高效地 开通出一条行车通道，方便车辆通行。 2．多功能刮雪车中的悬臂式刮雪机构、铲板升降机 构由螺杆—滑块、四连杆和链传动组成，结构设计巧妙， 动作灵活，控制方便。其中的螺杆机构可微量调整铲板与 刮块的间距，保证刮板在铲板上自由运动。
２
Ａ
3．采用气动机构撒盐，动作灵敏，易控制；且比液
参赛学校：安徽理工大学
如能制造成产品，将具有广阔的市场前景。
安
参 赛 者：左乾隆 李梦 黄治亮 贺岳平 王传江
指导老师：杨洪涛 张新
徽
作品名称：新型多功能铲雪车
参赛学校：安徽理工大学
理
参 赛 者：周军华 王太朋 朱维维 李梦 汪炜 指导老师：张新 马天兵
工
大
学
本多功能服务车主要由自动寻迹系统、送报系统、自 动供水系统和垃圾分类回收系统组成。自动寻迹系统，由 寻迹传感器、电机、车轮和传动机构组成，可实现服务车 沿着确定的轨迹运行及调头。送报系统由送报箱构成，旅 客可根据需要从报箱内取出报纸。自动供水系统由水箱， 微动开关，电磁阀，信号灯组成。当旅客将水杯放在接水 工作面上时信号灯亮，指示有水流出。垃圾分类回收系统 由可回收、不可回收垃圾箱，箱盖自动打开机构及2套光 电感应装置组成，可实现非接触式自动倒垃圾。
创新点 1．使用升降装置控制刀具高度，刀具是镰刀型，能 够分层次、有效地对水草进行切割； 2．船体前端采用了喇叭形开口，从而扩大收集面， 实现了收集漂浮物的高效性； 3．采用网状输送带和斗式漏网的防滑装置进行传送 漂浮物，可以充分过滤其包含的水分，实现高效的传送； 4．将漂浮物和水草粉碎，提高储存仓的装载能力， 同时有利于水草的深加工和再利用；
参 赛 者：汪炜 陈伟 龚秀丽 吴彩凤 蔡雄
指导老师：杨洪涛 吴天凤
安
徽
理
工
大
学
多功能棚顶自动除雪机器人可以实现大棚顶部及其他
高空区域的自动化除雪作业。本作品主要由动力行走机
构、避边缘机构、空气压缩及吹气机构、扫雪机构、推雪 机构组成。机器人采用了避边缘设计，可防止机器人由棚 顶坠落。通过机器人前方的扫雪机构将雪扫起，又通过空 气压缩机送出高压气流将雪吹起，从而将部分雪吹离棚 顶，剩余积雪则由下置的推板送至棚顶边缘。机器人自动 运行时，由棚顶的高端开始工作，将积雪清理到棚顶的低 端并掉落到地面。然后机器人原路返回至出发点，自动拐 弯并向内侧偏移一定距离，重复清扫过程，直至将整个棚 顶的积雪清扫干净。
Ａ
作品名称：多功能棚顶自动除雪机器人 参赛学校：安徽理工大学 参 赛 者：王太朋 周军华 朱维维 尚杰 付文欢
了智能化，节约了人力资源，同时更加体现了以人为本的 人本思想。在现实生活中，必将得到广泛的应用。如能制 造成产品，将具有广阔的市场前景。
指导老师：杨洪涛 吴天凤
作品名称：多功能垃圾清理船
参赛学校：安徽理工大学
北
加液搅拌机构对已切 原料进行加液混合搅拌，
即可完成诸如“水果沙
京
拉”的加工。
在搅拌机构上安装刀具
理
后，对已切原料进行搅 碎，即可完成制馅加工。
工
大
作品可以自动完成对原料的切加工（切片、切条或切
生活节奏的加快使得人们在饮食方面花费的时间越来
学
块），加液搅拌加工和制馅加工，实现一体化自动加工， 解决厨房内一系列复杂琐碎的工作；也可以单独进行其中
整个机器的组成中并没有特别复杂的用具，目前普通 的机械加工技术足可以实现机械部分的加工，同时机器的 使用目的决定了加工的精度也不需要很高；而控制器则可 以使用目前功能多样，价格适宜的单片机，并且整个控制 过程也并不复杂，因此可以使工作的可靠性得到保障。 该作品将日常厨房中零碎繁琐的工作有机地结合起 来，形成了一套自动一体化的“加工生产线”。操作者可 以根据个人的喜好和需求对物料进行加工，如家庭包饺子
断发展，特别是世界各国正在发展市郊铁路、地下铁道和
能制造成产品，Biblioteka Baidu会拥有广阔的市场。
轨道交通，构成城市高速铁路网，动车组在其中将会起到
主力军的作用。动车迅速崛起将会使我们的服务车有了更
广泛的应用空间。
现在科技日新月异，我相信我们的服务车经过改装，
作品名称：“和谐号”动车组多功能服务车
在未来还可以用在更多的领域，做出更多、更好的服务。
应用前景 本机械适合高速公路，机场等的积雪的处理。如能制 造成产品，将具有广阔的市场前景。
创新点 1．巧妙设计出蟹爪式机构（四杆机构）对路面积雪
3
B
作品名称：多功能切断制馅机 参赛学校：北京理工大学 参 赛 者：苏伟 陈亚勤 指导老师：陈亚勤
通过机械手倒出成 品、转移物料盒，充分实 现自动一体化。
皂头数量也不计其数。所以本作品首先使用对象广泛，能 用于任何日常家庭和宾馆。其次，作品成本低廉，使用 极为方便，无论老少儿童都能正确使用。同时作品体积小 巧，放置所占用空间也相对较少。在市面上，同类产品还 很少见，所以非常能吸引顾客的眼球，有很高的市场应用 价值。
北
京
交
通
大
学
日常生活中，无论在厨房还是卫生间都离不开一件常 见的生活用品――肥皂。但是当肥皂用到只剩肥皂头时， 继续使用不方便，扔了却又很可惜。同时，在宾馆、浴室 这些肥皂消耗量大的场所，未用完的肥皂头被舍弃的数量 更是不计其数。如何解决生活中的这个普通却又常见的问 题，便是这次作品所研究的方向。 本项目对肥皂的制作工艺进行了研究，机械系统包括 收集、破碎、加热、再成型等四个工序。 首先，我们将收集的肥皂头放在挡板上，当其达到一 定重量自动落入容器中。抽动容器底板，肥皂头进入齿轮 破碎器中，被压挤破碎成小块，同时自动落入加热容器， 设定一定的温度，使容器内肥皂处于融化状态。在加热融 化的过程中，设计了自动加粉装置和加液体装置，利用这 两个装置可以按照个人的爱好加入不同的香料和补充肥皂 使用后所减少的甘油等物质，来制成更加实用的肥皂。融 化之后的肥皂水通过翻盖装置倒入模型中，肥皂的形状可 根据自行挑选的造型盒而定。造型完成后，风扇冷却，便 可取出肥皂使用。 整个肥皂头重新利用过程采用流水线。结构设置小 巧，放置方便，价格低廉，既可以在宾馆等公共场所使 用，也可以在寻常百姓家庭中使用，有广泛的使用范围。 作品的创新之处表现在作品源于生活，同时解决生活 中的最常见问题。我们本着简单，实用的原则，设计和制 作该作品。首先作品项目创意新颖，别出心裁。同时装置 设置巧妙，将各种机构协调在一起，充分节省空间，用最 简单的装置，实现了所需的功能。另一方面，作品体积小 巧，占用空间少，使用方法简单。 同时作品也有很大推广应用价值，在宾馆，浴室等场 所，肥皂作为日常用品有着大量的消耗，但由此产生的肥
进行收拢，结构独特。
压传动更环保，增加了铲雪车的功能。
2．利用单履带式传输机构，将传输与传动合为一
体，降低了成本。
应用前景与推广价值
3． 采用了丝杠连杆机构设计的自卸装置代替了传统
目前，我国尚没有专用的扫雪车，扫雪工作主要由人
液压装置。
工和其它机械设备完成，费时、费力且效率低。我们经过
4． 通过程序对机械整体控制，自动化高。
创新点
了可能造成的二次污染。
1．首次实现了大棚等的自动化除雪作业，作业过程 中无需人为干预，扩大了除雪范围。 2．将避边缘设计与除雪机器人相结合，实现了高空 无人作业。 3．首次使用高压气体清扫积雪。 4．采用履带式行走机构，能减小局部受力，防止将 棚顶非正常压垮。 5．多项除雪功能设计，除了推、扫，更兼吹雪功 能，可保证将棚顶积雪完全清除。
创新点 1．本多功能服务车的服务种类多样，实用性好。饮 水装置采用自动供水系统。垃圾箱盖的打开与闭合采用了 自动与手动相结合的方式，可实现非接触式投放垃圾；垃 圾清除可直接通过手动打开箱盖，方便了管理人员。 2．服务车采用了自动寻迹系统，可以按照预设的路 线行走，协调了服务车与旅客在车厢内的行走空间。 3．垃圾箱盖打开机构的设计采用了巧妙的连杆传动 机构。其结构对称，传动平稳、可靠。占用空间小。
应用前景与推广价值 动车组在中国才起步，我们的服务车小巧便捷、成本 低、实用性强。将我们的服务车用在动车组上更是为其增
新型多功能铲雪车主要由悬臂式刮雪机构、铲板升降 机构、气动撒盐机构及动力机构组成。其中悬臂式刮雪机 构由螺杆—滑块、四连杆和链传动机构组成；铲板升降机 构由链传动、螺杆—滑块和铰链机构组成。其工作原理 是：根据路面情况的不同，铲板升降机构调整铲板的高度 和角度。悬臂式刮雪机构可调整刮板的高度和角度，使刮 板与铲板能协调配合，实现刮板在螺杆的上来回移动，快 速高效的将铲板上的积雪刮到铲雪车的两边，开出一条行 车通道。同时后面设有气动型撒盐机构，在桥面，山坡等 易打滑的路面撒盐，使得积雪处理的更彻底。
使用价值及推广 本多功能垃圾清理船机械化程度高、操作简单、劳动 强度低，只需要少量的人员就可以操作整个回收船。此船 可以切割水草，收集漂浮物，提高了取水和用水安全、航
１
Ａ
行安全，保护生态平衡，为环保奉献了一份力量。该清理
光添彩，也显现出我国的科技实力。而动车组今后还将不
船效率高，大约是人工打捞的几百倍，应用前景广泛，如
越少，减少厨房工作的时间也成为了人们生活中的一种习 惯。而各种饭店，快餐店则追求食品加工的高效，以便更
的一种加工，实现“一机多用”的多功能要求。
加快速，方便地满足消费者的需求从而抓住商机。
搅拌机构采用行星齿 轮机构，由五把旋转刀具 组成。运动时外围四把刀 具除绕中间刀具做公转运 动外，同时做自转运动， 以实现充分搅碎（或搅 拌）。
作，可将原料加工成条
料、取成品即可。
状；若两套刀具都工作，
由于采用了生产线式加工方式，因而该作品也可作为
可将原料加工成块状。
大批量生产的实用工具，尤其适用于饭店，宾馆，食品加
工厂等饮食行业。
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B
作品名称：肥皂头收集与再造器 参赛学校：北京交通大学 参 赛 者：孙铭壑 姚熙 徐智虹 王正杰 指导老师：洪建平 鄂明成
内容简介及原理 蟹爪式路面除雪机主要由收拢装置、铲取装置、传输 装置、卸载装置等组成，应用了四杆机构装置、链传动装 置、斗式机构装置、自动控制等原理。 除雪机由电机带动车轮在道路上行驶，利用蟹爪机构 将机械前部积雪聚集在机械铲板上，由循环斗式装置将积 雪铲起，并通过传输装置运输到储存箱中。当储存箱装满 时，通过控制电机带动丝杠连杆机构，顶起储存箱向侧面 倾斜，将积雪卸到道路一侧，再控制电机反转使储存箱复 位。
多次反复试验设计出的集铲雪和化雪为一体的多功能铲雪
5．整个机械操作简单，工作可靠，对操作者要求
车，是扫雪机械设备的一种创新，如能制造成产品，将具
低。
有广阔的市场前景。
安
作品名称：蟹爪式路面除雪机
徽
参赛学校：安徽理工大学 参 赛 者：朱胡涛 龚秀丽 洪育贵 李立 陈智
理
指导老师：张新 马天兵
工
大
学
需要馅料，即可通过该机构的全过程进行多循环加工；若
“双刀机构”由一套
只需要对蔬菜水果进行切条切块的初加工，如制作水果沙
横向刀具和一套纵向刀具
拉，则只需要通过程序控制执行其中的部分功能即可达到
组成。被切成片的原料经
目的。操作者活动范围小，物料盒可通过传动带自动送回
过时，若只有一套刀具工
到转接机构平台上，操作者无需来回跑动，只需在原地加