① 机械设计创新大赛获奖作品介绍
机械设计的竞争力是设计的产品的一种内在属性,
比如说,某种机械设计与另一种机械设计相比较,在满足具体社会需要的程度方面和在为满足这种需要所付出的耗费方面的差别.购买机械产品,为的是满足某种需要,有时是生活消费需要,有时是生产消费需要.换之,机械产品必须具有一定的社会使用价值。
想要获奖要看创新、与创新的价值所在。
介绍和大学的毕业论文差不多、什么设计意义、前景、任务目的、任务要求、选择方案、方案定型、数据计算……就不多讲e。呵呵。。。。
② 请问机械创新设计作品怎样设计
创新设计方法有很多种,下面简单介绍智力激励法、提问追溯法、联想类推法、返向探求法、系统分析法、组合创新法六种。
(1)智力激励法: 人的创造性思维特别是直觉思维在受激发情况下能得到较好地发挥。一批人集合在一起,针对某个问题进行讨论时,由于各人知识、经验不同,观察问题的角度和分析问题的方法各异,提出的各种主意能互相启发,填补知识空隙,启发诱导出更多创造性思想,通过激励、智慧交流和集智达到创新的目的。
(2)提问追溯法: 提问追溯法是有针对性地、系统地提出问题,在回答问题过程中,便可能产生各种解决问题的设想,使设计所需要的信息更充分,解法更完善。提问追溯法有奥斯本体温法、阿诺尔特提问法、希望点列举法、缺点列举法。
(3)联想类推法: 通过由此及彼的联想和异中求同,同中求异的类比,寻求各种创新解法。利用联想进行发明创新是一种常用而且十分有效的办法。许多发明者都善于联想,许多发明创新也得益于联想的妙用。类比联想由一事物或现象联想到与其有类似特点的其他事物或现象,从而找出创新解法。
(4)返向探求法: 将人们通常思考问题的思路反转过来,从背逆常规的途径探寻新的解法,因此返向探求法亦称逆向思维法。例如声音既是振动,那么振动为什么不能复现原声呢?通过这样的反问,发明了留声机。
(5)系统分析法: 对于技术系统,根据其组成所有影响其性能的全部参量,系统地依次分析搜索,以探索更多和解决问题的途径。
(6)组合创新法: 组合创新法是将现有技术和产品通过功能、原理、结构等方面的组合变化形成新的技术思想和新产品。组合法应用的技术单元一般是已经成熟和比较成熟的技术,不需要从头开始,因而可以最大限度地节约人力、物力和财力。组合创新的类型很多,常用的有性能组合、原理组合、功能组合、结构重组、模块组合等。
③ 中国古代有哪些机械发明
古代的机械主要是石头、铁器、木。这几种的话也可以衍生出很多不同的发明。
④ 机械创新发明小制作
机械创新设计是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,是作者根据多年来为清华大学本科生开设“机械创新设计”课程的教学内容编写的。
全书共9章,内容包括:绪论、机械创新设计的表达方法、机械创新设计的选题、功能原理创新设计、机构创新设计、结构创新设计、一般创新设计技法、创造力开发和创新失误分析。
从选材和内容安排上力图通过向读者介绍创新设计方法和成功的机械创新设计实例,提高读者对参与机械创新设计实践的兴趣和自信心。
⑤ 中国机械发明创造简史是什么
机械始于工具,机械领域中绝大部分的发明创造是由于生存、生活的需要和生产中的需要,一些发明创造是战争的需要,还有一些发明创造是为了探索科学技术的需要。50万年前,中国猿人学会了制作石器。20万年前,生活在我国四川资阳地区的古猿人学会了制作骨针、骨锥等骨器。15000年前,古人类学会了用骨、角、牙、蚌壳等制作形状复杂的器械,并学会了磨制技术。5000年前,人类进入新石器时代。在西安的半坡遗址中,发现了大量的制造技术水平较高的各种重要的骨器。4000年前,人类发现了金属,并学会了冶炼技术,我国进入了金属时代。不久,又发明了由铜锡合金组成的青铜器,金属器械逐步取代了石制和骨制的器械。2000年前,又发现了铁金属,并掌握了冶炼技术和制造技术,我国在春秋时代就已进入了铁器时代。
1简单机械的发明创造
人类发明最早的机械主要有杠杆、滑车、斜面、螺旋等几大类。杠杆是发明最早且应用很普遍的一种简单机械。图1-1(a)是杠杆在锥井机上的应用,利用人的跳上跳下动作,使锥具上下工作。图1-1(b)是利用杠杆原理提水浇地。
图1-10古代火箭4机械传动领域的发明创造
随着人类的不断进步,古代人们已经开始利用绳索、链条和齿轮进行动力传递,使得各种工具的功能日趋强大,人的劳动强度得到了更进一步减轻,但其结构也逐渐变得复杂起来,在图1-11所示的木棉纺车中,双脚交替踏动摆杆时,大绳轮转动,再由一绳带动三个小绳轮高速转动。三个小绳轮上各装一锭,纺线人手持棉条,即可在锭子上纺出线来。如图1-12所示,记里鼓车是我国机械发明的代表作之一,其应用了复杂的齿轮轮系,根据车轮走过的距离折算成转过的圈数,再通过齿轮传动比计算得出准确的里程,每走过一段距离击鼓一次。
图1-11木棉纺车
图1-12记里鼓车
⑥ 机械类的小发明
1、美国人发明了现代意义上的钢笔。
在中世纪,人们用一种削尖的鹅羽毛写字,它被称为“羽毛管笔”。
在自来水笔发明以前,欧洲人千余年使用的一直是翎管笔,也称羽毛笔。它是使用鸡、鸭、鹅、鹰等鸟类的翅羽毛制作的,最常用的是鹅翅羽毛。英语中自来水笔一词 “pen”就是从拉丁语 “羽毛”一词演化而来的。但翎管笔的寿命很短,笔尖很容易磨秃或劈裂,一支笔能写几千字就很不错了。后来,人们在翎羽毛笔尖上包上一层金属薄片,诞生了金属笔尖。
1809年9月23日批量生产的自来水笔在英国上市。
1884年美国人刘易斯·埃德森·沃特曼(Lewis Edison Waterman,刘易斯·爱迪生·华特门)应用毛细原理设计成具有毛细作用的零件——笔舌,它与钢笔尖紧密互配,然后用滴管将墨水注入空心的笔杆,依靠毛细引力作用,使用墨水自动流向笔尖,形成了自来水笔的雏形。
沃特曼最初的笔有一种原始的注系统。笔主必须用一支眼药水滴管,来将墨水弄到自来水笔的吸水管里去。
此后围绕着钢笔的各种专利有400多项。
这些改进包括了:做成了具有弹性的橡胶笔胆,运用大气压差原理设计成吸水结构,代替了滴管注水。此外还做成了笔套,笔夹,使自来水笔具有保护和随身携带佩挂的功能。
20世纪初,装有挤压吸取墨水橡胶管的笔风行起来了。从这时起也有了带一根挤压橡胶管杠杆,自动注入墨水的自来水笔。
尽管如今有了许多常用的不同类型的笔,可许多人仍然偏爱自来水笔平滑的书写作用。
⑦ 怎么制作机械类的小发明
先去小商品批发市场了解一下,有很多现成的,可以给你启示。
⑧ 机械创新设计大赛作品简介怎么写
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:高雪官
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:广东工业大学
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:殷跃红
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:严承华、金传喜
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。