多功能助老床設計成品
□楚天都市報記者 鄒浩 通訊員 張慧 蔣榕 鄭宇琴
只需一鍵啟動，老人不用彎腰就可輕鬆實現直立上下床，通過手機可遠程遙控床上餐桌、定時藥箱、靠背輔助……近日，在成都舉辦的第九屆全國大學生機械創新設計大賽決賽上，武漢華夏理工學院學生作品「多功能助老床」憑藉人性化的創新設計和廣闊的市場前景，奪得全國大賽一等獎。
設計靈感來自科幻電影
記者了解到，該項目是由該校智能製造學院蘇乾寅、郭清、曹青青、熊暢、任繼東五位學生，在楊文堤老師和陳全老師的指導下，歷時一年多設計而成。談到設計的初衷，擔任隊長的機械製造及自動化1172班蘇乾寅表示，平時很喜歡看科幻類的電影，這個設計的靈感來源於科幻電影。受電影啟發，在拿到「智能家居，幸福家庭」的設計主題時，團隊成員們確定「助老」的設計方向。
為設計出一款實用的多功能助老床，團隊利用網絡開展調研，通過朋友圈轉發、家族群分享對助老床的具體需求進行了調查，發現目前市場上助老床的功能較少、設計簡單且大部分需要手動控制，不能滿足老人獨立生活的需求。「我們的設計是唯一不需要老人彎腰，就能使人從平躺狀態到達直立狀態的。」團隊成員郭清說，儘量讓操作簡單、使用方便，這是他們對項目的最大要求。
諸多困難一 一被克服
把科幻電影裡的設施搬到現實生活裡，這並不是一件易事。為此，團隊成員遇到不少困難：從最初設計的驅動方式因為製作成本和安裝位置被迫更換，以加工過程中的失誤造成的資金浪費，等等。但是，源於大家對機械的熱愛，他們從未放棄。經過與老師多次溝通、修改設計，最終設計出螺旋、搖塊結構的組合，完成了多功能助老床的核心設計模塊。
設計過程中，郭清坦言，在控制部分最大的難題是選取何種控制方式。團隊首先選用PLC控制，但麻煩的是，市面上多接口的PLC控制終端既貴又難以保證質量。經過反覆測試，最終團隊選用單片機加繼電器的控制方式。「接線布線的過程雖然很難，但效果顯著，做出來的東西能滿足控制需求。」去年底，團隊成員在放假前的最後幾天完成設計的骨架結構，原計劃寒假後對床再次升級。誰知寒假剛開始，新冠肺炎疫情暴發，開學時間延期，設計只能擱淺。為了不影響工作進度，疫情期間，成員們只能通過線上溝通，對圖紙、說明書、PPT進行改進完善。
工匠精神傾注於每個零件
8月底，設計團隊終於等到復學，而9月初的省賽初評已迫在眉睫。團隊成員放棄休息時間，每天加班到深夜，把重心轉移到備賽上。雖然疲憊，但是「心中有信念，腳下有力量」。從開學起兩個月，每個周末，師生們都在往返實驗室與校辦工廠中度過。指導老師楊文堤一邊熬夜跟學生探討、修改設計方案，一邊手把手地教學生們如何加工零件。「製作過程中既要鍛鍊學生們的創新和實踐動手能力，又要降低製作成本以更好地適應市場需求。」楊文堤老師說。經過一次次的調試之後，團隊對一批零件進行升級換代，終於在省賽前讓產品亮相。
當最後的軟床墊裝上後，第一代的多功能助老床終於誕生了。它包括靠背輔助裝置、智能藥箱、床上餐桌、抬腿輔助裝置、上下床輔助裝置，可以幫助病人在無人照料的情況下，獨自完成上下床、坐起吃飯、服藥等環節。經過網上模擬演練，9月底，團隊參加2020年湖北省大學生機械創新設計大賽暨第九屆全國大學生機械創新設計大賽，通過線上作品介紹、實物展示、專家提問等環節，順利晉級決賽。11月底，項目團隊出徵成都，參加第九屆大賽全國決賽現場評審，從300多組團隊中脫穎而出，榮獲全國大賽一等獎。
回顧一年多的設計參賽歷程，團隊成員們表示，隊員間的相互合作非常重要。「每次版本的反覆修改都是為了作品最終更好地呈現。」指導老師陳全表示，在一次次的動手實踐中，團隊成員的精益求精、一絲不苟、追求卓越的工匠精神，才是最終讓作品獲得全國一等獎的核心因素。