第九屆全國大學生機械創新設計大賽決賽項目
四川新聞網成都11月22日訊(記者 陳淋 攝影報導)助立杖、助老椅、助老床、助老輪椅、助老藥箱和洗浴、助老如廁……「11月21-22日,中鐵工業杯」第九屆全國大學生機械創新設計大賽決賽在西南交通大學舉行,一系列助老機械項目,展示著大學生們的奇思妙想。除了助老機械,現場還展示了智能衣櫃桌椅、智能衣物晾曬、疊衣、智能窗、智能掃雪阻水等智能家居機械創新設計項目。將「智能技術」融入機械創新設計作品之中,正是本屆大賽的主題「智慧家居,幸福家庭」。「助老機械和智能家居機械」,切合智慧城市、智慧社會的社會發展趨勢,為大學生的創新創作提供了廣闊的空間。在決賽現場,全國120所高校的優秀學子集中「秀」出了他們的創新力。
第九屆全國大學生機械創新設計大賽決賽項目
聚焦人口老齡化實際需求
學生奇思妙想設計製作助老機械
四川新聞網記者從全國大學生機械創新設計大賽組委會獲悉,最近兩年大賽的主題都圍繞著智慧城市、智慧社會這個當前社會發展的趨勢而展開。人口老齡化的健康養老問題,備受社會關注。因此,本屆大賽的一項設計內容就是要求學生設計製作幫助老年人獨自活動起居的機械裝置。對於助老機械,重點設計當老人獨自在家活動時,輔助其從床上坐立,上下床、如廁、洗浴;預防其跌傷、輔助其跌倒後站立;提醒吃藥、物品整理和方便存取等方面的機械裝置,以及針對居住複式樓層家庭,設計幫助老人上下樓的機械裝置。
由西南交通大學機械工程學院學生設計的助老機械——可伴行的輔助坐立裝置,就來自同學們的一次敬老院志願活動。「我們去成都敬老院做志願服務時,了解到老人們的實際需求,有些腿腳不便的老人,坐立行走都有一定困難。因此我們想設計一款裝置,幫助老年人座椅坐立、如廁、上下床等。」設計團隊的同學也了解到,現有的助老器械以輔助戶外行走居多,而能夠輔助老人坐立的產品較少。「我們小組設計的可伴行的輔助坐立裝置,不僅能幫助老人坐立、下床、如廁,以及室內行走,還能夠幫助那些腿腳不靈活的老人輕鬆省力地坐立。這款裝置輕便經濟,能夠很大程度上滿足老人的需要。」
設計團隊的同學一邊現場演示一邊介紹到,裝置採用兩對氣彈簧,當老人坐下時,扶著把手向下,壓縮氣彈簧,此時氣彈簧可以降低老人下降的速度,防止老人突然坐下出現危險。而當老人站起時,扶著把手向上,此時氣彈簧推出,幫助老人站起,並起到省力作用。「我們採用自定心鎖緊機構,能夠根據老人自己的需要,調整把手的位置和高度,操作簡單。作品設計符合人體工程學,零件的結構尺寸以及工作時的把手高度參考機械設計手冊,更加科學規範,能夠滿足絕大多數老人的需求。」一位同學介紹到。
第九屆全國大學生機械創新設計大賽決賽項目
智能家居「腦洞大開」
晾曬、疊衣、掃雪阻水 巧思創意讓生活更美好
本次大賽的另一項設計內容是「智能家居機械」,重點要求參賽團隊使用智能技術,設計和開發新一代住宅用機械和家用機械裝置,如實現自動通風、合理採光、室內物品整理、室內衛生打掃、衣物晾曬與摺疊存放等功能。還包括在颱風暴雨來臨時,門窗加固防護的機械裝置;地下車庫智能阻水、排水的機械裝置。也包括針對北方大暴雪時,清除屋頂積雪的機械裝置。主辦方要求在設計上述機械裝置時,提倡和鼓勵利用「智能化「和充分發揮人的智慧。
今日小雪,網絡熱搜被北大大雪承包了。下雪過後,除雪是一項重點工作。有趣的是,在參賽的除雪智能機械項目中,來自南方的廣西大學也貢獻一份自己的創造力。為了解決目前我國北方在下暴雪時屋頂容易大面積積雪而導致屋頂發生塌陷,造成一定的財產損失甚至威脅到居民的生命安全的問題,廣西大學學生設計了一種智能屋頂自動除雪裝置。
團隊成員介紹,裝置分為機械部分和智能控制兩大部分。機械部分包括行走機構、剪叉升降機構、多角度旋轉機構、往復推送機構以及除雪機構五部分。行走機構用於推動裝置整體從上一工作點向下一工作點移動,剪叉升降機構將除雪機構升高至需要除雪的屋頂表面,多角度旋轉機構用於調整除雪機構的運行角度以適應屋頂的不同坡度,往復推送機構控制除雪機構的前移和後退,除雪機構實現積雪清除。控制部分能夠使整個裝置實現智能運行,除雪裝置整機能夠自動規划行走路徑,且能夠通過紅外識別屋頂積雪的厚度調整除雪機構的運行速度,同時還能判斷屋頂積雪是否清除乾淨,然後反饋到控制模塊判斷是否需要機構再次運行。「通過智能控制和機械結構相結合,提高了除雪效率。」
第九屆全國大學生機械創新設計大賽決賽項目
競爭激烈
僅有前3.8%的作品能參加成都的總決賽
全國大學生機械創新設計大賽是以機械工程專家、楊叔子院士為代表的老一代機械學科前輩和機械基礎課程教指委一起倡導、發起並持續推進的。該賽事代表了全國大學生在機械創新領域的最高水平,是國內最具影響力、機械行業內知名度最高、培養學生工程實踐能力、創新設計能力和綜合素質效果顯著的大學生競賽項目。
大賽今年3月正式啟動,共有678所高校參加。各賽區預賽中切題作品共計4719項,各賽區推薦了435項作品參加全國決賽。經過決賽第一階段評審會議(初評)和先期慧魚組的評審,先期已有200項作品被評為二等獎。參加全國決賽第二階段評審的作品共有181項,在實物創新作品中助老機械類94項,分5組,智能家居機械類67項,分4組;慧魚組20項作品單獨成1組。共分10個組進行評審。通過參加校賽選拔、獲得省級競賽最優的前8%、又闖過了決賽的初評環節、只有約全國總參賽作品數的前3.8%的作品到成都參加最後決賽,競爭全國一等獎。在西南交通大學參加線下公開評審的作品,真正代表了本屆4719件參賽作品的一流水平。
黨的十九屆五中全會提出,要把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐,面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略,完善國家創新體系,加快建設科技強國。
全國大學生機械創新設計大賽組委會主任李培根介紹,近幾屆機械創新設計大賽的獲獎學生中已有一批成了融資幾千萬、甚至幾億元人民幣的科技創業公司帶頭人。參加早期第一、二屆大賽的學生,現在已經成為國家各行業的骨幹。他們的創新實踐告訴我們:通過機械創新大賽的鍛鍊,學生的創新能力和綜合素質能夠得到切實的提高。
四川省教育廳一級巡視員胡衛鋒談到,大學生機械創新設計大賽已成為四川省機械類教學領域中舉辦時間最長、實施範圍最廣、參與學生最多、最具影響力的大學生基礎性學科競賽之一,成為深化創新創業教育改革的重要載體和平臺,並且以賽促教,形成了新的培養觀、質量觀、人才觀、教育觀。
西南交通大學副校長馮曉雲表示,學校歷來高度重視對學生的實踐動手能力和創新創業能力的培養,多年來,學校充分發揮學科優勢,以培養創新人才和推進高校創新教育改革作為神聖使命與核心價值,以行業骨幹企業為依託,以各類學科競賽為載體,切實將國家建設的創新型人才培養落到了實處。