智能晾衣系统的设计与制作

2022届王一牟指导教师：江洁

1.三维模型

2.实物图

一、设计目的

晾衣是人们生活中的必要环节,但传统的晾晒方式是简单悬挂风干，晾晒过程不方便，晾晒时间长。在晾晒过程中，因阳光照射角度的不同，衣物无法得到充足的阳光照射。而在一些阳台空间有限的家庭中，如果人们在室外晾晒衣物，因天气变化的不确定性，当遇到雨天等突发情况时，人们来不及收回晾晒的衣物又会导致衣物淋湿，人们又要进行二次晾晒。目前市面上主流的智能晾晒家居主要为悬挂式，结合传感器、互联网等技术，实现自动上下升降、烘干等功能，但功能相对单一，价格昂贵。对智能晾晒家居的主流研究方向多集中在控制原理的研究，对机械机构方面的研究较少。针对传统晾衣架中存在的急需解决的系列问题,本设计拟通过智能控制方法结合实物样机试验，创新设计出一套智能晾衣系统。以期能够通过理论与实践相结合，对智能家居设计与制造领域的研究提供有意义的参考方案。最终实现新时代，智能改变生活的目标。

二、工作原理

整个过程为：将第一件衣物悬挂至凸轮衣钩上，由凸轮块、弹簧和连接块组成，在晾晒衣物时，挡块舵机处于40度位置，挡块不会对衣钩造成干涉，按动按钮传感器，直流电机旋转1.5秒，衣钩随着履带移动一定距离实现衣物的原地晾晒。衣物全部晾晒后开启按钮传感器，直流马达正转，双向棘轮卷线机构拉动钢绳，晾晒部分上升至上极限位置且六连杆伸缩机构为自适应件，保证上下升降的稳定性。光强传感器能根据外界光强变化向主控板输出的值为0到457，在阳光处的值为384左右。以触须传感器处为原点，当雨滴传感器、光强传感器和触须传感器都不触发时，直流马达反转，衣架向原点处移动，衣架移动至原点处并碰到触须传感器时，直流马达正转15秒。当雨滴传感器检测到外部有雨水时，直流马达反转至衣架碰到触须传感器后停止转动，无雨水后继续执行预定动作，，当无雨水且光强传感器检测到的数值大于380时，电机停止转动。衣物晾晒结束后，关闭按钮传感器，晾晒部分下降至下极限位置，开启按钮传感器，挡块舵机旋转至80度位置，挡块下降，直流电机旋转15秒，凸轮衣钩随着履带移动，在挡块的碰撞下打开，衣物收集至收衣杆上。

三、创新点

1、功能多样，从多方面解决人们生活中晾晒不方便的问题。

2、以双向棘轮卷线机构、六连杆伸缩机构来实现衣架的上下升降功能。

3、设计制作的凸轮衣钩和链条、挡片的配合使用，让衣物的晾晒和收取更为方便。

可调节式无碳小车结构设计与制作（获国家专利）

2020届晏凯指导教师：苏艳萍

1.三维模型 2.实物图

3.专利证书

一、设计目的

无碳小车是以重力势能提供能量，能连续避障的三轮小车。无碳小车拥有经济性、环保性、节能性等特点，本设计是研究如何将恒定的重力势能在小车行走过程中发挥到极致，使小车走得更远，达到能量利用率最大。

根据差速原理和重力势能驱动特点，本设计将制作一款可调节式的无碳小车，要求其能周期性连续避障，通过不同距离的障碍，且运动所需的能量均由重力势能提供，不得使用外部能量。

二、工作原理

无碳小车工作的简述就是把重力势能转化为动能，即悬挂的标准砝码受到重力的作用而下降，通过细绳带动绕线轮（细绳先缠绕在绕线轮直径大的一端，目的是能提供足够的力矩，后期缠绕在绕线轮小端是使小车稳定行走），此时大齿轮转动，大齿轮与小齿轮啮合，使小齿轮带动同轴的驱动大轮，使小车行走，另一方面把动力传给周转片，通过转向机构控制小轮左右摆动，从而使小车走出预期的“S”字形轨迹。

三、整机描述

一种高精度微调自行转向机构，它有底盘、前叉、圆柱筒和大轮，一对大轮和圆柱筒安装在底盘上，大轮轴和圆柱筒间还装有绕线轮，绕线轮通过齿轮对与大轮轴连接传动，绕线轮轴上装有拐齿，圆柱筒里通过绕线吊装重锤，绕线另一端绕在绕线轮上形成重锤势能；前叉有小轮并安装在底盘前端，前叉上端通过滑块连杆与支撑滑块连接转向；支撑滑块安装在长线轨上并与同一长线轨上的连接块间有拉伸弹簧和横向测微头连接，连接块上有转向连杆，转向连杆与拐齿连接实现横向来回移动推动前叉转向，长线轨安装在横向线轨滑块上，横向线轨滑块安装在纵向短线轨，纵向线轨滑块与调节挡块间有纵向测微头。

四、创新点

1、小车通过曲柄摇杆机构实现转向，安装螺旋测微器便于调节杆长，以灵活改变周期和幅值；

2、小车的转向利用线轨结构，减小了在转动过程中的摩擦，使误差不被放大，进一步提高了精度；

3、小车的支撑机构采用了圆筒，大大减少了小车运动时重锤的摆动，提高了运动的平稳性。

3D打印机（获国家专利）

2016届寸待斌指导教师：苏艳萍

1.三维模型

2.实物图

3.专利证书

一、设计目的

3D打印技术，是快速成形技术的其中一种，它是利用粉末状金属、陶瓷或塑料等可粘合材料，通过层层打印的方法来打印物体的技术，一种与数字模型文件为基础的技术，以其操作相对简单，可制作普通工艺无法制造的复杂结构而立足。目前较成熟的3D打印机基本为龙门型打印机，存在的问题打印速度慢、噪音大。而且现在的打印机基本是大型化的工业级打印机，价格十分昂贵，制约了它的普及化和大众化发展。因此需要设计一种既要能实现三维打印、且打印速度快、噪音小、小型化和价格低的三维打印机。本设计第一利用并联臂结构运动方式来设计打印机，从而达到提速。第二改变机构运方式降低噪音。第三利用开源控制系统降低成本，从而制造出廉价的桌面级打印机。

二、工作原理

先根据用三维绘图软件绘制的三维模型，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即“层片”，从而指导打印机层层打印。设计软件和打印机之间运用的标准文件格式是STL文件格式，一个STL文件是用三角面来近似模拟物体的表面，三角面越小生成的物体表面光滑度越高。然后将STL文件导入到Repetier-Host切片软件进行处理，最后生成3D打印机所需G代码。

三、整机描述

改进的并联臂3D打印雕刻机送料打印头由挤出机和打印头等零部件组成，挤出机固定在3D打印机的机架上，打印头安装在并联臂交联的座架上，挤出机与打印头之间有送丝管连接，打印头由喷嘴、加热块、散热器和座架构成，喷嘴固定在座架上，加热块安装在喷嘴上，加热块上方装有散热器，散热器旁有散热风机；挤出机由机座、步进电机、咬丝齿轮和压紧轴承组成，步进电机与咬丝齿轮均安装在机座上并同轴连接传动，压紧轴承紧贴着咬丝齿轮安装在机座上。

四、创新点

1、对现在打印机挤出机进行了结构创新，有挤出机送丝缓冲，解决了挤出头经常堵头的问题；

2、本设计利用三角函数计算进行矢量运动；

3、设计可以脱机打印，只需要把程序放入SD卡上，就可以脱机打印，非常方便；

4、打印机小型化，适用于桌面级打印。

枫斗分级机（获国家专利）

2016届何生朝指导教师：苏艳萍

1.三维模型

2.实物图

3.专利证书

一、设计目的

枫斗，又名石斛，是一种利用兰科石斛属植物中的一些植株形体比较矮小、茎肉质粗壮、质地柔软又富含膏滋（粘液成分为多糖）的石斛茎加工而成，是一种品质优良的天然中药与保健饮品。有生津益胃，养阴清热的功能，目前，这种草药已在医学界得到了广泛的使用，随着枫斗的广泛运用，种植石斛药材人也越来越多，种植户等石斛成熟后就要把它烘干经手工扭转后定型，这样就得到了成品即枫斗。因每根石斛的大小各不一样，从而导致成品枫斗的大小也就不一样，成品的大小等级又决定了价格的高低。这就不得不要求种植的人对枫斗进行的大小筛选，就传统筛选枫斗的方法来说只有手工筛选，这种方法即费时又费力，成为了种植户最头痛的问题。本设计的目的就是要设计并制造一台筛选枫斗的机器，可对枫斗进行大小的分级。

二、工作原理

启动电机，让内、外两筛筒转动。混合枫斗经给料槽进入内筛筒翻滚松散开来，尺寸大于内筛筒筛孔的枫斗留在内筛筒前进，到达内筛筒尾端出口时掉入一级接料槽，尺寸小于内筛筒筛孔的枫斗则穿过筛孔进入外筒继续筛分，尺寸小于外筛筒筛孔的枫斗穿过筛孔掉落到三级接料槽，而尺寸大于外筛筒筛孔的枫斗则在螺旋叶片或者坡度的作用到达外筛筒出口，进入二级接料槽，这样就将混合在一起的枫斗按尺寸分成了三级。

三、整机描述

卧式内螺旋枫斗分级机由内筛筒、外筛筒、机架和电机组成，内筛筒套在外筛筒内，两个筛筒间有间隙，外筛筒上有两个支撑环支撑在机架上的轴承上，并通过筒身上的大齿轮与电机啮合传动，内筛筒前端有进料槽伸入，外筒下部有三级接料槽，外筛筒尾端出口处有二级接料槽，内筛筒尾端有一级接料槽，外筛筒和内筛筒间有螺旋叶片，以增强枫斗的筒内的流动性，提高筛分效率，同时固定两筛筒间的间隙。混合枫斗经给料槽进入内筛筒翻滚松散开来，经过内筛筒和外筛筒，以及螺旋叶片的作用被自动分成三级。

四、创新点

1、分级机的分级装置的设计，该分级装置选用直径不同的两个圆筒组成，每层上面都打有相应的孔，通过圆筒筛的孔的大小来进行分级，分层的优点可以节省分级机的占地空间，体现了小型的特点；

2、分级机的进料口及出料口的设计，本设计的进出料口的设计具有方便简单的特点，这样的设计有利于枫斗的进出料，进料，筛选分级，出料，一次性完成，出料口与枫斗收集装置相连，有利于收集分级后的枫斗。

三面擦鞋机（获国家专利）

2016届陈建刚指导教师：俞利宾

1.三维模型

2.实物图

3.专利证书

一、设计目的

擦鞋行业在中国也并不萧条，无论是在大城市，还是乡镇总能看到那些擦鞋人的身影，同时还有一些具有规模的擦鞋商家，如翰皇，不过他们都是通过人工擦鞋，而且价格不菲，擦一双鞋的价格差不多在4-6元左右，如果有一种全自动擦鞋机的话，这些商家必定会选择，本次的擦鞋机参考现有的擦鞋机价格，成本价估计在400元以内，它结构简单，用料也不多，速度提升好几倍，降低了成本，提高了收益。

二、工作原理

启动电机，带动圆筒刷转动，同时通过各轴、皮带或齿轮带动两圆柱刷，以及偏心轮转动。将鞋放到支架的凸台上与毛刷接触，两圆柱刷即擦刷鞋帮两侧，圆筒刷擦刷鞋帮的前面和项面。鞋帮上的污物尘泥清理后，将鞋子放到上油刷中自动上油，然后再返回凸台掏光擦亮。如果不需上油，可以拨动过渡轮轴上的离合带轮，关掉上油刷。需要上油的，重新拨回离合带轮。

三、整机描述

三面擦鞋机由支架、电机、圆柱刷和圆筒刷组成，电机和轴安装在支架上，一对圆柱刷和一个圆筒刷分别安装在各自的轴上转动，圆筒刷位于中间，圆柱刷位于圆筒刷的两侧围成三面擦鞋的空间，支架上还有一个偏心轮和上油刷，偏心轮安装在其轴上转动，上油刷与安装在偏心轮上的连杆连接作来回滑动，电机通过皮带与圆筒刷的轴连接传动，圆柱刷的轴，以及偏心轮的轴通过皮带或者齿轮与圆筒刷的轴连接传动，各轴通过轴承安装在支架上，支架上有外壳罩盖，上油刷与连杆间有滑块连接，滑块限定在滑块夹间直线滑动。

四、创新点

1、在原有的擦鞋机上添加了一个圆筒刷，简便的解决了全面擦鞋的问题；

2、采用传统上油的方式解决了擦鞋机难以上油的难题。

拉伸试验断后标距测量装置（获国家专利）

2016届何佳嵩指导教师：郭德伟

1.三维模型

2.实物图

3.专利证书

一、设计目的

要较准确地测量延伸率和断面收缩率，除了在试样拉伸之前所做的标距线准确之外，另一个操作难点在于拉断后试样断口的拼接，以及拼接完成之后如何固定在一起测量。将断口对接在一起并不困难，但对于对接好断口之后要能固定试样整体，且一直保持共轴线是很不方便的。通常手工操作的方式是，在试样装夹前取标距需要一手拿卡尺一手拿笔进行标距，在圆棒表面整圈画线较为困难；试样拉断后需要两个人操作，一个人手扶试样使之对接之后，另一个人拿卡尺测量。很明显，手持试样弊端是不稳固，且不容易保持两半试样的轴线始终共线。而一个人既扶试样又拿卡尺，实验操作误差比较大，且操作过程繁琐。因此，设计一台专业的能完成上述工作的设备尤为重要。

二、工作原理

该设计拉伸试验断后标距测量装置工作分两个过程：

①试验前取标距，其工作原理是利用自定心三爪小卡盘的定心夹紧功能，将试样装夹在上面转动左端主动轴时，带动卡盘及其试样一同做旋转运动，通过与试样表面接触的标距笔笔芯刻画作用，从而实现对标距的整圈画线；而标距笔连在数显标尺的表头上，表头可在尺身上滑动显示位移量大小且可在任意位置置零，从而实现对标距按规定长度的分段画线。

②拉断后将断口对正测量断后标距，其工作原理是利用两个自定心三爪小卡盘的定心夹紧功能，能分别将两段断试样装夹在上面，通过旋转进给机构带动右端卡盘及断试样向左端做进给运动，当两端断试样断口接近时，通过缓慢旋转左端主动轴将断口对正，再通过旋转右端手轮将断口压紧，从而实现对断口的对正压紧消减间隙；通过滑动表头至左端将标距笔笔尖与之前做好的标距线对齐，将表头显示的位移量置零，再将表头移动至右端与标距线对齐，此时表头显示的位移量即为断后标距值。

三、整机描述

拉伸试验断后标距测量装置由机架、角码、三爪卡盘、微型带座轴承、卡盘连接轴、直线光轴立式支架、直线光轴卧式支架、数显横式标尺、标距笔、微型带座轴承、直线光轴、波纹手轮、丝杠、法兰螺母、滑块、立式带座轴承和导轨轴承座组成。

四、创新点

1、使用三爪小卡盘作为定心夹紧机构，可实现对试样标距的整圈画线；

2、使用丝杆螺母副作为旋转进给机构可自锁，在断口对正压紧时，能很好地消减断口间隙且操作方便；

3、使用数显尺作为测量机构的位移传感器，可任意位置置零处理，使得测量操作更简便且方便采集数据。

固定翼矢量无人机（获国家专利）

2017届杞绍祥指导教师：张文斌

1.三维模型

2.实物图

3.专利证书

一、设计目的

固定翼矢量无人机是固定翼航模的新产物，打破了固定翼传统的机身结构。机身采用飞翼布局，与传统固定翼相比少了水平尾翼和垂直尾翼，在一定程度上减轻了机身重量。性能方面与传统固定翼无太大差别，水平尾翼和垂直尾翼由矢量旋转机构代替，动力电机的左右矢量偏转取代了垂直尾翼，上下矢量偏转取代了水平尾翼。使用矢量动力技术的飞机不仅其机动性大大提高，而且还具有前所未有的短距离起落能力，这是因为使用矢量动力技术的飞机的环量升力在升力方向有利于减小飞机的离地和接地速度，缩短飞机的滑跑距离。在空气比较稀薄的地方（西藏），一般的飞机在转向的时候要很大的转弯半径，但是采用全矢量飞机就可以快速转弯。在很多方面，全矢量飞机的性能都超过传统飞机。

二、工作原理

螺旋桨启动后，飞控系统自动调整螺旋桨的仰角，为机身提供一个向前向上的矢量拉力，翼板上下两侧的气流差则产生对机身的升举力，飞机便飞向天空。需要转向时，左右偏转舵机通过球头拉杆拉动旋转支撑圈绕其径向轴线转动，电机和螺旋桨的轴心线上的矢量便左转或右转，需要上升或下降时，上下偏转舵机通过球头拉杆拉动十字旋转支架绕其轴心线转动，电机和螺旋桨的轴心线上的矢量便上仰或下倾。左右偏转舵机和上下偏转舵机同时动作时，电机和螺旋桨的轴心线上的矢量便在前方允许的偏转锥形角范围内根据需要转动，实现不同的姿态和不同的动作。

三、整机描述

固定翼矢量无人机由机身、舵机、飞控系统、螺旋桨和无刷电机，其特征在于机身由翼板和上下机身侧板构成，机身前端固定有电机固定座，电机固定座上通过旋转支架安装旋转支撑圈，旋转支撑圈绕其径向轴线转动，旋转支撑圈内装有十字旋转支架，十字旋转上安装无刷电机，无刷电机轴上安装螺旋桨，机身内安装左右偏转舵机和上下偏转舵机，左右偏转舵机和上下偏转舵机通过球头拉杆分别与旋转支撑圈和十字旋转支架连接，控制螺旋桨和无刷电机轴心线的偏转，飞控系统包括遥控地面遥控器、机身上的遥控接收机和APM飞控器，飞控系统与左右偏转舵机和上下偏转舵机间有电连接。

四、创新点

1、固定翼矢量无人机的创新，完成动力电机的全矢量旋转，改变传统机型，是飞翼布局和常规布局完美结合的新机种；

2、矢量旋转机构的设计，为固定翼航模在矢量旋转发展研究提供一定的参考性。

3D打印耗材回收机的研究与制作（获国家专利）

2021届 马安厅 指导教师：苏艳萍

1.三维模型

2.实物图

3.专利证书

一、设计目的

近些年3D打印技术普及十分迅速，并常见于机械制造和教学示范。3D打印技术按材料加工分类主要可分为累积材料型和去除材料型，而去除材料型3D打印机主要用于机加工领域，大学生实验室接触最多的主要为累积材料型3D打印机，主要作为实践创新和教学示范用，在这一过程中，会产生大量的报废材料，不能使用，只能丢弃或作废品处理，浪费了大量的3D打印耗材，资源没能更加合理的使用起来。本设计主要研究如何将使用过或是废弃的3D打印耗材（本课题研究对象为常见的3D打印材料PLA和ABS）重新回收，并加工为可供3D打印机直接使用的耗材，从而节约3D打印耗材，发挥它的最大作用。

二、工作原理

3D打印耗材回收机工作的简述就是将使用过后废弃的3D打印耗材重新融化后，挤出成型，供再次使用。

3D打印过程中产生的废弃耗材（后文统称废料）通常为块状，经处理后，由块状变为粒状，将粒状废料放进3D打印耗材回收机进料斗，接通电源后，加热机构开始工作，当温度稳定在预设温度后，即可启动挤出电机。减速电机带动螺杆一起转动，进料斗中的废料在螺杆的推动下缓缓进入挤出管，此时挤出管内温度已达到废料融化温度。废料经过挤出管内的高温融化后，缓缓自出料口挤出细线状的3D打印耗材，现状耗材进入到抽丝机构的导丝结构中，并通过手动处理，将线状耗材放进抽丝机构夹紧槽里，由电机缓慢抽动挤出的线状耗材。将由抽丝机构抽出的线状耗材缠绕在卷丝桶上，启动卷丝机构的卷丝电机，将耗材收集在卷丝桶上，方便以后配合3D打印机使用或方便密封收纳。

三、整机描述

3D打印材料废料回收机，它有加热挤出模块和抽丝模块，加热挤出模块有挤出管、绞龙、加热器和挤出口，绞龙是一个安装在挤出管内的螺旋杆，通过联轴器由挤出电机带动，加热器是一个包套在挤出管上的电热器，用以加热融化筒内废料，挤出管上装有进料斗，挤出口装在挤出管末端；抽丝模块有座板和安装在座板上的导线轮、夹紧齿轮和规线轮，夹紧齿轮由抽丝电机带动，规线轮安装在夹紧连杆上由拉伸弹簧抵紧在夹紧齿轮上滚动；挤出模块和抽丝模块均安装在机座上，挤出模块在前，抽丝模块在后。

四、创新点

1、机器采用进料、挤出、抽丝、卷丝一条线作业，结构工作明了，精度更好控制；

2、机器的加热机构，使用了全新的交互设计，不在只限于程序固定，能满足不同人的不同使用需求；

3、在人机交互部分，采用分体控制理念，简单容易上手。

发票自动分联盖章机的研究与制作（获国家专利）

2021届郭洲志指导教师：张文斌

1.三维模型

2.实物图

3.专利证书

一、设计目的

现今，纸质发票分为机打发票和手撕发票，随着科技的发展手撕发票已经慢慢的淡出了我们的视野，现在很多企、事业部门和政府长期以来在使用纸质的机打发票，并且在一些时候会一次性产出大量的发票，并且这些发票既要将两联或三联的发票分开，又要将发票撕开并且几乎每一张都要盖章，这时大量发票的后期处理就变成了一个令人头疼的问题。论文基于以上耗时又耗力的问题，制作了一台可以模拟人工进行大量开票后的分联、盖章和裁剪运动过程来达到省时省力的效果的机器。

二、工作原理

分联机器通过三组走纸轮将发票分为三联，通过人工来把分好的发票放入盖章裁纸机器，通过步进电机让发票向前移动，盖章推杆和印台推杆同时动作确保印章按满印泥，最后通过裁纸推杆带动裁纸刀来进行裁纸动作，让纸张自由下落完成盖章裁纸的一系列动作。

三、整机描述

多联发票自动分联盖章机，它有分联机构和盖章裁纸机构，分联机构由分联机架、走纸器和分联电机组成，机架上安装至少两个走纸器，走纸器和分联电机间同步同向传动；盖章裁纸机构有盖章机架、走纸器、盖章推杆、印台推杆和裁纸推杆，盖章推杆上装有印章夹具夹着印章上下移动盖章，印台推杆载着印台平台移动，配合盖章推杆给印章蘸印油，裁纸推杆安装在印台推杆旁执刀片将盖章后的发票裁成单张，盖章推杆前和裁纸推杆前各有一个走纸器传送发票；一个分联机构按照分联数配备盖章裁纸机构形成流水线；各机构受控于PLC控制器。本实用新型针对产生大量发票和收据进行分联、盖章裁纸实现了由机器自动进行，降低了劳动强度，优质高效。

四、创新点

1、把发票的分联机器和盖章裁剪机器分开，各自能保证工作效率，并且可以独立工作；

2、机器需要进行直线往复动作的地方全部使用电动推杆，相比于之前的带传动效率更高，效果更好；

3、发票的盖章分联及整理实现一体化流水工作形式，减轻人工的劳动强度，加快发票分联盖章的进度；

4、使用PLC进行控制，实现运动的精准以及盖章过程的稳定。

基于慧鱼的多功能轮椅的设计与制作

2021届苏超指导老师：苏艳萍

1.三维模型

2.实物图

一、设计目的

中国是全球总人口最多的国家，老年化与残疾是我们必须面对的核心问题。伴随着中国总人口老年化矛盾问题愈来愈严重，持续复杂的老龄人群体对协助步行工具设备的使用要求日渐提升。轮椅一般作为残疾人与老龄人的代步工具设备，现行人工手动轮椅缺少原始推动力作用效果，使用起来非常不便利，不可以符合用户生活与在外出行要求。假如当遇到刮风或者爬破时，一般的人工手动轮椅有的时候会无法不断前行，并且大多数老龄人体力虚弱，很难支持长期的手推轮椅行驶。而多作用功能轮椅的主要目的在于协助少数残疾人或者老年人解决出行不便的困难。本设计的目的是为老龄人及残疾人综合系统设计的多作用功能轮椅。

二、工作原理

座位变换系统：通过一个连杆机构两端连接靠背和腿托从而实现轮椅靠背和腿托的自由调节，该连杆机构由三根杆构成，且共同相连构成一个中心结点，左右两边连杆的末端分别连接着轮椅的靠背和腿拖，中间连杆的末端则固定在机架上，当靠背向下平放时，连接着靠背的连杆会通过中心结点施加给连接着腿拖得连杆一个推力，从而使腿拖向上运动，直到靠背和腿拖得角为180°，当靠背向上收缩时，连接着靠背的连杆又会给连接着腿拖的连杆施加一个拉力，直到回到最初的角度，这就实现了轮椅靠背和腿托角度的调节。

轮式变换系统：该多功能轮椅的轮式分为两种，一种是履带式的轮系，另一种轮式即为正常的普通轮系，这两种轮式可以根据使用者的需要进行自由切换，比如在路过一些坎坷或者有坡的路面时可以切换为履带轮式行走，而在一般平坦的道路时又可切换为普通轮式行走即可，该轮式变换系统在一定情况下既提高了安全保障，又使得该多功能轮椅显得更加的系统化，提高了实用性。

刹车系统：该多功能轮椅的刹车系统采用的是气压制动操控，气压制动操控主要优势为操作控制轻便、工作运行稳定安全、不容易出问题故障、维修保护保养维护便利。这就使得在操纵比较轻便的情况下还能使轮椅的安全系数得到了极大的保障。

行走系统：在轮椅的扶手旁配有一个机械转动方向控制盘，智能机器人经过方向控制盘把弯曲扭矩自动传递给固定齿轮齿条组织机构，进而推进车轮完成向左或者朝右侧的机械转动。此外，在轮椅脚托部分还设计了两个脚踏板，一个踏板控制轮椅轮毂正向行驶，另一个则控制轮毂反向行驶。用脚就能轻松的掌握机器人的运动方向，这相对于用手通过操纵档杆来控制方向更突显功能的人性化。

休闲系统：在多功能轮椅上还配有小桌板和储物桶等零件，这就使得该机器人变得更加人性化，使使用者的生活变得更加方便。

辅助站立系统：由于每个使用者的身体情况各不相同，这就使得各个使用者对于该多功能轮椅的扶手高度要求各不相同，如果轮椅的扶手太高或者太低都会无法有效的起到支撑作用，所以基于这种情况，特意在轮椅上加了一个辅助站立系统，它可以自由的调节高度，把手把调节到使用者合适的高度位置从而起到有效合理的支撑作用。

三、创新点

1、整个机器人中的各个机构所要执行的动作均有独立开关，触发可自动完成；

2、机器人的靠背和腿拖角度可调，可直接用作单人床平躺休息；

3、履带和轮式可自由切换，提高不同路面的通过率；

4、履带行驶系统经过特殊设计，可通过台阶和部分楼梯；

5、机器人框架采用易拆卸结构，便于搬运，安装，且该结构传动可靠；

6、气压制动操控主要优势为操作控制轻便、工作运行稳定安全、不容易出问题故障、维修保护保养维护便利；

7、自动化程度高，机械设计合理稳定，易学实用；

8、充分使用智能控制系统，精确控制机构高效运转。

往期回顾

来源 |红河学院工学院

排版 | 何珊珊 王伟

编辑 |叶婧 李白云

责编 |王沣

审核 |党晓军

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