全国大学生机械产品数字化设计大赛作品说明书
机械创新设计大赛说明书 修改 2
第六届全国大学生机械创新设计大赛参赛作品折叠式科氏惯量仪设计说明书设计人员：张鹏张一超张作斌路旭蒋博文指导教师：王平凯马海涛参加单位：长春工业大学2014年5科氏惯量仪设计者：张鹏，张一超，张作斌，路旭，蒋博文指导教师：王平凯，马海涛（长春工业大学机电工程学院）摘要：大学课程中有很多课程的相关的原理需要相应的实验才能做到深层的理解，比如说科氏加速度实验。
而如今的实验仪器存在以下几点不足：1.实验仪器体积较大，不能让实验达到人手一台。
2.实验仪器造价昂贵，从而使多数学校不能大数目引进。
3.实验仪器不易移动，教师不能随意将仪器带到教室及其他地方。
4.实验仪器造型单调，没有趣味性，实验现象不能给同学们留下很深刻的印象。
针对这一问题，研究小组做了充足的研究和调查，设计并制作了这一台折叠式科式惯量仪，希望借此解决以上问题，我们设计的设备有以下优点：1.实验仪器体积浓缩且重量适中，可以轻易移动。
2.实验仪器造价低廉，每台造价2000~3000甚至能更低，这样就可以使学校增加配备量,保证每位同学都能操作一台。
3.实验仪器操作简单方便，而且安全性更高。
4.实验仪器可以装箱带走，使老师可以轻易带到教室及其他地方。
5.实验仪器综合性高，它既能科氏加速度和转动惯量以及摩擦力矩实验。
6.实验仪器设计为透明主体，实验现象符合梦幻这一主题，吸引学生们的热情。
因此，我们设计的便携式设备一方面能很好地适应日常教学的要求，另一方面，又能使同学们通过实验过程了解理论力学等相关知识，很好的提高学生们的学习热情，给理论力学课程增加了一个好帮手。
关键词：科氏力，惯量，可折叠，新颖一、引言一节实验课可以通过实验过程吸引每个学生的兴趣，提高他们的学习热情，学生上的每一节实验都与一周或是一个月所学的知识有着紧密的联系，它既是一种实践又是一次复习，帮助同学们加深对课堂知识的理解。
二、产品功能及结构（一）产品功能：①科氏力的测量；②科氏加速度的计算；③转动惯量的测量；④试件的摩擦力矩的计算；⑤电路控制的编程教学；（二）产品结构：箱体支架、动力源、传动机构、动作机构、装夹机构、电子测量机构、控制机构、安全机构。
第六届全国大学生机械创新设计大赛主题说明及创新作品说明书要求
第六届全国⼤学⽣机械创新设计⼤赛主题说明及创新作品说明书要求第六届全国⼤学⽣机械创新设计⼤赛⼀，主题设计的基本思想⼤赛主题“幻·梦课堂”内容为“教室⽤设备和教具的设计和制作”1，强调和重视课堂教学2，启发学⽣的想象⼒3，避免过去雷同作品⼆，注意之处：1，机械类课程----含各类机械专业课程，例如：轻⼯、道路、⽯油、印刷、动⼒、农业机械类课程；不包括化学、物理、电器、电⼦原理类课程2，课堂----⽤于学习机械类课程的教室、实验室等教学场所。
不包括化学、电⼦类、体育、农业、⽣物等课程的教室和场所。
3，⼤赛希望作品设计有创新，不希望重复制作各类⽰教板，创新拼接箱，不希望重复现有的教学模型（车模，机器⼈模型，⽣产线模型）4，改进设计，则要求说明书中，以及答辩中，指出参考的原教具、原模型。
创新作品说明书要求1、参加决赛作品介绍应包括以下⼏部分：1）题⽬、设计者、指导教师2）设计⽬的3）⼯作原理4）设计计算（突出现代设计与分析、传统设计过程可省略）5）主要创新点与特点（例如“机电结合”、“结构紧凑”等属于特点）6）作品外形照⽚（必须具备）7）参考⽂献2、篇幅要求以上内容篇幅严格控制在5000字内（含图⽚）——不超过7页篇幅3、格式要求A4纸版⾯，作品名称3号字⿊体居中；1级标题4号字⿊体；正⽂⼩4号字，1.25倍⾏距，上下左右页边距留2.5厘⽶。
⽤Word2003版本编辑，图直接插⼊正⽂中混排。
作品介绍的电⼦版请在6⽉5⽇前发⾄王丹邮箱1432537529@/doc/8515790336.html。
参考⽂献，格式如下：1）专著：主要责任者.书名.版本（第⼀版略）.出版地：出版社，出版年2）连续出版物中析出的⽂献：主要作者. ⽂献题名. 杂志名，年，卷（期）起⽌页码4、图、表的要求1）图的线条要清晰，图的内容、结构必须正确；若为复印图则必须修改清楚；2）必须采⽤有关制图的最新国家标准，并注意⼯程插图的零部件的清晰度；3）每图须有图号，图名（⽤5号字体）；4）尽量采⽤三线表格。
机械创新设计大赛全国一等奖说明书
第四届全国大学生机械创新设计大赛决赛参赛作品多功能救灾背包设计说明书设计者：杨凯，徐超，张恩，吴刚亮，杨飞指导教师：朱育权，万宏强西安工业大学机电学院2010年10月多功能救灾背包设计者：杨凯，徐超，张恩，吴刚亮，杨飞指导教师：朱育权，万宏强（西安工业大学机电工程学院，西安710032）摘要：以便捷、实用、高效的解决救灾过程中的运输、医疗救治、住宿、饮食问题的设备为研究对象。
提出了一种可分离的四折叠框架结构，再巧妙地配以折叠帆布和帐篷，便制成了一种可运输物资又可变为担架、帐篷的背包。
实验结果表明，该设备工作稳定，性能可靠，功能实现效果良好。
关键词：背包；担架；帐篷；多功能；救援避难作品内容简介本作品跟据本届机械创新设计大赛的主旨要求而设计，属于“救援、避难类机械”。
此背包主体为金属框架结构，宽50cm，厚30cm，高70cm，净重8kg。
背包状态可用来运送物资。
卸下物品后开启侧连接机构，展开背包变为担架，担架长200cm，宽50cm。
翻转担架并开启开合装置，揭开粘扣，向两侧拉开担架，拉出帐篷与担架布面结合，再由折叠杆撑起即变为帐篷，底面边长2m×1.8m，高145cm，可容纳三人居住。
此背包设计容量90L，内装供三人三天使用的食物，饮用水及药品。
再放入轻薄的防潮垫和三个睡袋以结合帐篷使用。
这样每个背包就可解决三个人灾后三天内的基本生存问题，还可用担架将受伤严重的人抬出至附近的基站救治。
联系人：万宏强联系电话：EMAIL：1 研制背景及意义在像玉树地震、舟曲泥石流等这类自然灾害发生时，由于道路损毁、大型救援设备数量不足，都会造成很多民众被困重灾区。
短期内面临没有食物、饮用水、药品以及住所等问题。
没有大型设备的帮助，到达灾区外围的士兵往往没有高效的救援方法，而是以人力一次又一次的向灾区运送单一物资，很难满足灾民短期生存的多种需求。
对于这类自然灾害救援过程中存在的问题我们应当考虑如下几点：1）运送的物资应当具有集成性，以便于之前的统一生产、调配与运输；2）送入灾区的设备应当尽可能多的解决灾民所面临的各种基本困难，如温饱、住宿以及医疗救治问题；3）送入灾区的设备除了消耗品外可以反复再利用。
机械创新设计大赛作品设计说明书格式
第三届全国大学生机械创新设计大赛决赛参赛作品设计说明书格式要求说明1．总体要求全文控制在8～15页以内，并按以下顺序编排：作品名+“设计说明书”、设计者、指导教师、学校名＋院系名＋学校所在城市＋邮编、摘要、关键词、正文[可自行组织，但应包括下列内容：作品背景（国内外相关研究现状）、设计制作中解决的关键技术问题的描述、作品实物或实物模型的照片、创新特色、预计应用前景等]、参考文献。
可不加封面。
采用word 2003版本编排。
2．页面要求A4页面。
页边距：上25mm，下25mm，左、右各20mm。
标准字间距，单倍行间距。
不要设置页眉，页码位于页面底部居中。
3．图表要求插图按序编号，并加图名（位于图下方），采用嵌入型版式。
图中文字用小五号宋体，符号用小五号Times New Roman（矢量、矩阵用黑斜体）；坐标图的横纵坐标应标注对应量的名称和符号/单位。
表格按序编号，并加表题（位于表上方）。
采用三线表，必要时可加辅助线。
4．字号、字体要求油罐车注油自动控制系统设计说明书[r1]设计者：×××，×××，×××，×××，×××[r2]指导教师：×××，×××[r3]（XX大学机电学院，西安710056）[r4]（空一行）[url=]作品内容简介[/url][I5]通过实验设计了一套自动加油系统……（400—600字以内）。
联系人、联系电话、EMAIL（空一行）1 研制背景及意义在新疆塔里木石油基地，目前从油井打出的原油储存到储油罐后，从储油罐向油罐车注油时，一个人需站在油罐车上注油口旁观察油罐是否加满，而另一个人关闭阀门。
因在原油内含有大量的有毒气体（硫化氢）,从安全角度考虑站在油罐车上的人必须戴上防毒面具……2设计方案[r6]2.1 电磁控制用电磁控制比较容易实现，但是因为防火、防暴的原因，加油区不得用电，无法用电磁控制…………2.2 气动控制用气动控制，气源的空气压缩机也要用电，但可以将空气压缩机放置在远离加油区的位置。
全国大学生机械创新设计大赛作品说明书
基于CPM康复理论的手肘运动康复训练器械设计说明书设计者：谢群，张万军，李建清指导教师：潘慧龙，周伦（西南交通大学机械工程学院，成都610031）[摘要]：本产品涉及一种运动功能障碍患者如肘部手术，长期卧床病患进行康复训练的设备，特别涉及一种针对前肢肘关节，腕关节功能康复训练，以促进运动功能恢复的CPM康复机器。
该产品突出解决康复器械机械传动和使用单片机和简化传感装置实现系统自动控制问题，具有一定的可移植性，用以提高康复器械的可靠性，实用性，易用性，实现康复机械的智能化。
[关键字]：肘关节；CPM机；单片机控制●技术领域本产品涉及一种运动功能障碍患者如肘部手术，长期卧床病患进行康复训练的设备，特别涉及一种针对前肢肘关节，腕关节功能康复训练，以促进运动功能恢复的CPM康复机器。
该产品突出解决康复器械机械传动和使用单片机和简化传感装置实现系统自动控制问题，具有一定的可移植性，用以提高康复器械的可靠性，实用性，易用性，便携性，实现康复机械的智能化。
●研究背景目前，我国每年有120-150万人患中风，其中多半残留严重的后遗症，影响生活质量。
由于受到各种因素的制约，多数不可能在医院长期接受康复治疗，出院后进行自主锻炼是一种有效的方法。
对于中风病人，对其偏瘫部位进行康复训练是十分重要和关键的医疗手段，及早进行康复训练可以大大减少残疾的可能性。
[1]另一方面，由于事故，运动意外伤害等引起的肢体受伤病人的临床症状也需要及时的康复训练。
运动康复训练是通过运动刺激，提高运动功能障碍患者患部运动功能的一个主要康复手段。
目前上述病人的康复训练或康复治疗，主要是由经验丰富的医生根据病人的病情和恢复情况，亲自操纵康复训练装置，对病人的肢体施加一定大小的作用力，引导病人进行往复的肢体运动锻炼。
在偏瘫上肢训练中引入机器人技术，其优点在于，机器人不存在疲倦问题，能够满足不同患者对训练强度的要求；实现自动控制，可以客观的记录训练过程中患者患肢的各种运动参数，供医生分析，以评价治疗效果；使用机器人技术，使得远程治疗和集中治疗（一名医生同时为多名患者提供指导）成为可能。
机创作品设计说明书pdf版
全国机械设计竞赛国赛说明书模板
往复式高楼逃生装置作品内容简介作品是采用二力平衡原理，使重物下降时的主轮受到的主动力矩与刹车的制动力矩相平衡，从而实现匀速下降的一种缓降器。
作品主要由摆线轮机构和刹车机构两部分组成。
摆线轮机构由一个主轮两个副轮构成，线绳嵌在主副轮的啮合面之间，参于啮合，以防止绳子与轮之间的打滑；当绳子受到重力时，缓降器上方受的拉力与重力相平衡，而吊钩下的楔形块将拉力转化为正压力，使刹车片产生摩擦力矩。
通过设计与实验，我们得到了合理的楔形块角度，对于不同重量的人或重物，使主轮受的主动力矩与刹车的制动力矩始终保持平衡，因而无需任何调整，均能实现匀速降落。
使用时，将卷线轮向楼下抛出，绳子被打开，人用绳子的一端向下缓降，当一人完成缓降后第二个人可用绳子的另一端进行逃生，来回往复以提高逃生效率。
作品重量轻，制造成本低，是一种便携式设计，市场前景大。
1 研制背景及意义随着城市化进程的加快，越来越多的人在高楼中居住和办公室。
在高楼大厦发生火灾等紧急状况、特别是楼梯等安全出口已无法使用时，仅仅等待消防人员的营救是不够的，若能有效自救会给受困人员带来更多机会。
在这种情况下，高楼逃生装置应运而生。
目前国内高楼逃生装置取得了较好的进展，典型的逃生装置有：高楼逃生绳，高楼逃生缓降器，高楼逃生伞，高楼逃生管，救生梯等，其中与本作品较为接近的产品是高楼逃生缓降器。
高楼逃生缓降器：是在绳子上加一装置，人在下降过程中，该装置利用摩擦阻力来克服重力加速度，使人获得低速降落的救生装置。
浙江江山浙安消防器材厂的缓降器是这类产品中的一种典型，其主要原理是装置内的行星轮减速机构及摩擦轮毂内的摩擦块的作用，保证使用者依靠自重始终保持一定速度安全降至地面。
这类产品使用时具有一定实用性，其主要缺陷是一方面需要使用者根据自身体重调节摩擦力的大小，二是对于不同体重的人下降的速度差距较大。
当灾害发生时，人们总是处在慌乱的情绪中，这种时候为了更好地逃生，逃生装置最好有以下特征，一是安全可靠；二是使用时方便快捷；三是这种装置应能最大限度地适应每一个受灾者，无论男女老少均能使用；四是这种装置对于不同体重的人，最好是不需进行任何调整均能直接使用，并且能表现出相同的特性，如速度基本一致等。
第六届全国大学生机械创新设计大赛作品设计说明书
1.设计目的1.随着城镇化的发展，越来越多的人口聚集在城镇，地价的升高对城镇的教育也造成了很大影响。
一个班很多同学在一个教室里上课，不得不忍受着拥挤。
这种情况在大城市和一些重点学校尤其多见。
同学在课间时经常进出座位会对周边同学造成影响，有时候甚至会引起同学之间的矛盾。
拥有一个可以任意翻转桌斗的桌子，同学之间因桌子挤到的矛盾也会大大减少。
2.传统桌子的形式较为呆板，使用者不能根据自己的需要和喜爱来调整桌子。
一个可以将桌面角度调整的桌子，满足了使用者除了正常使用之外如画图、画画等其他用途。
3.传统桌子在教室中占用面积大，且移动不方便。
桌子的桌腿可以拆卸放入桌斗中，在不使用桌子时，可以将桌子拆装后放在一起，节省空间。
同时如果需要搬桌子时，桌子方便移动的优点就体现出来了。
2.主要创新点1.桌斗的旋转，方便同学课间时的出入；2.桌面的调整的无极升降，桌面可以根据自己的需要倾斜一定角度，满足画图和画画一些需要；3.桌腿可以拆卸和折叠，当不使用桌子时可以将桌腿拆卸，折叠后放入桌斗，桌子放在一起节省空间；4.桌斗的拉杆和导轮组合，在需要搬桌子时，搬运的方便解决了搬桌子的苦恼。
3.工作原理1.桌斗旋转功能的实现：桌斗和桌腿之间通过轴承联接既可以实现自由旋转，在联接处安装的一个插销可以实现旋转或固定的两个功能。
轴承的联接采用了台阶轴和轴承座，很好的将桌腿和桌斗联接在一起。
台阶轴轴承座2.桌面调整功能的实现：通过梯形螺纹丝杆的旋进旋出推动桌面板后端升降，梯形螺纹具有调节速度快的优点。
丝杆与桌斗之间通过多自由度活动铰接联接，当丝杆升高下降时能适应配合丝杆与桌面之间的滑动和转动变化。
升降丝杆升降杆支座实物图活动铰接3.卓腿拆卸和折叠功能的实现：桌腿与桌斗之间采用的是螺纹联接，可以自由拆卸。
桌腿的个关节处采用了合叶和螺纹固结的方法，实现桌腿的作用及折叠。
实物图4.搬运方便的功能实现：通过桌斗腹板下的导轮和拉杆实现了搬运方便的功能。
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2、探测机器人
由于其具有强大的越障功能，及其远程控制的功能，可在具有放射性及对人体有辐射的地区惊醒勘探，能够在灾后进行探测，收集信息等功能。
3、隧道清理
由于螳螂的爪子的强劲和脚步键稳，并在其尾部携有机械钻割工具，使其可在隧道中搬运或破碎一定大小的障碍物，使隧道畅通。
4、螳螂机器人可以四足站立，两个镰刀形的机器臂与头可搭建工作平台。
5、障碍清理，巨大的手臂可以扒开一定重量的物体，使行进更加流畅。
6、强悍的手臂及四肢亦可以进行一定的攀爬，如爬杆、绳索等，进而可代替工人进行高空作业。
7、360的视觉监视，大范围的取景，可以很好的观察四周的环境。
六、技术推广应用价值
1、高仿真螳螂机器人玩具
1、地面移动系统
本仿生螳螂机器人的地面移动系统为四足行进控制。机器人腿部为连续转动式腿机构，如图3所示。其腿部结构尺寸为：髋关节长度L1=120mm;大腿关节长度L2=160mm;小腿关节长度L3=220mm。其中每一部分都可以一定角度转动或者摆动，髋关节沿着自身轴心转动，大腿关节和小腿关节分别绕O1、O2转动。初始状态大腿关节轴心沿着x方向，小腿关节平行于y方向垂直于x方向。
图10 高倍率航模电池
机体另有一组高倍率航模电池安装与腹部，保证了在没有充足阳光时，机体依然可以正常工作。
当机体进入狭小的空间内时，太阳能电池板会收起，此时机体的能量供应就由高倍率航模电池供给。实现能源的充分利用。
5、导航系统
本机器人的头部装有两个微型摄像头，每个摄像头都可以360度旋转，这样保证了对周围信息的有效捕捉，其触须为两个天线，用于数据的接收与传输，可实现远程控制。内部藏有机械嘴，用于工作。
5、可实现远程控制。
6、360视觉检测。
7、可进行爬杆，以完成高空作业。
三、作品结构
本仿生螳螂器人由主体、地面移动系统、机械截割臂、供电系统、自动平衡系统和控制系统六大部分组成。我们团队根据螳螂的运动结构及特点进行精心设计，其三维的整体架构如图1所示：
图1 仿生螳螂的架构图
图2 仿生螳螂的分解图
四、作品工作原理
图4机器人步态分析图
当遇到更为复杂的路面时，可以放下双爪，这样可实现6足行走，其中右爪，左前足，右后足为A组；左爪，右前足，左后足，为B组。两组足交替前行，这样不但加快了行进速度，还增加了行进的稳定性。其三维六足行走如图5所示：
图5 六足行走姿态图
2、平衡系统
图6 平衡系统示意图（一）
图7 平衡系统示意图（二）
图8 机械截割臂工作原理图
割臂共有4个自由度，由4部分组成，通过控制能实现螳螂所特有的攻击时的状态，同时机械截割臂可以实现物品的搬运，对物体进行截割，当其与头部配合时，是一个完美的操作平台。
4、供电系统
图9 一款太阳能电池板
本仿生螳螂机器人共采用2块太阳能电池板为机体供应能量，两块太阳能电池板利用四杆机构翻转到机体的两侧，由于使用了四杆机构，这两块电池板可做213度翻转，可以随着太阳的运动调整这两块太阳能电池板的姿态，便于更好的吸收太阳能。
图3机器人腿部为连续转动式腿机构
通过对步行机器人进行稳定性分析，选择合理的摆动腿顺序，最终采用如图4所示的步态，即初始状态4足处于站立状态，如图4所示；接着后腿1和前腿2向前跃进，这个过程中髋关节转动，大腿关节绕O1小幅度转动，小腿关节绕O2向外转动，其余两腿保持站立状态;当后腿1和前腿2跃进站稳后，前腿1和后腿2开始跃进，如图4(c)所示，如此往复向前运动。
自平衡系统可使机体在动态行走中时时平衡，通过连杆机构平衡系统示意图中，此装置为本机器人的平衡系统的组要部分。机体可在复杂的行走环境下通过调节配重块的滑移，进而达到平衡机体，保持机体的平稳工作。
当前足向前迈进或后退时，推动杆一向后移动，杆一杆二铰链，进而带动配重移动，使重心在行走的动态中保持平衡。
3、机械截割臂
生物机器人即活体生物的人工控制，是生物学、信息学、测控技术、微机电系统技术高度发展并且相互结合的产物。世界各国早已开展利用动物作战的研究。如训练狗钻入敌方要地将其炸毁，或利用海豚侦察潜艇等。现在更多的国家都在研究将微型传感器安装到小动物的身上，使其进入人类无法到达的地方。
针对与自然界的螳螂所特有的能力，我们团队对设计了一款仿生螳螂机器人。
全国大学生机械产品数字化设计大赛
作品说明书
仿生螳螂机器人
作者： 李强 林水杉 刘希福
学校： 辽宁工程技术大学
指导教师：
一、作品背景
随着科技的发展,机器人应用越来越广泛。仿生机器人作为机器人家族中的重要成员，具有高度灵活性和柔性，还具有高度的易复制性，这就决定了仿生机器人在21世纪必将出现更多的种类，仿生机器人也将得到更深入的应用。
二、作品特点
1、高仿真螳螂，集聚螳螂的走、跳、爬、抓取特点。
2、为使机器人更好的适应环境并能更长久的工作，我们设计了两套供电系统，一为太阳能翅膀，二为腹部的铅蓄电池。
3、本机器人能够以四能力。
4、本机器人内置自动平衡系统，确保机器人在行走及爬行时的稳定性。
6，电机控制系统
五、主要创新点
1、本仿生螳螂机器人具有更强的越障性能。四足和六足行进、多节的设计更利于机器人在复杂的环境下工作。
2、本机器人配有自动平衡系统，根据不同的行走姿态，自动平衡系统可实时调整机器人自身的重心位置，确保机器人工作时的稳定性。
3、本机器人的太阳能电池板共2块，向两边划开，能够充分收集太阳能，并能够收起，同时机体配备有蓄电池组，保证了机器人的长久运行。