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武汉高校学生发明“多功能助老床”获全国大赛

发布日期:2021-02-15 19:37

  只需一键启动,老人不用弯腰就可轻松实现直立上下床,通过手机可远程遥控床上餐桌、定时药箱、靠背辅助……近日,在成都举办的第九届全国大学生机械创新设计大赛现场决赛上,武汉华夏理工学院学生作品“多功能助老床”凭借人性化的创新设计和广阔的市场前景夺得全国大赛一等奖。

  据了解,该项目是由武汉华夏理工学院智能制造学院苏乾寅、郭清、曹青青、熊畅、任继东五位学生,在杨文堤老师和陈全老师的精心指导下,历时一年多设计而成。谈到设计的初衷,担任队长的机械制造及自动化1172班苏乾寅表示,平时很喜欢看科幻类的电影,这个设计的灵感来源于科幻电影《美国队长1》和《金刚狼》。受电影启发,在拿到“智能家居,幸福家庭”的设计主题时,团队成员们迅速讨论确定了“助老”的设计方向。

  为设计出一款实用的多功能助老床,团队充分利用网络开展调研,通过朋友圈转发、家族群分享对助老床的具体需求进行了调查,发现目前市场上助老床的功能较少、设计简单且大部分需要手动控制,不能满足老人独立生活的需求。“我们的设计是唯一不需要老人弯腰,就能使人从平躺状态到达直立状态的。贵州快3。”团队成员郭清自豪地说。尽量使操作简单、使用方便,是他们对这一次的项目最大的要求。

  把科幻电影里的手术床搬到现实生活中不是一件易事,为此团队成员没少受挫,团队成员可谓经历了不少打击。经过与老师多次沟通探讨、设计修改,最终设计出螺旋机构和摇块机构的组合,完成了多功能助老床的核心设计模块,实现了推动床从平面达到垂直状态的改变。

  设计过程中,郭清坦言,关于控制部分最大的难题便是选取何种控制方式。团队首先选用了PLC控制,但麻烦的是,市面上多接口的PLC控制终端既贵又难以保证质量。经过反复测试,最终团队选用单片机加继电器的控制方式。“接线布线的过程纵然是很痛苦,但是效果很显著,做出来的东西能满足我们的控制需求,同时保留了线控的功能。”

  去年年底,团队成员在放假前的最后几天完成了设计的骨架版本,计划寒假结束后对床进行再一次升级。谁知寒假刚开始,新冠肺炎疫情肆虐,开学时间延期,设计只能搁浅。为了不影响工作进度,疫情期间,成员们只能通过线上沟通,对图纸、说明书、PPT进行改进完善,并相互鼓励、安慰。

  终于等到8月底复学,时隔半年终于再次见到自己觉得还“并不完美”的作品。而9月初的省赛初评已迫在眉睫,师生们感到压力空前。大家不约而同放弃一切休息时间,每天加班到深夜,把工作和生活的重心全部转移到备赛上。虽然疲惫,但是“心中有信念,脚下有力量”。从开学起两个月,每个周末师生们都在往返实验室与校办工厂中度过。指导老师杨文堤一边熬夜跟学生探讨、修改设计方案,一边手把手地教学生们如何加工零件。“制作过程中既要锻炼学生们的创新和实践动手能力,又要降低制作成本以更好地适应市场需求,这是我们指导学生参加机械创新设计大赛的宗旨。”杨文堤老师说道。经过一次次的调试之后,团队对一批元老级的零件全部进行了升级换代,终于在省赛前使产品全新亮相。

  当最后的软床垫装上后,第一代的多功能助老床终于诞生了。它包括靠背辅助装置、智能药箱、床上餐桌、抬腿辅助装置、上下床辅助装置,可以帮助病人在无人照料的情况下,独自完成上下床、坐起吃饭、服药等环节。“当科幻电影的场景最终在我们的手上变成现实,这种感觉实在不能更棒了!”团队成员曹青青掩饰不住内心的激动。

  经过网上模拟演练,9月底,团队参加了2020年湖北省大学生机械创新设计大赛暨第九届全国大学生机械创新设计大赛,通过线上作品介绍、实物展示、专家提问等环节,顺利进晋级决赛。11月底,项目团队再次出征成都,参加在西南交通大学犀浦校区举行的第九届大赛全国决赛现场评审,从300多组团队中脱颖而出,荣获全国大赛一等奖。

  回顾一年多的设计参赛历程,团队成员们表示,队员间的相互合作非常重要。大家取长补短,在各自擅长的领域内发挥自己的作用,是让项目得以成功的关键。“每次版本的反复修改都是为了作品最终更好地呈现。”指导老师陈全则感慨到,在一次次的实践中,厚植执着专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越的工匠精神,才是真正“让科幻成为现实”的核心因素。(文图/ 张慧 蒋榕 郑宇琴)

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