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全国大学生机械创新设计大赛决赛在蓉举行 120所

日期:2021-02-12 08:29 作者:威廉亚洲

  助立杖、助老椅、助老床、助老轮椅、助老药箱和洗浴、助老如厕……“11月21-22日,中铁工业杯”第九届全国大学生机械创新设计大赛决赛在西南交通大学举行,一系列助老机械项目,展示着大学生们的奇思妙想。除了助老机械,现场还展示了智能衣柜桌椅、智能衣物晾晒、叠衣、智能窗、智能扫雪阻水等智能家居机械创新设计项目。将“智能技术”融入机械创新设计作品之中,正是本届大赛的主题“智慧家居,幸福家庭”。“助老机械和智能家居机械”,切合智慧城市、智慧社会的社会发展趋势,为大学生的创新创作提供了广阔的空间。在决赛现场,全国120所高校的优秀学子集中“秀”出了他们的创新力。

  四川新闻网记者从全国大学生机械创新设计大赛组委会获悉,最近两年大赛的主题都围绕着智慧城市、智慧社会这个当前社会发展的趋势而展开。人口老龄化的健康养老问题,备受社会关注。因此,本届大赛的一项设计内容就是要求学生设计制作帮助老年人独自活动起居的机械装置。对于助老机械,重点设计当老人独自在家活动时,辅助其从床上坐立,上下床、如厕、洗浴;预防其跌伤、辅助其跌倒后站立;提醒吃药、物品整理和方便存取等方面的机械装置,以及针对居住复式楼层家庭,设计帮助老人上下楼的机械装置。

  由西南交通大学机械工程学院学生设计的助老机械——可伴行的辅助坐立装置,就来自同学们的一次敬老院志愿活动。“我们去成都敬老院做志愿服务时,了解到老人们的实际需求,有些腿脚不便的老人,坐立行走都有一定困难。因此我们想设计一款装置,帮助老年人座椅坐立、如厕、上下床等。”设计团队的同学也了解到,现有的助老器械以辅助户外行走居多,而能够辅助老人坐立的产品较少。“我们小组设计的可伴行的辅助坐立装置,不仅能帮助老人坐立、下床、如厕,以及室内行走,还能够帮助那些腿脚不灵活的老人轻松省力地坐立。这款装置轻便经济,能够很大程度上满足老人的需要。”

  设计团队的同学一边现场演示一边介绍到,装置采用两对气弹簧,当老人坐下时,扶着把手向下,压缩气弹簧,此时气弹簧可以降低老人下降的速度,防止老人突然坐下出现危险。而当老人站起时,扶着把手向上,此时气弹簧推出,帮助老人站起,并起到省力作用。“我们采用自定心锁紧机构,能够根据老人自己的需要,调整把手的位置和高度,操作简单。作品设计符合人体工程学,零件的结构尺寸以及工作时的把手高度参考机械设计手册,更加科学规范,能够满足绝大多数老人的需求。”一位同学介绍到。

  本次大赛的另一项设计内容是“智能家居机械”,重点要求参赛团队使用智能技术,设计和开发新一代住宅用机械和家用机械装置,如实现自动通风、合理采光、室内物品整理、室内卫生打扫、衣物晾晒与折叠存放等功能。还包括在台风暴雨来临时,门窗加固防护的机械装置;地下车库智能阻水、排水的机械装置。也包括针对北方大暴雪时,清除屋顶积雪的机械装置。主办方要求在设计上述机械装置时,提倡和鼓励利用“智能化“和充分发挥人的智慧。

  今日小雪,网络热搜被北大大雪承包了。下雪过后,除雪是一项重点工作。有趣的是,在参赛的除雪智能机械项目中,来自南方的广西大学也贡献一份自己的创造力。为了解决目前我国北方在下暴雪时屋顶容易大面积积雪而导致屋顶发生塌陷,造成一定的财产损失甚至威胁到居民的生命安全的问题,广西大学学生设计了一种智能屋顶自动除雪装置。

  团队成员介绍,装置分为机械部分和智能控制两大部分。机械部分包括行走机构、剪叉升降机构、多角度旋转机构、往复推送机构以及除雪机构五部分。行走机构用于推动装置整体从上一工作点向下一工作点移动,剪叉升降机构将除雪机构升高至需要除雪的屋顶表面,多角度旋转机构用于调整除雪机构的运行角度以适应屋顶的不同坡度,往复推送机构控制除雪机构的前移和后退,除雪机构实现积雪清除。控制部分能够使整个装置实现智能运行,除雪装置整机能够自动规划行走路径,且能够通过红外识别屋顶积雪的厚度调整除雪机构的运行速度,同时还能判断屋顶积雪是否清除干净,然后反馈到控制模块判断是否需要机构再次运行。“通过智能控制和机械结构相结合,提高了除雪效率。”

  全国大学生机械创新设计大赛是以机械工程专家、杨叔子院士为代表的老一代机械学科前辈和机械基础课程教指委一起倡导、发起并持续推进的。该赛事代表了全国大学生在机械创新领域的最高水平,是国内最具影响力、机械行业内知名度最高、培养学生工程实践能力、创新设计能力和综合素质效果显著的大学生竞赛项目。

  大赛今年3月正式启动,共有678所高校参加。各赛区预赛中切题作品共计4719项,各赛区推荐了435项作品参加全国决赛。经过决赛第一阶段评审会议(初评)和先期慧鱼组的评审,先期已有200项作品被评为二等奖。参加全国决赛第二阶段评审的作品共有181项,在实物创新作品中助老机械类94项,分5组,智能家居机械类67项,分4组;慧鱼组20项作品单独成1组。共分10个组进行评审。通过参加校赛选拔、获得省级竞赛最优的前8%、又闯过了决赛的初评环节、只有约全国总参赛作品数的前3.8%的作品到成都参加最后决赛,竞争全国一等奖。在西南交通大学参加线下公开评审的作品,线件参赛作品的一流水平。

  党的十九届五中全会提出,要把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,完善国家创新体系,加快建设科技强国。

  全国大学生机械创新设计大赛组委会主任李培根介绍,近几届机械创新设计大赛的获奖学生中已有一批成了融资几千万、甚至几亿元人民币的科技创业公司带头人。参加早期第一、二届大赛的学生,现在已经成为国家各行业的骨干。他们的创新实践告诉我们:通过机械创新大赛的锻炼,学生的创新能力和综合素质能够得到切实的提高。

  四川省教育厅一级巡视员胡卫锋谈到,大学生机械创新设计大赛已成为四川省机械类教学领域中举办时间最长、实施范围最广、参与学生最多、最具影响力的大学生基础性学科竞赛之一,成为深化创新创业教育改革的重要载体和平台,并且以赛促教,形成了新的培养观、质量观、人才观、教育观。

  西南交通大学副校长冯晓云表示,学校历来高度重视对学生的实践动手能力和创新创业能力的培养,多年来,学校充分发挥学科优势,以培养创新人才和推进高校创新教育改革作为神圣使命与核心价值,以行业骨干企业为依托,以各类学科竞赛为载体,切实将国家建设的创新型人才培养落到了实处。

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