天津理工大学机械学院创新设计高水准作品

第一篇：天津理工大学机械学院创新设计高水准作品

创新设计

乐高机器人

指导老师：武刚

小组成员：冯一波、邓海新、程鹏飞、李贵兵

日期：2016年9月

目录

设计一 沿黑线行走机器人

一．问题的提出和分析…………………………………………………………………………1 二．设计设备……………………………………………………………………………………1 三．模型搭建……………………………………………………………………………………2 四．程序编制和程序说明………………………………………………………………………3 五．调试和运行结果……………………………………………………………………………4 设计二 寻找光线最强方向机器人

一． 二． 三． 四． 五． 问题的提出和分析……………………………………………………………………5 设计设备………………………………………………………………………………5 模型搭建………………………………………………………………………………5 程序编制和程序说明…………………………………………………………………6 调试和运行结果………………………………………………………………………8 设计三 爬楼梯机器人

一． 二． 三． 四． 五． 问题的提出和分析……………………………………………………………………9 设计设备………………………………………………………………………………9 模型搭建………………………………………………………………………………9 程序编制和程序说明…………………………………………………………………11 调试和运行结果………………………………………………………………………11 设计四 两轮自平衡机器人

一． 二． 三． 四． 五． 问题的提出和分析……………………………………………………………………12 设计设备………………………………………………………………………………12 模型搭建………………………………………………………………………………12 程序编制和程序说明…………………………………………………………………13 调试和运行结果………………………………………………………………………15 设计五 六足机器人

一． 二． 三． 四． 五． 问题的提出和分析……………………………………………………………………16 设计设备………………………………………………………………………………16 模型搭建………………………………………………………………………………16 程序编制和程序说明…………………………………………………………………18 调试和运行结果………………………………………………………………………18 设计总结………………………………………………………………………………………19

[在此处键入]

设计一 沿黑线走机器人

1.问题的提出和分析

问题：要求搭建小车，通过编写程序和合理的结构让小车可以沿着指定的黑线行走，并且在遇到障碍物的时候可以掉头。

分析：首先要解决的就是沿着黑线走，我们组选择使用提供的红外传感器，将红外传感器探头向下安装在车体前方，通过对黑线的感应来控制两个电机的转速，从而达到沿着黑色曲线进行前进的效果。

然后是遇到障碍物进行掉头，因为每个传感器都只有一个，所以我们使用超声波传感器，在车头安装，探头向前。在前方发现一定距离发现障碍物时命令一个电动马达停止，达到调头的功能。

2.设计设备

红外传感器、超声波传感器、电动马达、可编程主机、组成小车的基本组件。

第二篇：创新生活作品设计大赛策划

制造科学与工程学院卓越工程师班

“创新生活”作品设计大赛

策

划

方

案

制造学院卓越工程师班

2012年6月26日

为进一步加强制造学院卓越工程师班成员的自主学习动手能力，增强卓越工程师班学生积极思考意识、科技创新意识和团队协作精神，集中展示卓越工程师班学生的科技创新水平。特举办此次暑期自主设计大赛。现将有关事项通告如下：

一、主办单位：制造科学与工程学院、材料科学与工程学院

二、承办单位：制造学院卓越工程师班

三、竞赛组织：

负责老师：钟良、叶旭

负责学生：黄伟、黄青红、蒋勇

四、竞赛主题：创新生活

五、竞赛内容：竞赛内容为以“创新生活”为主题，包括生活中的衣、食、住、行等方面，体现新思维、新理念的产品设计（包含产品的三维建模及仿真、效果图展示，要求使用软件UG、autocad、3DMAX）。设计以新颖、实用、方便生活、丰富生活、创意生活为主的任意思路均可。

六、竞赛规则：

1、参赛对象：制造学院、材料学院卓越工程师班全体同学。参赛者必须以小组形式参赛，每组不得超过4人，最好由两个学院同学组成。

2、作品评比：主办方邀请专家老师根据作品的创新性、实用性、新颖性、科学性，及小组现场答辩情况等标准对作品进行评审，并评出获奖作品，向全校展示。

七、竞赛日程与安排：

1、竞赛报名：参赛小组在2012年7月3日前将书面报名表发至黄伟处（656700165@qq.com）。

(报名表见附件1)。

2、作品设计及制作：各参赛小组在2012年7月至9月完成各自作品设计

3、作品现场评比：主办方于9月中旬安排时间，各小组带上各自作品进行现场答辩、展示，及评委提问（时间为8+5分钟）。

4、作品评奖及展示：主板方于现场比赛完后对参赛作品进行评奖，安排后期全校展示。

八、奖励方法：

主办方将从参赛作品中分别评定出一等奖2名、二等奖4名、三等奖6名及优秀奖若干。

一等奖：证书+奖金500元。

二等奖：证书+奖金300元。

三等奖：证书+奖金200元。

优秀奖：证书+奖金100元。

附件一“创新生活”设计大赛报名表

第三篇：金工实习创新设计作品说明书

武汉工程大学

金工实习创新设计作品说明书

题目温馨桌椅的设计学生江娥、陆逸楠、钱志超指 导教 师

年级专业班级08过控04所 在学 院机电工程学院

2009-9-20

一、作品简介

（主要介绍设计作品的背景、作品设计的创新性、作品功能等,约600~800字）

1.作品名称：温馨桌椅

2.作品用途：该作品主要供普通的三口、四口之家吃饭喝茶使用，作品的局部设计比较人性化，突出了和谐的家居生活，可创造温馨的家居环境。

3.作品简介：由于现代社会快节奏的生活方式，当人们从一天的工作环境解脱出来的时候，在家里需要一种温馨、愉快的环境。因此，设计出温馨桌椅来减少生活对人们的压力，同时可以给正在成长的小孩带来一份成长的快乐，也可以给恋爱的人带来浪漫的感觉。主要采用经典时尚的红白颜色搭配以及现代化的透明玻璃和不锈钢连杆，还有古典气息的木头基底。

4.创新说明：温馨桌椅考虑日常人们吃饭的手臂的摆放不利于身体健康，我们采用的是采用人性化方便的桌面。其次桌面和桌底采用是螺帽和螺钉的连接，融入机械的思想和别具一格的创新理念。其中温馨的爱心小凳不仅可以给大人轻松的感觉，还可以当作小孩的玩具，一举两得。同时小板凳的摆放也节省了空间，因为我们在木制底座上挖的有与板凳外形镶嵌的爱心凹槽，可以同时达到外型美观和节约空间的效果。在整体方面采用玻璃的桌子、不锈钢的连杆、木制的桌底，也会在琳琅满目的商品之中给人一种全新的感受。

二、作品原理及分析

（对设计的作品进行原理讲解、及采取的技术方案的优势等）

原理讲解：此作品参有机械原理的地方在于桌面高度的升降机制,桌面下面的杆件相当于一个大型的不锈钢材料制的螺钉,与螺钉相嵌套的也是用不锈钢材料制的刻有内螺纹的空筒，这样便于调整桌面的高度。当桌面调整到某一高度的时候，为了使它能够很好的固定，我们采用螺帽将其固定住。简单说，就是利用双螺旋扭矩的原理,当需要升高桌面的时候,先松开螺帽,然后上旋螺钉,调整到所需高度后再旋紧螺帽固定;当需要下降的时候,同理先松开螺帽,然后下旋螺钉,再拧紧螺帽,固定桌面!此设计原理简单,使用便捷。方案的优势：桌面采用了四个以120厘米为半径的圆弧的接连，突出的地方在于桌面的形状符合人们吃饭时的习惯，大多数人在吃饭的时候都是将两只手臂成一定的角度放在桌上的，圆弧的弯曲度刚好与那一角度吻合。圆弧连接处是半径为3.5厘米的半圆。在桌面和桌底连接的方面，采用具有机械的螺帽和螺母的连接原理，高度可以自由控制，与现代的死板相比独具特色。其次，它可以从高度方面见证孩子的成长，可以给孩子童年留下一份美好回忆。而且质量保证经久耐用，可以给中低收入的家庭节约一定数目的钱。桌子和凳子的嵌入式结合，不仅可以节约空间而且还可以带来美观，爱心形状的凳子在创造家具美观效果的同时还可以给成长中的小孩带来温馨的感觉。

三、制作材料选择及工艺介绍

（制作该作品的材料选择及工艺路线介绍）

桌面材料：钢化玻璃（并带有四个爱心花纹）

连杆材料：不锈钢

桌底材料：木头

四、作品图纸

（设计作品的总装配图、各个零件图纸）

总图纸见附件一

五、作品设计感言

（设计过程中的体会与感触）

此作品的比较突出的优点在于它的创新，它突破了以往桌面的样式，给人一种全新的感觉。虽然机械原理比较简单而且在局部的连接方面还存在缺陷，但是它反映了创造者的意图及其思维转变的过程。

第四篇：2013-2014-2《创新实践》变废为宝作品设计报告

“变废为宝”作品

作品名称：简易塑料袋抽拉装置

主要材料：废弃塑料瓶，塑料袋

作品介绍：所制作的“变废为宝”的作品是塑料袋抽拉装置，是为了方便每个家庭的关于塑料袋的使用，想到利用抽纸的原理，设计一个既美观，又实用的简易塑料袋抽拉装置。本装置不仅方便实用，而且还可以反复循环利用，在瓶中所有塑料袋抽拉完毕之后还可以加入新的塑料袋，相当环保。此外，该装置为透明材料设计，使用者可以在瓶身DIY自己喜欢的花式、颜色。而且，还可以将该装置挂在墙上，如挂在冰箱旁边的墙上，在瓶身还可以粘贴一些便签，具有提示的功能。从以上这些功能可以知道该作品真正做到了“一物多用”，充分发挥了所使用材料的功能。

该作品可能相比之下显得比较简单，但是该作品的创新理念绝对是非常好的，该作品将生活中常见的两种物品结合起来，是组合法的思想，同时，该作品将我们最常见的抽纸的原理结合起来。

“变废为宝”作品设计报告

一、设计思路

在一开始我们小组就针对选题问题进行了激烈的讨论，最终在大家的共同建议下，我们决定设计一个类似于抽纸那样的塑料袋抽拉装置。设计这个装置是我们小组在采取头脑风暴法的创新技法后确定的。

设计这个作品，是为了方便每个家庭的塑料袋的循环使用。从我们前期的讨论中我们发现基本在每一个家庭中都会循环使用买菜和买商品用过的塑料袋，用来装垃圾。可是，这些塑料袋的放置问题却很让人头疼，所以我们结合塑料袋的特性和抽纸的原理，决定设计一款利用和抽纸同样原理的装置来管理和使用这些塑料袋。这样就会让更多的家庭不会因为“占地方”，“不好看”等问题来拒绝重复使用那些只用过一次的塑料袋了。

二、作品设计与制作过程

在确定了所要设计的作品的大致方向后，我们小组立即分工合作，寻找适合该作品的可行性的方案。

首先我们想到的用来盛装塑料袋的容器是用过的抽纸盒，但是在实际测

试之后发现这个方案并不可行，因为用过的抽纸盒对于塑料袋来说太短太窄。所以我们再次结合塑料袋本身的特性，发现大瓶的饮料瓶可以达到这个要求。于是我们决定采用大瓶饮料瓶来完成这个功能。接下来就是关于塑料袋的一些小问题了。在设计方案论证的一开始，我们并没有静下心来仔细分析，笼统的将塑料袋装进瓶中，决定利用塑料袋本身的摩擦力，从瓶口抽取塑料袋，结果发现事实并不是我们想象的那样，有时候会因为抽取力度的不合适导致一次性抽取的塑料袋实际上并不是一个，而且还会出现有时候根本抽取一个塑料袋之后，下一个塑料袋不会跟着出来的一系列问题。于是我们小组成员在宿舍仔细讨论之后决定再认真研究一下抽纸的原理，结果发现抽纸是一张一张叠起来的，我们恍然大悟。放弃了最初的从瓶口抽取塑料袋的方法，决定采用和抽纸类似的原理，在瓶子的侧身开一条缝，从侧面抽取塑料袋。

在作品的继续制作基本完成后，我们发现为了方便使用和该装置的放置，我们还在瓶身两头设计了一根绳子，这样就可以方便该装置直接挂在墙上，同时也设计了一个粘性面，可以方便将该装置直接粘在厨房的墙上，取用方便，充分考虑了该装置的实用性。

三、作品不足与改进思路

我们这次的“变废为宝”作品设计，由于是第一次做类似的创新设计，我们小组所设计的作品还存在着许多不足。比如在盛装塑料袋的容器上能不能再做一些改进，因为在塑料瓶上的开口，由于材质的原因，开口边缘部分会比较锋利，是不安全的，不小心容易划伤手。所以我们在后续的学习中还会继续改进这个缺点。还有一个很大的问题就是对于塑料袋的处理，如果每一次使用之前都需要将要使用的塑料袋进行抽纸那样的折叠处理的话，那么步骤

就会很繁琐，所以我们准备下一步仔细研究下抽纸是如何折叠成那种便于抽拉的形状的。由于我们考虑的不周全，所设计的作品还存在着许多不足之处，我们一定会努力改进。

四、感想与体会

通过本次的全部设计过程，我们全体组员们都得到了锻炼，各方面的能力都得到了提高，尤其是锻炼了我们分析问题，解决问题的能力。通过本次设计，我们了解到了很多有关创新技法的知识，也学会了很多进行创新设计的思考方法。“冰冻三尺非一日之寒”，诚然，我们的这个作品是非常普通的，我们要想设计出更多更好的作品，就必须在今后的日子里不断学习，不断应用学到的有关创新技法的知识。21世纪是创新型人才的世界，这门课程是十分重要的一门课程，我们所有成员一定会通过本次课程的影响，在今后的学习和生活中不断发挥自己的创造能力，在各个领域勇于创新，不断拼搏向上！

第五篇：武汉理工大学首届电工电子创新设计大赛计划书

武汉理工大学首届电工电子创新设计大赛计划书

一、本次大赛的目的武汉理工大学首届电工电子创新设计大赛由武汉理工大学教务处、学工部、校团委、研究生院（筹）联合主办，电工电子实验中心承办，信息工程学院、自动化学院协办，面向全校各院系电类、非电类专业正式注册的本科生和研究生。本次创新设计大赛的宗旨：培养学生的创新意识、合作精神，提高学生的创新设计能力、动手实践能力与综合素质。

二、本次大赛主题

创新无极限！

三、组织机构

1.领导小组

组长：康灿华

副组长：谢峻林

成员：曾令华、曾庆东、洪涛、徐华中、吕锋、周新民

2.指导小组

组长：徐华中

副组长：夏定元

成员：吕锋、周新民、刘教瑜、李志俊、吴友宇、陈永泰

3.组委会

组长：夏定元

副组长：徐俊、王佩佩

成员：罗杰、胡雅菲、陶金、盛元锋、罗小伟、谢锦秘书：李琦

四、竞赛规则和实施方法

1.参赛选手自由组队，在大赛给出的参考题目中选题或自主命题，提交设计方案，经组委会审核通过后，在规定的比赛时间内完成作品； 2.本次大赛鼓励原创作品参赛。原创作品需填写详细项目申请表，并于报名后7日内递交组委会；

3.本次大赛要求上交完整的作品及设计报告。参赛作品要求能实现比赛要求的功能或完成原创作品的预期结果，具有一定的创新性和实用性，并提交一份设计报告。每队限交一件作品。

五、报名要求

1.凡在我校正式注册的学生（本科生、研究生）均可参加； 2.在规定时间向组委会报名，经初试审查合格后，方可参赛； 3.可跨院（系）、跨年级、跨专业组队，本科生可与研究生联合组队（每支本科生参赛队限1名研究生），申报书通过审核后原则上不得更换队员；

4.本科生每队人数1-5人，研究生每队人数1-3人； 5.报名时需持本人学生证或能证明身份的有效证件。

六、报名时间、地点和联系人 1.报名时间

4月1日—4月5日

上午9：00—11：30下午2：30—5：00 2.报名地点及联系人

鉴主6楼电工电子实验中心办公室（614室）李琦老师信息工程学院学生工作办公室徐俊老师自动化学院学生工作办公室王佩佩老师

七、作品的要求和评奖办法

1.上交的参赛作品应该是完整的作品，包括作品实物及设计报告两部分内容。

（1）作品实物：符合规定的设计及制作要求，实现特定功能，具有

创新性，外形美观；

（2）设计报告：报告格式按照竞赛题目中的报告要求撰写。正文篇

幅（含图表）限制在6页之内。其中，首页含300字以内的设计中文摘要，正文采用小四号宋体，单倍行距，标题字号自定。一律采用A4纸，页面纵向打印、装订。装订时，首页为空白页，电路图可另加附页。报告每页上方必须留出3cm空白，空白内不得有任何文字，每页右下脚注明页码。报告用纸由各参赛队自行解决。2.制作要求

（1）作品所需材料必须遵循经济实用的原则，不得购买使用成套设

备组装，如需使用PCB板，必须在板上署名。（2）提交的作品需由各队独立完成。3.评奖办法

（1）评审小组根据参赛作品的原创性、工艺水平和演示效果综合打

分、评奖，对获奖作品和学生颁发证书。其中，电类专业、非电类专业学生分开评审。（2）奖励等级及数量特等奖：2组

一等奖：3—5组 二等奖：5—10组 三等奖：20组 鼓励奖：若干（3）评分标准

① 原创性：40% ② 工艺水平：30% ③ 演示效果：20%④ 现场答辩：10%

八、其他

1.本次大赛设立若干名单项奖，以鼓励有特色的作品和有特长的个人，并设立若干名优秀组织奖，表彰在组织上做出突出成绩的单位和个人。

2.本次大赛采用报销制度，对于做出实物，并完成基本功能的参赛队，可凭发票报销作品制作的部分费用； 3.本次大赛的解释权归组委会。

武汉理工大学首届电工电子创新设计大赛组委会

2008年3月17日

附1：日程安排

附2：参考题目

一、数字频率计

二、广播收音机

三、波形发生器

四、自动往返电动小汽车

五、电梯控制系统

六、微型飞行器

七、机器人舞蹈编排

八、机器人小车创意设计

九、自拟题目