作品名稱：遙控式玻璃燒瓶自動清洗儀
學校名稱：山東理工大學
參賽隊伍：材美物美機械美
參賽學生：趙坤 楊大朋 張碩
指導老師：楊書剛 王厚德
實驗用玻璃燒瓶因為口小肚大，導致在實驗過程中產生的膠體等實驗產物，難以清洗。實驗過程中及結束后都需要學生及實驗室工作人員花費很多時間對玻璃燒瓶等相關儀器進行手工清洗，不僅耗費時間精力，也會影響學生的實驗積極性，并嚴重影響實驗的進度及銜接。因此，研制了一種“遙控式玻璃燒瓶自動清洗儀”，通過電動及遙控的方式，實現玻璃燒瓶的清洗，可解決各種玻璃燒瓶類似儀器清洗問題，有助于提高實驗效率，推動實驗的順利進行。
儀器主要由底座支架等金屬結構、絲桿滑臺控制器、數字式按鍵控制器、單項交流電機、毛刷等幾部分組成。儀器結構相對簡單，操作方便，拆卸安裝方便，便于清洗。使用時可以通過調速以及控制方向等按鈕來滿足不同類型的清洗，可以很好的契合學生實驗教學需要，且因為制造成本低，可以廣泛應用于各種玻璃燒瓶類似儀器清洗。
該儀器的清洗原理是利用機器的重復性以及可設性來實現對玻璃燒瓶的重復及定向清洗。該玻璃燒瓶裝置由長方形平面金屬基座和升降絲桿滑臺及支架組成。在支架上安裝了一個功率為60W的小型單項交流電動機，電機下面安裝上專用的毛刷用來洗滌，用外接的絲桿滑臺控制器調節控制其轉速，同時又設計了專用的數字式按鍵控制器，來調節此清洗儀的順時針及逆時針旋轉，利用電機轉動，帶動專用毛刷旋轉，毛刷在玻璃燒瓶內快速旋轉，通過毛刷和水流對燒瓶內殘留物進行刮擦洗滌，實現清洗功能。如果更換不同的刷頭，可以實現對試管、燒杯、錐形瓶、量筒等不同種類玻璃儀器的清洗。
清洗儀利用數字式按鍵控制器控制升降絲桿滑臺，由滑臺帶動毛刷上下移動。整個模型框架運用Solidworks三維制圖軟件對零件進行建模和裝配，再對裝配體進行渲染、添加運算案例和導出二維工程圖，最后生成運動仿真動畫。電路板利用STC單片機進行設計，使用Altium Designe繪圖軟件,畫出單片機最小系統板的原理圖,正確選擇放置所需要的原件并正確連接，適當添加元件庫。原理圖設計完成后對各元件進行封裝，以生成和現實元器件具有相同外觀和尺寸的封裝網絡表。然后根據PCB面板的大小來放置各元器件的位置，確保各元器件引腳不交叉，無錯誤完成PCB的布局布線。隨機PCB圖通過打印機打印輸出，然后將印有電路圖的一面與銅板固定壓緊，最后放到熱轉印機上進行熱轉印，高溫下將轉印紙上的電路圖墨跡轉印到銅板上。腐蝕妥善后按圖紙進行焊接，之后，對整個電路板進行全面的測試工作，銅線部分相連的節點一定保證接通，對于不通的部分應重新焊接，保證所有線路正常后可下載測試程序進行測試，看單片機能否正常工作，如出現問題，繼續排查線路和芯片。按鍵式數字遙控器通過一片用單片機設計的電路板和按鍵組成。為了使該裝置便攜方便，在內部加裝了一塊無線模塊，在清潔器中加入接收裝置，使裝置擺脫電線的束縛，外觀簡潔。
