作品名稱：自動鋪瓷磚機(jī)
學(xué)校名稱：大連科技學(xué)院
參賽隊伍：拓夢者團(tuán)隊
參賽學(xué)生：陳超峰 王一寧 王寧
指導(dǎo)老師：呂海霆 姚金池
自動鋪瓷磚機(jī)簡介
隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，對室內(nèi)裝潢要求日益提高。顏色、圖案多變的瓷磚為裝飾的主要材料之一，然而瓷磚鋪設(shè)需求量大，人工鋪設(shè)瓷磚耗費(fèi)工時多、體力大，更要求工人具有較高的技能水平，因此瓷磚鋪設(shè)問題給室內(nèi)裝修帶來了極大的不便。經(jīng)調(diào)查了解，市面上已有的鋪磚產(chǎn)品自動化程度較低，只能單一提高鋪磚某個環(huán)節(jié)的效率，功能不全面，且一些機(jī)械略顯笨重，靈活性也有待改善。
針對以上的現(xiàn)狀，本設(shè)計應(yīng)運(yùn)而生。本設(shè)備結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu)與智能算法，解決了瓷磚鋪設(shè)過程中難以把控的精準(zhǔn)度問題，可使普通工人也能平整地鋪設(shè)瓷磚。與傳統(tǒng)方式相比，本設(shè)備的鋪設(shè)效率更高，工人體力消耗更小，與市面上其他產(chǎn)品相比，本設(shè)計的功能更全，性價比更高，在操作上也更為簡單。
本設(shè)備的設(shè)計核心思路是通過一個獨(dú)立于車體之外的測量裝置，對房間進(jìn)行水平面的定義，并且確定瓷磚鋪設(shè)的最終水平面高度，以及瓷磚本身的水平方向。再通過安置在機(jī)械臂中心的測距裝置，測量機(jī)械臂距離相鄰的兩墻壁的距離，獲取機(jī)械臂中心位置相對于房間內(nèi)某一墻角的位置。最后通過底盤上的兩對擋板，得知瓷磚的各個邊的長。然后通過一些簡單的計算，即可獲得瓷磚的相對位置進(jìn)行準(zhǔn)確安裝。
自動鋪瓷磚機(jī)可大致分為三個系統(tǒng)——車體系統(tǒng)，鋪磚系統(tǒng)，自動化控制系統(tǒng)。
（1）多功能車體的設(shè)計
在車體中間部分，運(yùn)用可變形的擋板結(jié)構(gòu)，可使裝置適應(yīng)各種尺寸的瓷磚。提高了裝置的使用范圍。車體上更增加了控制中心，用于機(jī)械臂的控制與傳感器信息反饋處理。
（2）鋪磚系統(tǒng)的設(shè)計
采用了多種傳感器裝置，通過傳感器之間的協(xié)調(diào)，來保證鋪磚的精準(zhǔn)度，使得瓷磚既可以保持單塊部分水平，又可以保證整體上的平整。在機(jī)械臂上還應(yīng)用了偏心輪震動器，可將瓷磚壓實，使得瓷磚不會出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。整體鋪磚流程一體化，提高了效率。
（3）自動化控制系統(tǒng)
裝置的核心系統(tǒng)，運(yùn)用了各種電子元件，進(jìn)行系統(tǒng)化控制。通過算法處理傳感器反饋的信息，再使裝置執(zhí)行命令，完成鋪設(shè)目標(biāo)。可更改算法完成不同的瓷磚鋪設(shè)需求，并不需要修改裝置機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)階段本設(shè)計全部完成，已模擬組裝實物并進(jìn)行設(shè)備調(diào)試，能夠成功抓取并平穩(wěn)安放，各部分結(jié)構(gòu)運(yùn)作正常、配合良好，傳感器機(jī)器調(diào)試不日即可完成。該設(shè)計可成功實踐，并投入使用。
