作品名稱:智能助老高處取貨小車
學校名稱:沈陽工學院
參賽隊伍:聚英創新團隊
參賽學生:李姝涵 李子含 周紹馳
指導老師:黃莎 趙月
本小車是智能助老高處取貨小車,它的主要功能是幫助老人拿取高處的物品,也可以應用到人口密集程度大等的場所。
智能助老高處取貨小車處于收縮位時外形尺寸為長320mm寬200mmg高400mm。叉型架伸出,伸長后高度可達1460mm。從整體的結構上來說小車分為底盤、叉型架、上頂載物臺三部分組成,整體小車能達到的高度接近于兩米,能夠到達老年人放置物品的基本高度,達到了替老年人放取高處貨物的功能。
一、運動狀態:
1、當小車接收到“開始行走”運動指令后,通過遙控裝置控制其到達指定地點。將需要放置在高處的貨物正確擺放在上頂載物臺上
2、之后紅外遙控裝置控制底盤上方叉型架的上升下降,使叉型架到達放置物品所需高度,繼而使位于叉型架上方上頂載物臺進而到達指定高度,最后紅外遙控裝置通過控制上頂載物臺上的電機轉動控制齒輪在齒條上的轉動,把載物臺送至物品放置區域
3、當完成一系類工作后小車會一鍵自動復原,恢復至原始狀態,之后回到指定位置,取貨時基本過程相同。首先小車到達指定位置,載物臺無貨升起,推桿伸出插取貨物推桿帶貨物收回叉型架收縮回到地面。
二、具體實施方式:
小車靜止時叉型架屬于壓縮狀態,上頂載物臺不伸出,位于叉型架正上方,上頂載物臺不放貨物,當小車接到行動指令后,小車受紅外遙控器的控制,根據遙控器的方向(前后左右)控制電機的正轉達到前進,反轉達到后退,當左側輪與右側輪的轉速形成差距時,繼而使小車達到左轉右轉的運動,小車通過紅外遙控器的以上一系列控制進而達到我們所需要的位置。
當小車到達指定為之后,紅外遙控器發布下一個指令,使叉型架進行上升,當紅外遙控器發布上升命令時,位于底盤上表面的電機進行轉動,電機帶動兩組齒輪在齒條上向左運動,齒輪的運動會帶動連接的位于最下方的第一組叉型架進行水平方向收縮,進而一組叉型架帶動下一組以此得到整體叉型架的水平方向的收縮,使得叉型架豎直方向高度提升,當紅外遙控器下達停止上升指令后,電機停止運動,齒輪停止運動,叉型架達到所需高度。當紅外遙控器下達下降命令時,電機反轉,齒輪在電機帶動下在齒條上向右運動,帶動最下方第一組叉型架在水平方向拉伸,進而一組叉型架帶動下一組進行水平方向拉伸,得到整體叉型架豎直方向的壓縮,高度降低,當紅外遙控器下達停止命令時,電機停止運動,齒輪停止運動,叉型架達到所需高度。
當小車達到指定位置,叉型架達到指定高度時,紅外遙控器下達上頂載物臺外伸運動的指令時,位于上頂載物臺的電機正轉,帶動齒輪在齒條上向前方轉動,進而帶動上頂載物臺外伸達到物品放置的指定區域,當物品到達指定區域后,紅外遙控器發出收回載物臺的指定,電機反轉帶動齒輪在齒條上向后方轉動,進而帶動載物臺撤回至起始位置。
當完成一系類命令后小車的叉型架進行收縮,下降至最小高度,通過紅外控制使小車回到起始位置,恢復至靜止狀態。
三、功能特點:
1、自動遙控行走模式
此款小車采用智能管理,由遙控裝置來控制小車的前進后退,進而達到指定位置,運動過程為紅外遙控驅動電機轉動,電機帶動輪子進行前進后退,當紅外遙控下達停止的命令后,電機停止運動,進而小車停止運動,到達指定位置。
2、叉型架升降模式
小車的叉型架主要控制小車的上升和下降,紅外遙控裝置對小車下達上升的指令后,叉型架內部的電機進行運轉,進而帶動齒輪齒條進行傳動,從而達到叉型架的升起,當遙控下達下降命令使各部件的運動方向與上升時候的方向相反。進而達到下降的功能。
3、推桿伸縮模式
小車推桿位于上頂載物臺中間位置,當小車完成之前的指令達到指定的位置和高度時,電機受紅外遙控的指令放置貨物時,會通過電機帶動齒輪齒條,進而使上頂載物臺伸出平面將貨物放置在制定位置,取貨時,齒輪齒條轉動方向相反運動使伸出拿取貨物后會收縮上頂載物臺,使貨物放置在上頂載物臺上,進而達到使貨物放置在指定地點。
四、創新點:
1、安全的高處取貨方法:解決了老人登高處拿取貨物的問題,通過簡單的結構代替老人登高的一系列危險行動,從根本上解決了從高處跌落的危險。
2、全新的結構形式:采用叉型架與伸縮叉架結合的結構形式,通過叉型架壓縮伸展實現小車上升下降,通過齒輪齒條帶動載物臺上的伸縮叉架伸縮變化叉起貨物;
3、小巧的外形尺寸:采用叉型架結構使小車折疊后外形小巧,僅320mm*200mm*400mm,用后可收在家庭任意角落;
4、便捷的遙控模式:通過遙控控制小車行走和叉型架上升下降取放貨物,操作簡單方便,適合老人使用。