编号：

哈尔滨工业大学

大一年度项目结题报告

项目名称：            三人可折叠自行车                              

哈尔滨工业大学基础学部制表

填表日期：  2013年 6 月 9日

一、项目团队成员（包括项目负责人、按顺序）

二、指导教师意见

三、项目专家组意见

四、项目成果

五、项目研究结题报告

三人可折叠自行车结题报告

一、课题背景

    随着现代工业的迅猛发展，汽车越来越成为人们出行的交通工具，但随之而来的却是环境的破坏，汽车在方便出行的同时，也严重的污染着空气。所以现如今，我们提出了“绿色环保，健康出行”的理念，而自行车这一代步工具正符合此要求。自行车不仅可以减少环境污染，而且可以达到锻炼身体的目的。

可是现有的自行车已不能满足人们出行的多种需要，人们对传统自行车已经没有新鲜感：老式自行车形式单一，不能满足人们各种出行用途。因此，为了在保护环境的同时能够增强人民体质，我小组提出方案，设计能吸引出行者眼球的新型自行车，让更多的出行者主动选择自行车，另外我小组也注重方便出行者生活，采取此三人可折叠环保自行车的设计方案，方便三人之家郊游、野餐、购物等需求。

三人可折叠环保自行车，既可以满足三口之家的出行需求，又富有新鲜感，不仅能吸引出行者眼球，又能达到环保目的，在未来生活中有很大应用前景。

以前的自行车功能单一，外形也大都相同，为满足人们的多种需求，我们研究设计了新型的可折叠多功能自行车。主要利用轴承技术与伸缩技术实现车体的折叠与单人车和多人车之间的转变。

二、课题研究内容与方法

    1.概述：利用钢管内收缩和轴承技术实现车体的缩短与折叠，实现单人自行车与多人自行车的转变以及拉运货物的功能,在出行的同时方便携带各种用品，更加方便出行者的生活。

采用人体学原理与减震技术，增加舒适度。该自行车可能多用于三口之家，这样舒适的设计更能增强出行的和谐感。

使用链条传动技术达到省力和提高车速之目的，这样的设计更加符合人性化的要求。

2.具体：（1）本设计根据齿轮链条传动的力学原理，在自行车中轴链盘和飞轮之间的后叉支架部位增设两个中间连体齿轮，这样的设计可以提高飞轮直径，通过链条形成新的齿轮链条传动结构，达到省力的目的，与此同时更能提高车速，达到消费者的要求。

（2）]自行车的座子上都装有靠背，可以使骑行者在劳累之时停下休息，增强了舒适感与可用性，更加方便了出行。另外座子采用较为柔软的材料，这样可以使人们可以保持长时间骑行状态而不会感到疼痛，使出行者有舒适的感觉。另外在每一个座位那里都设有把手(只有中间车轮的负责转弯与刹车），这样就增强了安全性，即使是孩子也能安全的出行。

（3）通过自行车轴承的转动（轴承分别设置在中间座位与两侧座位的连接杆的末端共四个）实现自行车的折叠，通过钢管的收缩（中间座位与两侧座位的连杆上<2个>，两侧作为的连杆上<1个>),可以将自行车的宽度与长度大幅度缩短），这样的设计可以达到节约空间的目的。

(4)由于前端的作为两侧的钢管长度恰好为后侧两个座位之间距离的一半，所以可以通过折叠与后面连杆的收缩使后面的连个座位恰好合并为一个大的座位，这样的设计能够实现由三人自行车向普通单人自行车的转变，而这也是这款自行车的最大亮点，能体现出该种自行车的优越性，在面向市场的过程中这种优势会展现出来，不仅方便了人们生活，也为出行者带来了新鲜感，满足消费者的新鲜感，提升他们绿色出行的兴趣。

三、研究结果

在立项的进行过程中，我们紧紧围绕着多功能与新颖这两个词不断的进行着测试与改良，而虽然在这途中遇到了这样或那样的挫折与困难，最后也是在汗水与喜悦中完成了科创。

经过这次科创，我们不仅仅学习使用了许多的软件，还在这期间完成了若干张手绘图，一些CAD图纸以及Inventor的自行车绘制图，除此之外，我们还制作了一个三分钟的视屏来展现我们的自行车的功能与结构特点。

                            四、创新点

我小组设计的创新点在于摆脱了传统自行车的整体形状，设计与传统的多人自行车不同的新型三人自行车。在形状改造的同时还融入了折叠元素，达到了多功能的效果，能够做到吸引消费者眼球，让人们对骑自行车出行更具有新鲜感。另外我小组设计的自行车针对三口之家，为一家人的出行提供方便，比传统自行车更具有亲切感。转轴的转动，杠杆的收缩以及后座的合并行之有效的减小了自行车所占的体积；结实的连杆以及稳定的三角结构更是大幅的加强了自行车的稳定性；舒服的靠垫，靠背上的插伞更是使人们的出行更加的方便与轻松。

五、 结束语

    自行车作为一种环保的出行工具在现代社会有广泛的发展前景，因为它不仅能有效的减少环境的污染，而且能够在出行的同时达到锻炼身体的目的。我小组设计的三人可折叠自行车，在保留传统自行车优点的同时又融入了许多创新点。“三口之家”的主题让我们的设计更加具有人文色彩，让消费者更能体会到设计的亲切感，可折叠的特点使出行更加的方便。我小组设计的独特形状的自行车能够给消费者以新鲜感。   

   

六、参考文献

[1]刘莹, 艾红 《创新设汁恩维与技法》[M] 北京 北京机械工业出版社 2004

[2]柏林 《设计的构思与想像》 [J] 包装工程，2004，25（3）125-126

[3]姜英波 《钢结构用涂料》 （书籍《腐蚀与防护》）2-6 ，1985，6，1988 （哈建大图书馆）

[4]易新乾 《认真消除机械变形的危害》 1-12 1979，哈建工图书馆 52-54页

[5]编委会   《最新自行车开发设计与加工制造新工艺新技术实用手册 》 20##-5

[6]蔡礼君 《自行车保险叉设计探讨》 《机械制造》 1985年 03 期

 

第二篇：哈工大大二年度科创报告

编号：

哈尔滨工业大学机电工程学院

基于项目学习的仿生机器人大赛

项目申请书

项目名称：多功能讲台

项目负责人：艾加斌 学号1110810821

联系电话：183xxxxxxxx电子邮箱：1753610712@qq.com

院系及专业：机电工程学院机械设计制造及其自动化

指导教师：宋宝玉 职称：教授

联系电话：139xxxxxxxx 电子邮箱：

院系及专业：机电工程学院

哈尔滨工业大学机电工程学院制表

填表日期：20xx年x月x日

项目名称： 多功能讲台

一、课题组成员：（包括项目负责人、按顺序）

二、指导教师意见：

三、学院专家组意见：

四、立项报告

1、项目简介（300-500字左右）

我组设计的多功能讲台，是将机械技术，电工电子技术，信息技术等良好的整合到一起，通过老师人为控制来实现教室光线自动调节，教室黑板的自我清洗，教室课间教师休息椅子的弹出与收回，电脑与投影设备的开启和关闭来实现整个教室系统的最优化。而且我组的设计可以充分发挥机械技术，电工电子技术，信息技术各自的特点。我组的讲台主要由机械主体，传感器，信息处理和执行机构等部分构成，其中以机械技术为主，通过电脑设备，系统技术，自动技术，伺服技术完善整个系统，来实现新型讲台系统的方便化与智能化，给老师和学生创造一个舒适的学习环境.

2、立项背景（研究现状、趋势、研究意义等，参考文献和其他有关背景材料）

我国的教育系统仍主要采用传统黑板- 黑板擦- 粉笔构架模式。近二十年来, 我国科技工作者对传统黑板- 黑板擦- 粉笔构架及其组成中的黑板、黑板擦亦试图作较多的改进,出现了若干设想和设计, 如无尘粉笔、无尘黑板、电动黑板擦等随着高新技术及电子器件的发展光控温控及遥控窗帘应运而生给人们的生活带来了很多方便同时也为人们的生活环境以及智能家居的实现提供了依据为此研究与设计智能窗帘控制系统具有深远的现实意义。【1】有些设计甚至已成为商品, 然而, 直到目前, 还没有一项设计或产品真正普及开来, 主要问题在于实用性差、应用效果不佳等。粉笔灰尘问题影响了教育系统广大师生的身心健康,亦影响了使用场合的公共环境卫生【2】

由上课写字擦黑板带来的粉笔综合症已成为广大老师的头号健康隐患并且传统的黑板擦在擦黑板的过程中需要的时间长影响上课的时间也消耗了老师的体力市场上也有部分自动除尘黑板擦这样的产品但大多数只实现某一特定功能且操作不方便费用高所以使用率非常低本文设计的全自动黑板除尘器主要由两个黑板擦电机导轨及传动装置组成该机械结构由一个大电动机来带动大黑板擦完成整个黑板面的除尘由两个电动机带动小黑板擦来实现指定地方的除尘结构简单，移动方便，成本低廉。【3】

两百多年来，黑板从最早的用黑色涂料涂抹在木板，水泥等坚硬物体表面，到九十年代的水磨玻璃，现在的彩涂钢板，复合材料板....见证了世界教育事业的一步步发展，为人类传播知识，普及教育，立下了汗马功劳。 现在，黑板的种类也开始变的复杂多样，从颜色上分有黑板，绿板，白板....从表面形状上分有平面板，弧面板，从结构组成上分有支架活动板，推拉板，升降板，磁性黑板，从用途上分有教学黑板，办公白板，广告板，展示板..而教学黑板又有电子黑板，多功能组合板，组合推拉黑板、交互式电子白板，带幕投影板等等。【4】

讲台作为教室里必不可少的一部分，从古至今都在履行着自己的职责，给教师带来很多方便，如放教案，粉笔，教具等。随着电子设备的普及，传统的讲台已经难以满足教学的需要，因此由电脑和讲台结合而成的“多媒体讲台”因运而生。多媒体讲台相较于传统讲台有着多方面的提升，首先在功能方面，由于内部集成一台电脑，因此多媒体讲台往往成为教室里所有电子设备的控制中心，一体化的设计保证外观的整洁美观，脱离PC后边各种连接线的束缚，也使得安全性大大提升。目前我国各级教育部门，教学器材供应商，各级学校和培训中心已组

建多个学科的计算机教学网络，多媒体讲台作为控制中心正在发挥着至关重要的作用。 ［1］王信峰，宋旭彤 ，王震，一种擦黑板机构的创新设计（烟台大学 机电汽车工程

学院；海洋学院；计算机学院，山东 烟台）

［2］李荣兵 余心明 苑爱峰戴青,全自动黑板除尘器的机械结构设计船舶职业技术学

院学报，机电产品开发与创新 第22卷第3期20xx年x月

［3］孙勇,杨文月,赵宇,自动窗帘控制系统设计,硬件纵横

［4］郭成林，智能遥控窗帘系统设计,山西电子技术20xx年第6期

[5]人性化的多功能教室网络管理系统作者：陈毅清；机构： 西华师范大学；20xx

年

[6]人性化多媒体教室及多功能控制台的设计研究 作者：王晓东;机构：东北林业大

学20xx-04-01

3、项目方案

多功能讲台在现有讲台的基础上又增加了几个新的功能。功能一是自动擦黑板。与讲台配套的黑板设计为正三棱柱体，其中三个长方形侧面为工作面，三角形上下底面装有一固定轴，黑板可绕该轴转动。将三个工作面依次编号为1号，2号，3号。老师使用完1号工作面后可按动按钮，是黑板转过120度，继续使用2号面。此时黑板内部对使用过的工作面进行擦洗。依此类推，可以完成黑板的翻面与自动清洗。

功能二是教师座椅的弹出与收回。下课时，老师只需按动按钮，讲台内部缓慢弹出座椅，供老师在课间休息。而上课时只需再按动一下按钮，座椅便可以自动收回讲桌内部。这种做法既可以让老师得到休息，又能够节省空间。这种座椅可由曲柄连杆滑块机构控制，而座椅（滑块）的两位置即为两极限位置。此时只需控制曲柄两位置并使之在此处固定便可实现座椅到达预期位置。

功能三是控制窗帘的开关。窗帘系统由三块不同材料颜色的窗帘组成。第一块是透明材料，主要功能是防止阳光的直射，起到保护作用；第二块是普通的窗帘；第三块是黑色材料做成，主要功能是营造一个黑暗环境，便于老师PPT、播放视频等。三块窗帘分别由三台小电动机带动三个不同的轴承，从而控制各块窗帘的闭合及闭合程度。

4、特色与创新

我组的创新之处在于，通过机电一体化装置，实现了教室讲台的智能化与模块化。创新点一是黑板的设计方案由传统的平面型黑板改为正三棱柱的立体黑板，从而实现了机械装置控制黑板的翻面与自动清洗。创新点二是考虑到教师讲课的辛苦，在课间为老师设计了可以休息的方便座椅，由机械装置控制座椅的弹出与回收，节省了教室空间。创新点三是我组克服了传统窗帘对于不同光线透光率的局限性，利用机械技术，实现了在不同光源条件下教室进光量的自我调节。

5、小组成员分工

我们的创意不错，但是可能还有一些问题与不足之处。我们准备再利用一些时间对我们的想法进行改进与纠正，是我们的创意更加完善。接下来我们每个人都会学习SOLIDWORKS，每个人设计多功能讲台的不同结构与功能。做完之后我们将选择合适的设计进行整合，做出三维动态设计图。同时，我们也会学习有关传感器，机械原理和机电一体化等相关知识。为做实物模型打基础。在中期答辩之后，我们会每周挑选几个固定时间段进行零件拼装，结构设计等工作，以在结题答辩之前一段时间完成设计并进行改进。

6、进度安排

我组准备在中期答辩前完成三维模型的建立，并掌握做实物所需的各学科知识。而在结题答辩前一段时间我们将完成实物的制作与改进工作。

7、中期目标及考核方式

中期目标如上所述，是做出三维立体动态模型，并学习相关的知识，为制作实物做准备。考核方式可以为答辩，即展示PPT和动态模型，回答老师提问等。