不靠电,不用油,靠1公斤砝码下降40厘米获得前行动力的无碳小车,仅凭内部精妙的机械构造,通过前方不等距离的障碍,完成不同弧度转弯,并且比谁走的更远,这要怎样做到?

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(8字型无碳小车)

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(18级机械工程系同学观摩获奖作品)

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125日下午,机电学院刘超、史中禹同学带着这种能灵活转弯避让的8字型无碳小车、S型无碳小车,向2018级机械工程系的学弟学妹做先容说明和现场展示。这两项作品,不久前在121-3日第八届上海市大学生工程训练综合能力竞赛中分别获得一等奖、二等奖的优秀成绩。

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一等奖:8字型无碳小车

(照片从左到右:楼纪国老师、刘超、仇佳骏、刘颖珊)

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二等奖:S型无碳小车

(照片从左到右:楼纪国老师、史中禹、李书生、叶添添)

大学生工程训练综合能力竞赛是教育部重点支撑的十八个比赛项目之一,本届竞赛设置了机械控制的自行无碳小车竞赛、3D打印的无碳小车竞赛、自控无碳小车竞赛以及新增的“S环形”赛道无碳小车挑战赛4个项目,10个赛项。新葡京官网|注册|开户-新葡京|首选网投平台共选派了2支队伍参加,与上海交通大学、同济大学等15所本科高校80余支队伍同台竞技。

赛事规定, 利用1公斤重的砝码,从40厘米的高度降落产生的势能转化成机械能,通过齿轮、曲柄连杆机构等带动小车前行,并完成避障、绕弯等。小车必须是参赛者自行设计、制作,在现场拆装后进入赛道。机械S型赛道上,小车需要在一碰就倒的S绕桩中比谁的行驶距离更远。S赛道桩子每段间隔距1米或0.8米不等,绕桩距离全是当场抽签决定。8字型无碳小车,则要在L型的赛道上,避开障碍,绕8字运动,计算绕行圈数。在车辆进入赛道前,参赛者还需要重新拆装小车,小车拆装也是计分环节之一。

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(S型无碳小车竞赛现场)

如果不是对小车性能、结构了如指掌,到现场很可能跑不远甚至跑不动。“哪怕调节螺纹1mm,都能造成小车运动轨迹的极大偏差。因此赛前5-6天时间大家基本是经常从晚上一直调试到凌晨,记录调节零部件在不同角度、距离情况下的测试数据,减少比赛现场的误差。”史中禹同学表示。

“大家从6月份接到比赛信息后,就开始思考怎么做,从3D打印零件、到装备调试的过程中,发现很多专业常识能够学以致用,像曲柄滑块机构、反向螺丝这些比较关键的模块,都是大家获奖的关键因素。” 刘超同学说道。

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“这次获得的成绩,好于往届。第六届比赛大家获了二等奖、三等奖各一项。”本次大赛引导老师楼纪国说。在赛前一个多月,他为学生们做了78次赛前辅导,启发学生的设计思路和创新理念,点拨他们所遇到的难题。“培养应用型的人才,动手能力是很重要的一方面,但这个项目除了要涵盖设计、制作的基本能力外,对综合能力的要求也很高,甚至还要有制作和加工小车的成本核算内容,因为这样做出的作品才能更贴合市场需求。”

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(楼老师为学生讲解《智能防以外坠楼窗户》作品,该作品有电子感应滑窗、防护网等三道防线,用于防止儿童高空坠落)


为了让更多学生从比赛中获得启发,除了此次获奖的无碳小车作品,楼老师还组织了2018级机械工程系的新生现场观摩近期2018年上海市大学生创造杯大赛新葡京官网|注册|开户-新葡京|首选网投平台机械系潘铭杰、魏苏宁引导的4项获奖作品,包括一等奖作品《基于脑电波控制的仿生3D打印机械手》、《3D打印抛光机》、《多功能桌面机器人》、《智能防以外坠楼窗户》等。

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《基于脑电波控制的仿生3D打印机械手》作品,通过脑电波控制机械手抓住小球。头部佩戴的蓝牙模块通过编程系统识别人的不同脑电波信号,并将信号传导给机械手的控制模块,完成所想的动作。残障人士佩戴后,可以通过自己的意念控制机械手运动,辅助自己拿到所需物品。


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