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1、序号：编号：青年科技创新基金“挑战杯”高校生课外学术科技作品竞赛项目申报书项目名称智能吸尘器项目负责人缸虎学院、年级、专业机械学院10级机械工程及自动化联系电话指导老师姓名杨兆军填表日期2012年6月日日作品类别：自然科学类学术论文哲学社会科学类社会调查报告和学术论文Q科技独创制作共青团吉林高校委员会制表二O一二年六月1 .申报者应在仔细阅读此表内容后按要求具体填写。2 .申报者在填写申报项目状况时只需依据作项目类别（自然科学类学术论文、科技独创制作、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文）填写相应表格。3 .表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清晰，签名处必需手写签名，打印无效，此申报
2、书可复制。4 .序号、编号由校团委填写。5 .报送项目申报书一式五份，必需按规定时间规定要求报送。有关申报事宜请向青年科技创新基金管理办公室询问。联系人：吕金泽联系电话：85166558承诺书本项目负责人和全体成员慎重承诺，本项目为课外非教学学术科技和社会实践活动成果，本项目探讨不抄袭他人成果，不弄虚作假，按项目探讨进度保质保量完成各项探讨任务。项目负责人签名：项目组成员签名：2012年6月15日申报者状况申报者状况姓名喻虎性别男诞生年月入学时间2010邮箱联系电话学院专业机械工程及自动化年级二年学制四级乎制年现学历本科项目名称智能吸尘器指导老师杨兆军职称联系电话合作者状况姓名性别年龄学历所在
3、单位联系电话刘国飞男22本科吉林高校机械学院侯超女20本科吉林高校机械学院资格认定学院签申报者是否为我校在籍本（专）科生、硕士生、博士生。是否负责人签名：部门盖章：年月日教学院长或导师意见本项目是否为课外非教学学术科技和社会实践活动成果。是否负责人签名：年月日科技独创制作申报表项目全称智能吸尘器项目分类(B)B.机械与限制类C.信息技术类D.数理类E.生命科学类F.能源化工类项目撰写的目的和基本思路项目的科学性及可能创新点1 .在清洁机内部自主设计收放线系统，能够便利的实现电线的自由收放。2 .实行连杆结构，自主设计头部摇摆装置，有效的增大单程清扫地面面积，大大提高工作效率。3 .利用弹簧的伸
4、缩性，协作相关机械结构完成头部敏捷转弯以适应环境的改变。4 .安装升降支架，实现头部的升降.在清洁地面的同时，还能清扫距离地面肯定高度的地方。5 .为适应沙发，桌子等下边空间，安装可以伸缩的头部，以完成清洁任务，使死角问题迎刃而解。6 .将清洁机与驱动系统结合，运用遥控器进行远程限制，可以实现远距离自动限制，削减人的工作量。7 .后轮采纳双马达独立驱动，协作前端万向轮，实现多角度，全方位的转动，有效提高机器的机动性和敏捷性。8 .将吸尘与拖地相结合，实现一机多用。同时，设置多种吸尘器头，满意不同的清洁须要。9.整机遥控限制，在实现了机电一体化的同时，更大程度的解放人的双手。项目的实际应用价值和
5、现实意义项目研究内容随着生活水平的提高,人们对生活质量的要求越来越高。在家庭中困扰人们的清洁问题须要我们用一种更加简洁有效的方式去解决。经过调查我们发觉，目前已有的清洁工具都不能很好的满意人们的要求。市面上常见的吸尘器虽然在肯定程度上减轻了人的劳动强度，但还不能让人们在繁重的家庭清洁工作中更好地解放出来，而且清洁机的价格较高，不适合广阔人群。其他清洁工具，比如扫地机，虽然它的价格较低，但是它的工作性能也较低，须要人们耗费较大的体力来完成工作。在这个快节奏的生活中，这些清洁工具都不能带给人们舒适简便的生活，而我们提出的地面清洁机则可以在肯定程度上解决这个问题,解放人们的双手，让人们不再受到家庭清
6、洁问题的困扰。1、探讨方法：我们通过问卷调查的方法了解现有的清洁工具的不足之处以及人们对清洁工具的期望，通过对这些问题进行总结分析，我们确定了探讨项目的整体目标。在对机体进行设计时，我们是通过理论分析以及试验法，对机体不断调适改进以达到预期的目的。2、实施安排：为了实现这一目标，我们通过小组探讨分析，确定了以下方案:(1)首先我们会依据我们要实现的这一目标，查阅大量文献以增加我们对不同机构的了解，从而为之后提出新的思路奠定基础。(2)在对不同的机构有了整体认知后，我们会通过探讨并且依据老师的指导，提出对问题的解决方案。(3)确定解决方案后，对须要改进的机构进行设计、加工，最终进行调适改进。3、
7、技术路途：(1)在清洁机内部应用自动收放线系统。该系统的原理的是S,组成部分是摩擦盘、花键摩擦轮，弹簧，拨杆，主动轴支架。在工作时驱动电机会带动花键摩擦轮转动，花键轮与摩擦盘之间的摩擦力会驱动摩擦盘转动从而带动卷线轮转动，最终实现电线的收缩。我们将驱动电机接入电路限制系统，通过用遥控器限制驱动电机的转动方一直限制电线的收放，能够特别便利的实现电线的自由收放。(2)刷头的可收缩设计。对此我们采纳了连杆机构，用拔节杆机构来限制和支撑刷头。该拔节杆机构由三部分组成，而且通过电磁装置来实现其收缩，即在每节杆的末端安装一块电磁铁，用控电装置来限制电磁铁使其实现它的功能。同时我们在头部应用了自适调整机构。
8、该机构的组成是:头部固定架，固定片,弹簧,吸尘器刷头,推力球轴承。推力球轴承型号51200,可满意刷头自由转动。其结构与功能是:用固定片把刷头固定在头部固定架上，固定片与固定架之间用螺钉连接，便利更换刷头。固定架与支架间装有推力球子轴承，实现刷头摇摆。同时，支架上端与固定架两端分别有弹簧固定节，用两根相同弹簧分别将固定架两端和支架上的弹簧固定节连接起来，且弹簧均处于原长。当遇到障碍物时，弹簧被拉伸，吸尘头向一端倾斜。当绕过障碍物时，被拉伸的弹簧复原原来状态，从而使刷头复原原状。由于刷头部分较大，清洁机工作时，头部可能会与家庭放置的器物相撞，损伤刷头，采纳此设计就可以便利的解决这一问题.(3)在
9、头部还应用了升降装置，用来清洁高处的物体。该装置的具体结构组成是：高度可调电磁铁、小底板、底板活动轴、铁片。铁片固定在大底板上,可调电磁铁与小底板相连，大底板与小底板之间通过底板活动轴来连接，并实现其运动功能。该升降装置是应用杠杆原理以及电磁限制装置来实现其功能的。而且依据不同的须要可以调整支架的高度，使清洁机可以清洁不同高度的位置。该升降装置与控点系统相连接，通过遥控器来限制电磁铁，这样就可以轻松的完成清洁工作，很大程度的降低了劳动强度。(4)一般的吸尘器只是用了一般的驱动轮和万向轮，但是该好用新型采纳了双马达独立驱动装置，每个驱动轮由独立的电机进行限制。驱动电机同样是用遥控器进行限制，以实
10、现清洁机的转向功能。清洁机的换向是通过对两个驱动轮进行调速来实现的，即利用两个驱动轮的速度差使清洁机能够沿不同的曲线运动，并且使其敏捷的转弯。其运作过程是：当要前进时，两个轮子同时正转,后退时，两个轮子同时反转；转弯时,用遥控器分别限制两个轮子,一个正转，一个反转，或者该变轮子的转动速度。(5)总体电路限制设计。这是该清洁机的限制中心，该电路的功能是使清洁机可以让人用遥控器操控来完成它的工作。该套电路涉及的有驱动轮的限制、头部升降与伸缩摇摆的限制、收放电线的限制。具体的电路图如下。遥控器中枢限制电路图该中枢限制是一块24V继电器输出的遥控电路，上位机是有十二个按钮的遥控器，下位机是遥控器信号接
11、收和信号放大装置,最终输出的是9个自锁型继电器，这样的设计既保证了各个模块的相互练习，又避开了不必要的关联，使操控更加简便。上图为独立驱动电机限制电路在主机限制方面，我们在主电机中串联了一个大容量继电器，实现了i键起停，更加便利遥控器上的Kl常开触点与KA2常闭触点、Sl行程开关、KAl线圈串联，协作调速板的换向线路，限制其中一个电机MI的正转；K2常开触电与KAl常闭触点、KA2线圈串联，协作调速板的换向线路，限制同一个电机Ml的反转；同时KI、K2互锁，即使出现误动作，同时按下Kl、K2也不会发生短路。Sl行程开关的常闭触点与前进电路串联，当遇到障碍物时Sl断开，前进电路被切断，前进停止，
12、有效地爱护了家里的物品和吸尘器头部。同理可知K3、K4、KA3、KA4协作调速器限制另一个电机M2的正反转。这样就能实现两个电机独立驱动，实现多种曲线前进、后退、转向。上图中是清洁机头部限制电路图，Dl为头部伸缩用电磁铁，开关K5的作用即是限制流经电磁铁的电流，以此来限制电磁铁N-S极的转换，最终实现清洁机头部的伸缩。D2为头部升降所用电磁铁。本好用新型的有益效果是:可以使清洁机半自动化,更加平安的完成自动收放线工作以及清洁工作，在满意自动化的基础上还可以使刷头接触到更广泛的空间来弥补自动化可能带来的缺陷。该清洁机的操作简洁,适合人群广泛,具有可推广性，并且可以在肯定程度上降低劳动强度,让人们
13、更加舒适轻松的完成家庭清洁工作。这款清洁机的结构简洁，操作起来平安牢靠。（1500字以内）查阅资料、选题、自主设计项目探讨方案、开题报告、试验探讨、数据统计、处理与分析、研制开发、填写结题表、撰写探探讨文和总结报告、参与结题答辩和成果推广等项目进度安排2012.5-2012.8：探讨制定总体方案，完成机构的设计，购置原材料、器件。2012.92012.12：经一步对设计进行优化，制作图纸，进行加工。2013.1-2013.3：进行装配，调试，并对已完成的机构进行优化，撰写专利申请书。2013.3-2013.5：完成产品设计说明书，填写结题表，打算结题答辩，进行成果推广。6、制作电路结构开关电源
14、111511524V无线遥控开关（输出常开、常闭）120120正反转直流电机调速器1185185继电器MY4NJ：1010100电线若干1007、其它工具箱1300300绝缘胶带255市内公交50打印图纸、资料若干2008.调研费用10009.专利申请费用2000项目经费预算明细等经费开支1、购买现有部件项目数量单价金额（元）吸尘器：11500150037GA直流减速电机支架2816驱动轮子228562、购买标准件电机马达金属链轮1212124V直流电磁铁2180360万向轮11010推力球轴承188轴承13333各种型号螺丝、螺母若干1503、购买原材料铝合金管3200200铝棒212024
15、0三角铝12502504、零件加工费用制作电路板1500500购置试验消耗材料（低值品）、资料、加工测试、打字组:印、调研、市内公交、专利申请费5、购买电机调速电机减速电机减速电机22454901626216262合计：8133（元）项目预期成果（1）创新成果：设计并制造地面清洁机实物，并且在现有基础上进行改进，优化，进一步完善其功能。（2）申报专利：申请好用性专利（3）产品说明书：完成产品设计说明指导教师意见（从项目科学性、前沿性、可行性、探讨性、可操作性和成效性加以评价）签名：年月日青年科技创新基金评审组长看法签名：年月日学校看法年月日指导老师状况及对作品的说明指导老师状况姓名杨兆军性别男年龄职称工作单位吉林高校机械科学与工程学院单位电话住宅电话职称联系地址请对申报者申报的情况的真实性作出阐述盖章：年月日作意技平范推景您价对的、水用及前出评请品义术适围广作的系励1.并、织机认院组调确
