创新申报表多功能婴儿转椅的设计.doc

附件1：陕西科技大学大学生创新创业训练计划项目申报表推 荐 学 院机电工程学院项 目 名 称多功能婴儿转椅的设计项 目 类 型创新训练项目所属一级学科名称动力工程及工程热物理所属二级学科名称过程装备与控制工程项 目 负 责 人申 报 日 期2013年5月1日陕西科技大学二一三年四月项目名称多功能婴儿转椅的设计项目类型 （ ）创新训练项目 （ ）创新创业项目项目实施时间起始时间： 2013 年 5 月 完成时间： 2014 年 5 月申请人或申请团队姓名年级学号所在院系/专业联系电话E-mail主持人过控101201005050117机电工程学院过程装备与控制工程成 员过控101201005050127机电工程学院过程装备与控制工程过控111201105050102机电工程学院过程装备与控制工程指导教师姓名袁越锦研究方向化工机械设备与干燥技术及节能年龄39行政职务/专业技术职务副教授，硕士生导师主要成果主编UG NX 6.0建模基础与实例（化学工业出版社）和参编现代干燥技术专著（教材）共2部；近年来在国内外学术期刊上公开发表学术论文30余篇，其中16篇被SCI、EI收录；获得国家发明专利8项，实用新型专利10项。目前主持的科研项目主要有国家自然科学基金项目基于多尺度理论的颗粒堆积多孔介质干燥热质传递机理分析与模型构建（51276105）；（经费78万元），陕西省自然科学基金项目、省教育厅自然科学基金项目、浙江温州市科技计划项目，陕西科技大学科研启动基金和自然科学基金项目等，（到位研究经费累计约120余万元）。代表性论文（发明专利）如下：1 Yuejin Yuan, Yingying Xu and Xiangdong Liu. CFD modeling of subcooling process for beer fermentation liquid. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 2009, 4(1):99-106.（SCI/EI收录）2 袁越锦, 徐英英, 杨彬彬, 等. 非固结多孔介质干燥的双尺度孔道网络模型与模拟. 工程热物理学报. 2010,31(2): 302-306. （EI收录）3 袁越锦. 一种太阳能果蔬热风真空组合干燥设备及干燥方法，CN201110399465.5（发明）1、 项目实施的目的、意义 1. 婴幼儿简介 （1）婴幼儿定义 婴幼儿是婴儿和幼儿的统称，一般是指03岁的小龄孩子。婴儿是指小于1周岁的儿童。婴儿在这个阶段生长发育得特别迅速，是人一生中生长发育最旺。幼儿是指13岁的小孩子，幼儿在这个阶段生长发育和婴儿比有所减缓但仍稳定快速增长。 （2）生长简介a）一岁时体重可以达到出生时的3倍，约为900010000克。 b)身长在出生时约为50厘米，一般每月增长33.5厘米，到4个月时增长1012厘米，1岁时可达出生时的1.5倍左右。 c)头围在出生时约为34厘米，前半年增加810厘米，后半年增加24厘米，1岁时平均为46厘米。以后增长速度减缓，到成年人时约为5658厘米。 d）胸围在出生时比头围要小12厘米，到婴儿4个月月底时，胸围与头围基本相同。e）小宝宝出生后的18个月是成长过程中最关键的时间，宝宝的性格、智能及对新事,每个宝宝的发展都有不同的进度，其可预见的发展程序及规则归为四个阶段的教育系统。第一阶段， 知觉感官启发(0个月或以上) ；第二阶段，探索阶段(3个月或以上) ；第三阶段，互动游戏 (6个月或以上)；第四阶段，思考与人际发展(12个月或以上)。（3） 玩具对婴幼儿影响对于婴幼儿来说，生活就是游戏，婴幼儿在游戏中不断成长，而玩具在孩子的成长过程中扮演极其重要的角色，它能锻炼肌肉，促进动作的发展，启迪孩子的心智；孩子在游戏中，不断体验到成功与失败，自由与规则，过程与结果，在满足玩的乐趣的同时，丰富了自己人格的内涵。但玩具有多种类型和功能，玩具的类型不同，对孩子的影响和作用也不同，对一个没有上学的孩子，玩具就是他们的教课书。孩子通过玩具去认识世界。因此，为了让孩子能在游戏中健康成长，最好的玩具往往是最简单、最普通、最便宜的依照玩具能产生的教育效果，可分类为： a）教育性玩具或益智类玩具。这是多数家长愿意选购的玩具，比如套碗、套塔、套环，可以由小到大，帮助学习到序的概念。拼图玩具，拼插玩具，镶嵌玩具，可以培养图像思维和进一步的创造构思部分与整体概念。配对游戏、接龙玩具等既能练手，又能练习动脑。 b）动作类玩具。这是几代人都离不开的玩具，如拖拉车、小木椅、自行车、不倒翁，它能锻炼婴幼儿的肌肉，增强感觉运动协调能力。 c）语言类玩具。成套的立体图像、儿歌、木偶童谣、画书，可以培养宝宝视、听、说、写等能力。 d）建筑玩具。如积木，能锻炼孩子的动手能力和想象力，既可以建房子，也可以摆成一串长长的火车，还可以搭成动物医院。总之玩具可以让孩子随心所欲地使游戏变化，充分发挥想象力。 e）模仿游戏类玩具。模仿是孩子的天性，几乎每个学龄前儿童都喜欢模仿日常生活所接触的不同人物，模仿不同的角色做游戏。因此，锅碗瓢匙；城市、街道、汽车、房子；娃娃与医院，玩具商店等，通过模仿，巩固和扩大见闻，了解家庭生活、社会的规则。f）科学类玩具。多适用于儿童。2. 国内外研究现状及发展动态分析 现在市场上有众多的婴幼儿用品，与此课题相关的用品有婴儿车、宝宝转椅、儿童木马车及幼儿转椅等。众多产品各有各自的特点，每个产品都有其竞争优势。但没有一款是专们为四到十六月的婴幼儿设计的转椅。且市场上婴幼儿的转椅大都是设计为大人控制转动。而有婴幼儿自我控制的转椅都是大龄幼儿，不满足适用对象要求。国内现在比较新型属于儿童用品制造技术领域，特别设计一种用于童车的旋转座椅，设于童车的承载体之上，包括转扶手圈、椅座，旋转座椅通过旋转座椅设于童车的承载体之上，旋转基座形成环形台阶；椅座固定于一旋转圈，旋转圈置于旋转基座的台阶之上；扶手圈与旋转圈或者旋转基座一体成型。国外有很多品牌的婴儿转移，如欧洲的“消保皇冠信誉”品牌，原单多功能豪华儿童餐椅，产品为出口原单，质量和工艺都非国内产品可比。餐椅自带一个白色棉绒坐垫，和座椅紧密贴合，让宝宝坐的更舒服，二者均可拆卸，方便清洗。到了夏天，婴幼儿坐着会热，可给婴幼儿准备了一个可搭配餐椅的凉席坐垫，这样就真正的成为四季适用的产品了。使宝宝能舒舒服服的就餐，长的更健康。 3.现实意义 现在社会生活节奏越来越快，人们的工作生活节奏也越来越忙碌，当婴儿长大到四个月大以上是时，大人希望婴儿醒着的时候，一定的时间段内可以自娱自乐，这样不但可以培养其自理能力和独立意识此，而且可以腾出大人照看的时间。另外，随着人们经济状况越来越好，现在人们对健康越来越重视，对婴幼儿的健康成长也越来越关注。如“婴儿简介”所讲对于婴幼儿来说，生活就是游戏，婴幼儿在游戏中不断成长，而玩具在孩子的成长过程中扮演极其重要的角色，它能锻炼肌肉，促进动作的发展，启迪孩子的心智；孩子在游戏中，不断体验到成功与失败，自由与规则，过程与结果，在满足玩的乐趣的同时，丰富了自己人格的内涵。而此婴幼儿转椅特有的玩具平台有丰富的玩具提供给婴幼儿。再次，中国有416个月大的婴幼儿约1800万，每年的新生儿大约是五万个，也就是说每年都有五万个婴儿进入四个月大，所以此产品有一定的市场容量。综上，此婴幼儿转椅符合消费者的消费需求，是一款适合开发，适合生产的产品。参 考 文 献 1 梁国强.多功能婴幼儿椅篓P. 中国专利：96232438.8 ，1997-12-102 王功学.婴幼儿用的便携式安全座椅P. 中国专利： 200720115578.7，2008-1-16 3JE小菲奥雷.婴幼儿载具的支撑装置及其使用方法P. 中国专利：200910163490.6，2010-2-244吴茂盛.应用于童车的旋转座椅P. 中国专利：200720109376.1，2008-4-30 5 濮良贵 纪明刚 主编.机械设计. 高等教育出版社 . 20016 郑甲红 朱儒 刘喜平 主编.机械原理. 机械工业出版社 .20067 朱辉等编著.画法几何及工程制图.上海科学技术出版社 .20038周开勤 主编.机械零件手册.高等教育出版社 . 20012、 项目研究内容和拟解决的关键问题 1.研究的内容 为了满足婴幼儿坐着时可自娱自乐，腾出大人照看的时间。设计主要由脚轮设计，转椅设计，主轴升降设计和玩具平台设计四部分构成。其设计特点依次是： a） 类周转车脚轮设计，可360度转向，可刹车； b） 主轴支撑转椅设计，主轴与转椅之间安装有滚动轴承，座椅可绕主轴任意周向旋转； c） 主轴升降设计，下主轴上安装有支撑上主轴升降的螺母； d） 玩具平台设计，上部绕转椅一周布置有很多玩具，提供婴幼儿游戏，培养他们视觉、听觉、手脚 协调、思维能力的发育,促进他们健康成长。 2、 拟解决的关键问题： 1.如何保证婴儿转椅的多功能化，而不仅限于躺坐休息或纯粹娱乐。2.如何设计出一种随婴儿主动性控制，而不需要大人手动推动的转椅。3如何在玩具与玩具转椅的设计、物料的选择、工艺的结构以及制造商的生产管理上保证婴儿的安全性。 三、项目研究与实施的基础条件1本课题组成员所在单位陕西科技大学是一所由中央与地方共建、以轻工为特色的多学科性大学。项目的研究工作中所使用到的仪器设备基本可以全部在陕西科技大学解决。与本项目相关的仪器设备和软件有：数控车铣刨磨镗床，CAD,Solidworks与PRO/E工程软件，ANSYS有限元分析软件等。2指导教师袁越锦为工学博士，入选校学术骨干培育计划，校过程装备研发团队成员。主要从事化工机械设备与干燥技术及节能等方面的科研与教学工作并带领机械研究生多年，可以很好的指导本项目的实施过程。3我们都是大三的学生，拥有良好的专业知识背景，能很好的思考和解决项目实施过程中遇到的问题。4、 项目实施方案 拟采取方案比较1.儿童木马车（1）简介 儿童木马车，车体用纯实木制作，可以做成一款真正的环保健康儿童木质童车。（2）优点a）承重较大：承压部位位于车底弧状部；b）贴近自然：采用实木原色车体，是实木原色，美观大方，质感较好；c）产品造型也可多种多样；d）方便拆卸组合。（3）缺点a）制作比较复杂，难以自动化生产；b）仅适宜大龄幼儿使用，不适宜于婴儿使用；c）玩具功能少，难以添加玩具平台；d）旋转难以实现，摇动感较易实现，但旋转对婴幼儿难实现；e）成本较高，比较受欧美发达国家市场欢迎，不适宜本国市场；2 秋千式转椅（1）简介 秋千式转椅，由一个固定的小单杠，通过滚动齿轮和竖直方向的轴和秋千连接起来。此秋千本身呈四方形环状，左右是两根绳子，底下是婴儿舒适的座椅，上面是另一根轴，用来与单杠相连。（2）优点a）承压较大：承压后最易断处受力为绳子的张力，张力比起压力更安全；b）制作比较简单；c）较容易配备玩具平台；d）成本较低。（3）缺点a）产品造型单一；b）仅适宜大龄幼儿使用，不适宜于婴儿使用；c）玩具功能少，难以添加玩具平台；d）旋转不够稳定；e）难以组装拆装；f) 不能实现升降。3婴幼儿转椅1）简介 婴幼儿转椅主要由脚轮设计，转椅设计，主轴升降设计和玩具平台设计四部分构成。其设计特点依次是：a）类周转车脚轮设计，可360度转向，可刹车；b）主轴支撑转椅设计，主轴与转椅之间安装有滚动轴承，座椅可绕主轴任意周向旋转；c）主轴升降设计，下主轴上安装有支撑上主轴升降的螺母；d）玩具平台设计，上部绕转椅一周布置有很多玩具，提供婴幼儿游戏 。（2）优点a）制作比较简单，容易实现自动化生产；b）较容易配备玩具平台，可安装玩具多种多样；c）可以实现升降；d）方便拆卸组合；e）旋转容易实现且比较稳定；f）成本较低。（3）缺点a）产品造型单一；b）体积比一般转椅略大。综上所述，多功能婴儿转椅的设计方案是最合理的，该转椅是最有利于婴幼儿娱乐休息，健康发展的。采用的方案的特点1结构特点（1）类周转车脚轮设计。（2）上主轴支撑转椅设计，主轴与转椅之间安装有滚动轴承。（3）主轴升降设计，下主轴上安装有支撑上主轴升降的螺母。（4）玩具平台设计，上部绕转椅一周布置多种玩具。2功能特点（1）可实现大人随意方向推动，可刹车。（2）可实现婴幼儿自主360度转向。（3）转动螺母可实现支上主轴上下升降，带动转椅上下升降。（4）可满足婴幼儿坐着时自我游戏娱乐。3性能特点（1）有刹车装置，故对转椅的固定比较容易，其底部稳定性得到保证。（2）旋转容易实现且比较稳定，安全性能能够得到保证。（3）使用时拆卸组合比较方便，方便装箱，方便搬运。五、学校可以提供的条件工程实训和数控加工中心可以提供各种数控车铣刨磨镗床，CAD,Solidworks与PRO/E工程软件，ANSYS有限元分析软件等。6、 预期成果1、 项目结题报告一份。2、 实物模型一个。3、发表相关论文1-2篇。4、提高我们的创