机械学院大学生创业创新训练计划推荐题目

1、机械学院第三批大学生科研训练计划推荐题目题目1（指导教师：关玉明）题目：海虾剥皮机（虾仁机）背景：用机械化剥虾仁，一直是广大渔民和渔业经营商们的夙愿。在80年代就有人对此进行了研究，甚至也有人申请了相关专利，但至今没有见到相应的产品。虾仁生产者不得不雇佣大量的劳动力，有的是利用中学生暑假进行人工劳作，十分辛苦，且效率低下。开发研制此设备有非常重要意义。但难度非常之大。研究内容：实际演练和分析人工剥虾仁的方法；在此基础上确定虾仁机的原理和工艺步骤，可能要实行分步进行，首先要分选、排队，而后剝皮出仁。研究其相关机构的原理和结构，并对其进行设计。题目2（指导教师：张换高）题目：泥泞工作条件下的收割机

2、行走底盘设计背景： 现有轮式粮食收割机在泥泞条件下很难正常行走、而现有履带收割机在灵活性和机动性上又不如轮式收割机，并且在拐弯和行走过程中也存在刨坑的问题。研究内容：本项目以解决泥泞工作条件下收割机行走问题为主要目的，进行收割机行走部分的创新设计。可以在现有机型上进行专利规避设计，也可以开发新的行走原理。题目3（指导教师：刘伟玲）题目：基于安卓及UDP的气体嗅辨系统设计背景：项目基于安卓（Android）系统开发手机端嗅辨员端操作软件，并结合UDP数据传输技术，实现将嗅辨员嗅辨结果快速准确传输到上位机，实现嗅辨流程控制及嗅辨结果计算。主要技术包括实现基于Android的客户端编程，建立UDP通

3、讯及数据传输，实现服务器端流程控制软件及嗅辨结果计算的LabVIEW编程，从而将目前的人工嗅辨流程实现无线及快速、自动结果存储显示。研究内容： 查阅相关资料，了解并熟悉Android系统的开发环境，熟悉UDP通讯协议并了解三点式嗅辨的原理及流程，进行总体方案设计；编写Android程序，实现嗅辨员嗅辨界面设计，嗅辨结果传输，建立UDP通讯协议实现客户端与服务器端的UDP传输；编写LabVIEW程序，实现将嗅辨流程控制并将嗅辨结果进行计算，从而实现恶臭结果的显示及存储。题目4（指导教师：刘伟玲）题目：复合恶臭电子鼻气体分析及采样系统设计背景：项目应用多种气体传感器构建传感器阵列，实现对空气中恶臭

4、污染的测量与分析。设计传感器阵列，及相应信号调理电路，并设计由单片机控制的进样及阀控系统方案。同时，基于GPRS数据通讯技术，实现无线远程控制采样器开关进行恶臭污染超标气体样品采集，进行GPRS数据传输控制及编程，建立GPRS管理中心，实现采样器远程管理。研究内容：查阅相关资料，了解复合恶臭污染传感器选择及GPRS通讯原理及相关模块的使用方法，进行总体方案设计；设计相应传感器的调理电路，并绘制电路原理图及PCB图，并设计相关的单片机控制的气体进样系统方案，设计由单片机控制的气路及阀控系统，设计污染气体样品采样装置，实现恶臭的气路控制及信号采集分析，气体样品的采样控制；硬件系统制作、软件开发及调

5、试。题目5（指导教师：刘新福）题目：钢丝绳性能缺陷智能检测系统 背景：钢丝绳性能检测在各类电梯及游览车的日常使用及维护中变得非常重要。近日武汉东湖风景区一工地电梯坠落致19人死亡。我国高层建筑越来越多，一般也都安装多部电梯，其安全性受到民众的广泛关注。研究内容：开发性能优、价格便宜、安装便利的监测及监测钢丝绳仪器非常重要，会有很大的市场需求。为此，需要尽快开发具备前述优点的检测系统，尽早应用在各类需求的（如电梯等）设备上。研究相关内容：在综合分析各种现有钢丝绳检测方法的基础上，选择、改进设计一种合理的监测方案进行实际的检测电路设计，完成原理图方案设计以及硬件检测电路设计方案，完成相关测试器件（

6、单片机、传感器件等）的选择，测试系统的硬件连接及软件的编程及调试等工作，最后完成整个系统的样品测试及监测，可用LabVIEW完成控制面板的设计，达到可实际测试应用的目标，测试系统可以向相关用户推广。题目6（指导教师：孙凌宇）题目：基于光电鼠标传感器的位移检测系统设计研究内容：利用市面上现有的光电鼠标，制作成基于光电的位移检测器，通过51单片机对其进行信号采集以及处理，并通过数码管进行位移量的显示，或通过串口与上位机进行通信，进行位移量的显示。题目7（指导教师：张鹏）题目：太阳能路灯冬夏自动调节控制系统设计背景： 由于太阳能路灯其绿色环保，它以无需敷设电缆、不消耗常规能源、使用寿命长等优点得到了

7、社会的广泛认可。同时也存在一些问题，比如太阳能转化效率比较低；另一方面，由于北方地区冬夏日照时间差异较大，夏天日照充足而且夜晚时间短，路灯可以正常工作，但是由于冬天日照时间较短而且夜晚较长，白天所产生的电量不足以支撑夜晚照明的需要。研究内容：本设计旨在设计一种智能太阳能路灯冬夏自动调节控制系统。在控制设计制造成本的前提下，系统可以自动根据冬夏日照时间长短变化,采用智能功率控制策略，满足冬天道路的照明需求。题目8（指导教师：高楠）题目：基于LabVIEW的调谐激光吸收光谱检测系统自动控制实现背景：随着近年来国内经济的高速发展，由于产业结构的不完善及监管工作的相对滞后，国内近年来的粗放型发展方式带

8、来的环境污染日益严重，环境状况持续恶化等后果已经越来越严重地影响到了人们的日常生活。大气污染是引起环境恶化的重要原因之一，实现对有毒有害气体和易燃易爆气体的实时快速检测对于环境保护和安全生产变得越来越重要。在用于气体检测的光谱分析仪器中，调谐激光吸收光谱（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS）应用了激光器调谐技术、谐波探测技术以及谱线解析技术，TDLAS不但可将检测极限进一步提升，而且在多组分多参数检测等诸多实际需求中具有较好的开发潜力。在TDLAS技术的现场应用中，要求系统具有一定的自动控制功能，本课题所需要解决的问题就是用虚拟

9、仪器技术设计本检测系统的控制器，从而实现对信号发生器、激光器驱动器和锁相放大器三台仪器自动控制的目的，实现快速、准确地在线气体检测，从而具有较强的实际意义和应用价值。研究内容：本题目将给出一种以LabVlEW软件实现调谐激光吸收光谱（TDLAS）检测系统自动控制的方法，具体包括：广泛阅读相关研究领域的学术资料，了解国内外的研究方法和进展。在掌握基于TDLAS技术气体检测实验的相关系统知识的情况下，学习LabVlEW软件，根据实验系统的要求和目的，设计LabVlEW平台。将所设计的LabVlEW平台应用于具体实验中，实现实验系统中信号发生器、激光器驱动器和锁相放大器三台仪器的自动控制。利用TDL

10、AS自动控制平台对一些常见气体进行浓度检测，处理并分析数据。题目9（指导教师：彭凯）题目：基于labvIEW的机器视觉药片质量检测系统背景：药片包装前需要对药片进行检测，防止药片破损或者因加工环境问题出现色泽异变。人工方法长时间检测易疲劳而出现错检漏检或者误检情况。机器视觉技术作为计算机科学的一个重要分支，在最近30年中有迅猛的发展。机器视觉系统提高了生产的柔性和自动化程度，其检测方法可以大大提高生产效率和身生产的自动化程度。机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的技术基础。机器视觉的应用目前主要集中在检测、定位、运动控制、机器人和计量等几个领域。而在近2年，在运动控制、生产流水线、诊

11、断、测试和数控设备等几个领域对于机器视觉的应用需求增长最为迅速。目前国内外都在大力发展机器视觉产业，并在逐渐形成细分组成机器视觉产业的“视觉软件”、“机械手”、“造型设计”、“相机系统”、“光源”等微观个体，从而加快了这个产业的发展。LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。工程师可以在LabVIEW的用户界面，即前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。labvIEW还提供有强大的数据处理、分析统计功能，可以创造出功能更强的仪器。将labvIEW应用于机器视觉质量检测中，能迅速建立起检测系统，并灵活修正目标检测的要求，快速满足质量检测要求。l

12、abvIEW本身具有较好的程序扩展性，可以将更多复杂程序通过动态库提供给labvIEW使用。研究内容：该检测系统设计包括系统总体设计，系统硬件设计，系统软件设计。总体设计为检测系统总体方案及工作流程。硬件设计包括相机选择、光源设计选择，检测附件；软件设计包括labvIEW采集、图像处理、数据分析，结果输出。题目10（指导教师：魏永杰）题目：嵌入式数据采集系统设计研究内容：在学习传感器原理的基础上，选择传感器，完成常用的物理量检测，并将其经A/D转换后输入到单片机。通过单片机控制芯片处理，输入到嵌入式计算机中，以完成数据采集，制作完成小型数据采集系统。采用Protel99或DXP软件，绘制原理图

13、和PCB版图，以完成数据采集系统设计。并进行调试以做成基于单片机的小型嵌入式采集系统，实现常用物理量的采集。题目11（指导教师：戴士杰）题目：电梯导轨垂直度检测机器人设计背景：电梯导轨垂直度是电梯安全、舒适运行的一项重要性能指标，对电梯导轨垂直度的测量贯穿于电梯安装和维护的整个阶段。传统的检测方法费时费力，效率低。为了实现电梯导轨检测的自动化和智能化，设计一款能沿电梯导轨自动上下运行的检测机器人。此方法提高了检测效率和精度，节省了大量的人力、物力。关键技术指标：（1）车身尽量轻。由于所购买的各种传感器和控制系统元器件的重量和尺寸规格都是固定的，不可能减小。所以选择合适的车身材料和设计紧凑的机构

14、，对车身整体重量的减轻非常重要。车身的所有材料选择了LY11型号的硬铝。（2）尺寸规格。为了保证检测精度，同时要求机器人能沿导轨安全的自动运行，同时在运行的过程中不与导轨架发生干涉，对机器人的外形尺寸基本要求是：机器人底座与导轨底面根部的距离20mm；导轨两侧相对应的两导向轮之间的最小距离=10mm；机身宽度200mm；机身高度50mm；机身长度580mm。（3）可调的导向机构。根据中华人民共和国JG/T 5072.1-1996标准对电梯T型导轨的规定知，机器人适应导轨工作面宽度范围是10-28.6mm,主要针对的导轨宽度是16mm。（4）选择合理的驱动和传动方案。要求机器人基本运行速度是10

15、0mm /s，要求驱动装置轻便，传动力矩大，适合单片机控制；传动装置简单，振动小。（5）吸附机构确定。检测机器人在垂直导轨上运行，要具有能克服自身颠覆的磁吸附力，同时磁轮吸附提供的对导轨表面的摩擦力要能承受其自身重量。要求具有合理的磁轮受力分析，和磁轮结构设计。（6）根据GB50310-2002电梯工程施工质量验收规范中规定的要求，要求机器人能够检测出每5米0.6mm以上的垂直度误差（导轨与安装基准）以及100m范围内的10mm的垂直误差。题目12（指导教师：李慨）题目：下肢骨科术后训练负重定量仪设计背景：人体下肢支撑着人的整个身体，对人的日常生活具有重要意义，下肢术后需进行一系列康复训练，以

16、恢复行走能力。支撑下渐进进行负重训练是其中一项，训练定量由小到大，定量值具体由医生根据病人情况给出处方。所设计的下肢骨科术后训练负重定量仪，穿戴在患者脚下，可以测定患肢负重值，达到给定值则给出声音报警。技术要求：（1）定量值范围1100Kg；（2）定量值可设定，设定值最小单位0.1Kg（3）应用单片机完成控制系统设计；（4）声音报警清晰但不刺耳；（5）整体重量轻，适合穿戴。题目13（指导教师：刘晓东）题目：虚拟现实系统在机械设计中的应用及实施 研究内容: 结合实验室的研究，培养学生在虚拟现实，仿真，几何造型方面的知识。通过学习，学生应能完成虚拟现实系统的实施，并将所学的知识应用于机械设计中。部

17、分技术细节可参见实验室主页：。13题目14（指导教师：张建辉）题目：新型输送带断带保护装置内容要求：带式输送机是一种广泛应用于港口、码头、冶金、煤矿等场合的运输松散物料的主要设备，具有输送能力大、结构简单、成本较低，维护方便等特点。然而在使用过程中由于输送胶带自身原因和其他因素影响，常发生输送胶带的断带事故，造成停产，甚至人员伤亡。本课题通过分析输送带断裂的原因，设计一种专用保护机构，当发生断带事故时，能实现输送带断裂后夹紧或防止输送机倒转，同时发出停机命令信号使输送机停机。有效的减少损失，缩短维修时间，提高生产效率。应用三维造型软件和仿真软件进行结构设计，创建结构部件的三维实体模型，并进行虚

18、拟装配及工况运动仿真分析，验证结构设计的合理性，并完成样机制作。题目15（指导教师：谷美林）题目：电动车自动涨闸锁装置内容要求：目前，电动车为了实现防盗一般都配有多把锁，有涨闸锁、龙头锁和外配锁（U型锁和链条锁等），这些锁都各自带一把钥匙，操作特别麻烦。现在用的涨闸锁大多是通过钥匙手动开锁或锁止，钥匙孔处容易进泥沙，出现锁打不开或锁不上的情况，这样消费者就很少用涨闸锁，使涨闸锁的防盗作用没有发挥出来。本课题拟设计一套自动涨闸锁装置，实现开车通电的时候锁同步打开，停车断电的时候，锁自动锁止，这样可以省去操作麻烦，而且锁可以做到隐蔽密封，避免泥沙进入锁体。题目16（指导教师：江屏）题目：上下楼梯的

19、轮椅内容要求： 目前，我国已经进入老龄化社会，随着老人的数量不断增加，由于行动不便对轮椅的需求数量增加，普通的轮椅很难适应我国老人上下楼的需要，因为我国大部分楼房建筑是以六层以下建筑为主，该类建筑中没有安装电梯，对于使用轮椅的人来说，上下楼及其不方便，或重心易下滑，单人难上楼，需另建专用车道。因此迫切需要开发能够简便、轻巧的上下楼轮椅。分析轮椅上下楼梯运动的特点，结合我国楼梯的结构尺寸，从快速、安全、稳定的角度进行上下楼轮椅机构设计，从功能、结构的角度确定合理的轮椅上下楼梯的行走、控制、制动设计方案，应用UG 软件进行上下楼轮椅的结构设计，对机构进行虚拟装配和运动仿真，并加工、装配样机进行测试

20、分析。题目17（指导教师：姚涛）题目：海底机器人的三维设计和动态仿真内容要求：设计海底机器人的形体并进行三维建模，对主要零件进行功能分析，并简要阐述所研究对象的主要参数及工作环境，研究机器人总体的运动分别建立地面坐标系和体坐标系，定义各运动参数，对海底机器人的运动过程，给出各方向的合力及力矩方程，给出轨迹方程进行动态仿真。题目18（指导教师：刘宇红）题目:家用陪护机器人结构设计内容要求:人口老龄化已经成为目前我国面临的社会现实，目前空巢老人日益增多，对于老年人照料和陪护问题成为目前的一大社会课题。本项目主要针对陪护老人的需求，家用陪护机器人进行研究，对家用陪护机器人结构和功能设计，并进行仿真。

21、家用陪护机器人功能和结构方案设计，确定设计方案，完成相关调研、分析、计算。进行家用陪护机器人运动及简单功能仿真等。题目19（指导教师：刘宇红）题目:抓取用机械手爪结构设计及其运动仿真内容要求:移动机械手系统是由一个或若干个机械手固定在移动平台上构成，机械手用来实现一些动作如抓取和其他操作等，这种结构使机械手拥有几乎无限大的工作空间和高度的运动冗余性,并同时具有移动和操作功能,这使它优于移动机器人和传统的机械手。本课题主要对抓取用移动机械手的手爪进行研究，对机械手爪进行结构设计，并进行抓取运动仿真。题目20（指导教师：朱东彬）题目：基于微流挤压的快速成型机内容要求：快速成型技术能有效地缩短产品开

22、发周期、降低开发成本、提高产品竞争力。本题目就是设计一款快速成型机，并将其应用于太阳能电池的快速制造。通过查阅相关的中外文献，了解微流挤压的快速成型机的应用背景、研究现状及发展趋势；完成微流挤压的快速成型机概念设计，建立微流挤压的快速成型机各零部件的三维CAD模型，并进行整体装配；着重建立微流挤压的快速成型机的运动机构的CAD模型；完成整机的三维运动学仿真；能够快速制造功能构件。绘制装配图、零件图；撰写设计说明书。题目21（指导教师：朱东彬）题目：双组分浆料挤压快速成型机内容要求：快速成型技术能有效地缩短产品开发周期、降低开发成本、提高产品竞争力。本题目就是设计一款双组分浆料挤压快速成型机，用

23、于具有悬臂梁结构功能构件的快速制造。通过查阅相关的中外文献，了解浆料挤压成型机的应用背景、研究现状及发展趋势；完成浆料挤压快速成型机设计，建立浆料挤压快速成型机各零部件的三维CAD模型，并进行整体装配；着重建立浆料挤压快速成型机的运动机构的CAD模型；完成整机的三维运动学仿真；能够快速制造功能构件。绘制装配图、零件图；撰写设计说明书。题目22（指导教师：焦永树）题目：深部开采工程围岩地应力场变异规律的研究研究内容：在深部开采“高地应力、高地温和高岩溶水压”的地质环境下，原用于浅部开采的一些加固、支护措施部分或全部失效，致使岩爆、突水、顶板大面积来压和采场失稳等地质灾害强度加剧，频度增加。究其原

24、因，还是由于对这些深部地质灾害的成灾机理缺乏深入了解，预测和防止措施不到位所致。这些地质灾害与巷道和采场围岩中特殊的应力应变状态密不可分。只有搞清深部开采巷道和采场围岩中的地应力变异规律，才能正确揭示地质灾害的成灾机理，从而有针对性地制定切实有效的支护加固措施，防止和减少地质灾害的发生。本课题拟利用非线性有限元数值模拟技术，考虑地层的各向异性性质、深部岩石的脆-延转化及强流变性，对处于深部“三高”地质环境中的巷道和采场围岩中的应力场进行多物理场、多因素耦合分析，研究深部围岩地应力场的影响因素、分布特征和变异规律，揭示地质灾害成灾机理，为制定相应的预防预报和加固支护措施提供理论支撑。题目23（指

25、导教师：于文英）题目: 平面静定桁架设计性实验教学模型的研制内容要求：设计制作一平面静定钢桁架实验教学模型。要求该桁架结构可自行组装，满足不同实验要求。能满足学生自行布点贴片，设计电测实验方案的要求。满足相应加载要求。 题目24（指导教师：王娟）题目：金属材料界面破坏行为的数值模拟内容要求：材料科学迅速发展使得很多含界面层的新型材料在工程领域得到了越来越广泛的应用，例如复合材料、多相介质材料以及粘结和焊接材料等。由于材料热学与力学性质不匹配产生的应力集中或材料中微缺陷的影响，材料在界面处容易发生损伤、滑移与破坏。因此需要对材料的界面的力学行为与破坏过程进行研究。以金属材料为例，主要工作集中于界

26、面损伤的数值模拟研究。利用有限元通用程序，对承受机械载荷的金属材料的界面行为进行数值模拟。在双材料平直界面、圆形夹杂界面力学行为模拟的基础上，考察金材料的复杂形状界面区域附近的变形、滑移与损伤的力学进程。通过金属材料界面力学的数值模拟的研究，培养培养学生的创新意识和分析并解决问题的能力。在建立界面力学理论模型的过程中，着重培养学生科学的思维方法和对已有知识理论体系进行综合创新的能力，同时在对复杂界面区域界面力学变形及演化过程的分析中，培养学生运用力学原理直接解决工程实际问题的能力。题目25（指导教师：李银山）题目：结构的快速解析计算，数值仿真，优化设计，振动和稳定性控制研究内容要求：利用Map

27、le软件，对结构进行快速解析计算方法研究；利用Matlab和有限元软件，对结构进行数值研究；利用Matlab优化工具箱，和利用Fortran语言自编优化程序对结构进行优化设计；对结构进行线性和非线性振动控制研究；对结构进行稳定性控制研究。建立结构的快速解析计算，数值仿真，优化设计，振动和稳定性控制数学模型，培养学生的建模创造性，假设的合理性，结果的正确性。解析计算，数值仿真，优化设计，编程技巧联合应用。题目26（指导教师： 敖日汗）题目：非均匀地质条件下盾构开挖面的稳定性分析内容要求： 盾构法是一门新兴的隧道施工技术，随着盾构施工技术的不断完善，盾构隧道开挖已成为城市地下施工的主要手段。但由于

28、地质条件和施工工艺的限制，尤其是在复杂地质条件下开挖隧道，很难避免盾构施工对周围环境的扰动。当隧道开挖面失稳破坏时，将导致地面塌陷，给周边的环境带来了很大的破坏，严重地影响了施工进度和施工工期，造成巨大的经济损失。因此，盾构隧道开挖面稳定性成为该领域的重要课题，开挖面极限支护压力则是盾构隧道施工的一个重要参数，对其研究具有重要的意义。本课题利用数值计算方法，以支护力变化对盾构开挖面周围土体变形规律影响的研究为基础，确定开挖面极限支护压力，并在此基础上考虑隧道埋深、盾构直径及土体参数等因素对盾构开挖面稳定性影响进行分析，为相关的理论研究及工程应用提供参考。题目27（指导教师：敖日汗）题目：盾构施

29、工中土体损失引起的地面沉降分析内容要求： 盾构隧道技术己成为近年来城市地下工程施工对周围地层扰动最小的施工方法，但由于地质条件和施工工艺的限制，盾构施工还是会不可避免地引起地层的扰动，引起地层变形及地面沉降。地面沉降的两个基本原因为：一是不排水的地层损失；二是盾构隧道周围受扰动土体的固结和蠕变。当地层变形超过一定范围时，就会危及临近建筑物和地下管网的安全，引起一系列的环境岩土问题。由此可见，对盾构施工引起周围地层的沉降研究具有重大的意义。对于盾构施工中由土体损失引起的地面沉降的研究是本课题研究的重点，主要研究内容如下：首先利用FLAC3D软件建立盾构在均匀地质条件下开挖隧道的数值计算模型，引入

30、间隙参数衡量不排水的土体损失，分析盾构施工引起的周围土体不排水变形及地表沉降。进一步地，考虑隧道埋深、盾构直径及间隙参数等因素，对地表沉降值及横向沉降槽宽度进行分析。题目28（指导教师：范慕辉）题目：对石油套管破坏机理的研究内容要求：套管是保护井壁及井内设备，保证油井生产正常进行的钢材管道。在石油钻井作业中，井下套管的强度受到非均匀载荷、初始缺陷等多种因素的影响，而套管的强度直接关系到油气井的使用寿命。因此，对套管破坏机理的研究具有重要意义。由于套管实际受力情况复杂，又常常存在初始缺陷，很难用解析方法对其进行分析。该课题采用有限元分析方法，从非均匀压力、椭圆度、不均匀厚度方面，对套管的破坏机理

31、进行研究。方法要求：查阅与课题相关的文献资料，了解石油套管的破坏现状以及解决问题的途径，深入了解制造缺陷对套管承载能力的影响。了解有限元分析软件的基本功能，运用有限元分析方法，建立合理的分析模型。材料参数：弹性模量E=210 GPa，m =0.3，理想套管的几何参数：外直径为177.8mm，壁厚为10.36mm。对以下问题进行数值分析：套管所受均匀内压 ，较大的水平外压为，较小的水平外压为，非均匀外压展角 题目29（指导教师：张小俊）题目：基于电子鼻技术的烟叶霉变检测仪设计内容要求：烟叶存储仓库中经常发生烟叶霉变，需要及时的发现已霉变烟叶。由于烟叶包装特点，现有检测手段多为人工拆包检测，费时费

32、力，故需开发一种便携、准确的烟叶霉变检测仪器，以降低人工成本及损失。本课题拟利用电子鼻技术实现烟叶霉变的检测。完成烟叶霉变检测仪的硬件设计；完成烟叶霉变检测仪的软件设计；完成烟叶霉变检测仪的外观设计。题目30（指导教师：张小俊）题目：基于电子鼻技术的酒驾安全报警系统设计（指导老师：张小俊 孙凌宇）内容要求：众所周知，酒后驾车会带来重大的社会危害，给驾驶员及他人造成经济损失及伤亡事故。避免酒后驾车事故发生的最直接解决方法就是让喝酒的驾驶员不驾车，在不能够凭主观意识约束驾驶员的情况下，可以考虑通过汽车本身的安全功能阻止驾驶员酒后启动汽车，从根本上杜绝了酒后驾车事故的发生。本课题拟利用电子鼻技术实现

33、酒驾安全报警系统的设计。完成报警系统的驾驶员酒精检测的电子鼻硬件电路设计；完成报警系统的报警、发动机禁止启动系统软件设计。题目31（指导教师：刘璇）题目：一种基于轮毂电机的新型防爆电动车行走机构内容要求：轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，早在1900年，保时捷就首先制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车，而对于乘用车所用的轮毂电机，日系厂商对于此项技术研发开展较早，目前处于领先地位，包括通用、丰田在内的国际汽车巨头也都对该技术有所涉足。目前国内也有自主品牌汽车厂商开始研发此项技术，在2011年上海车展展出的瑞麒X1增程电动车就采用了轮毂电机技术。轮毂电机技术的优势在于三点：大大简化机械结构，节省传

34、动部件；可以实现多种驱动方式，两轮驱动、四轮驱动甚至是六轮、八轮驱动都很容易实现；便于采用多种新能源技术，无论是太阳能技术、燃料电池技术还是混合动力都容易实现。缺点在于增大簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操控有所影响；由于工作环境恶劣，加工制造要求高。现有轮毂电机大多是利用车轮轮圈与轴系之间的空间进行电动机元件布置，而本项目的方案将电动机转子部分与轮圈结合，布置于轮胎内部空间，并通过结构设计实现防爆轮胎的功能，增加车辆的安全性。题目32（指导教师：刘璇）题目：一种基于安卓系统的车载多媒体娱乐系统内容要求：随着技术的发展，用户对汽车的要求不只限于车辆性能，对舒适性和娱乐功能的要求越来越高。然而

35、现有车载多媒体系统的发展远远落后于用户的渴望。近年来随着智能手机技术的快速发展，手机在日常生活中变得越来越重要，在通信功能之外提供了丰富的网络应用和多媒体应用。本项目拟设计一种基于安卓系统的车载多媒体系统，实现手机与车载系统的互通，便于用户手机信息与车载系统的无缝对接，实现手机任务在车载环境下的延续，如音乐、视频的播放，导航信息的传递等等。题目33（指导教师：刘芳）题目：高效节水坐便器设计内容要求：现有坐便器存在用水量大，有时冲不干净的缺点。在已有坐便器结构的基础上，通过对其冲便原理和结构进行改进，设计一种新型的高效节水坐便器。题目34（指导教师：刘伟）题目：基于并联机构的地震模拟振动台设计与

36、仿真内容要求：地震模拟振动台系统是一个集激振系统、测试系统和分析系统于一体的完整的现代振动试验系统，是地震工程研究中不可缺少的实验测试系统，它可以按照人们的需要，借助于天然记录地震波或人工地震波的输入，或者模拟地震的再现，或者进行某种特定的振动进行结构的随机振动分析。在建筑物建造之前，通过地震的模拟测试，检验其比例缩小模型的抗震性能，为建筑的抗震结构设计提供依据，对于提高建筑物的抗震性能和安全标准，降低地震带来的损失具有很强的现实意义。本项目拟设计一台基于并联结构的6自由度地震模拟振动台，设计要求如下：1）振动台结构为按3-2-1布置的六支链pss结构，其中p为直线移动关节，s为万向铰。结构简

37、图如下：2）台面尺寸为1m1m。3）最大位移 x、y方向:0.2m; z方向: 0.15m。4）动平台运动自由度数6。5）最大角位移20度。6）根据技术要求确定测量机的结构方案及驱动方案，并验证其合理性。题目35（指导教师：商鹏）题目：安全逃生窗设计背景：高层住宅的居民或者高层办公楼的上班族在面临突发危险，比如地震、火灾的时候，如果能有一个工具帮助他们从高层安全迅速的到达地面，就可以达到逃生目的。安全逃生窗就是在这样的思路下的一个创意设计产品。具体要求：设计一套安全逃生窗，要求结构简单安全；能够实现从20m（低于10 层）的高楼在5 分钟内到达底面；为了便于推广和安装，要求结构经济合理，样式美

38、观不要占用太大空间，一次能够承载2-3 人，能够实现上下往复多次使用。其他结构参数与设计方案根据需要自行确定。完成设计后制定市场推广计划书一份：市场定位，价格区间，主要客户群，以及营销策略。题目36：（指导教师：商鹏）题目：隧道救援机背景：在隧道挖掘与维护等施工过程中，曾多次发生塌方事故。在这种情况下，想营救被困人员，往往需要耗费大量的人力物力，并且常规救援方式，效率较低，会浪费宝贵的救援时间。因此，本课题拟设计一种小型的无人驾驶隧道救援机，借助该设备，完成一条生命隧道的挖掘工作，同时可以快速高效的将必要的救援物资：水、食物、药品、通讯设备与其他自救工具等送达被困人员手中，作为获救前的重要补给

39、。经查阅相关资料，目前国内外市场上还没有同类产品问世。设计要求：设计一套小型隧道旋挖救援设备，主体结构包括旋挖刀具机构、喷涂加固机构、输送机构、行走机构与车体等几大部分。要求该设备可完成一个直径0.5-1m 左右的救生隧道的挖掘和修整，挖掘效率不低于10m3/h。题目37：（指导教师：商鹏）题目：园林机械旋刀式草坪修剪机背景：随着城市绿化面积的增大以及高尔夫球场等优质绿色草地的增加，普通的人工修剪机械已不满足需要。国外大型的草坪修剪设备价格高昂，因此，有必要研发自主品牌且符合国内市场需求的草坪修剪设备。目前市场上常用的剪草机分为旋刀式和滚刀式两大类，其中旋刀式草坪修剪机以其修剪效率高、通用性强

40、的特点得到广泛认可。因此本课题拟自主研发一套轻量、高效、优质的旋刀式草坪修剪机。设计要求：设计一套草坪修剪车，主体结构包括修剪刀盘与车体两大部分。修剪刀盘要求装备2-3 个旋转刀具，作为工作部件；且可以实现草皮修剪高度的设定；还需考虑到工作状态和非工作状态的工位设计。要求结构美观合理，轻便实用，满足高尔夫球场专业草坪或家庭草坪的修剪需要。题目38：（指导教师：杨泽青）题目：一种适用于偏瘫患者的康复训练轮椅背景：为解决偏瘫患者使用普通轮椅易造成轮椅原地转圈问题以及偏瘫患者在轮椅上完成康复训练动作，设计一种适用于偏瘫患者的康复训练轮椅，该产品拟运用生理学、人体运动学及人性化设计理念，在普通轮椅的现

41、有结构基础上，增设功能手柄、功能踏板、离合器和传动轴，变手摇驱动为手摇和脚踏单侧联合驱动功能。偏瘫或一侧肢体残疾的患者，可用健康侧的肢体轻松操作该轮椅直行或转弯，实现锻炼和参与社会活动的目的，并且在用健肢驱动轮椅行进的同时，可带动患肢随之同步运动，达到康复训练的目的，从而具有载人行进和偏瘫康复训练的双重功能。设计要求：调研目前市场上各种轮椅、康复训练机构的特点、工作原理及结构组成；针对目前普通轮椅的缺陷，再结合本课题所要设计的轮椅适用对象是主要针对偏瘫患者或一侧肢体残疾的患者，采用创新设计理论思想，确定总体设计方案，并对其可行性进行论证；设计各子系统，包括驱动装置、传动系统、康复训练机构、控制

42、系统等；确定具体实施方案，计算主要零部件的基本参数，并用3DMAX绘制零部件图，完成总体装配图；样机模型制作；撰写总结报告。题目39：（指导教师：杨泽青）题目：巷道堆垛式自动化立体车库上位机监控系统开发背景：随着汽车数量日益增加，停车难的问题越来越严重，自动化立体车库具有车辆自动存取、信息化检索，地面空间占用量少，空间使用率高的优点，并且计算机监控系统是整个停车库的控制中枢，故监控系统的软件开发是自动化立体车库的重要工作，本项目主要设计开发一套巷道堆垛式自动化立体车库上位机监控系统。设计要求：调研分析国内外自动化立体车库的现状和巷道堆垛式立体车库的结构与工作原理，以国内某大型自动化立体车库为背

43、景对巷道堆垛式自动化立体车库作基本需求分析；用组态软件设计开发一套巷道堆垛式自动化立体车库上位机监控系统，该监控系统需要实现的主要功能有： 管理立体车库设备对车辆停放、进出等作业； 向主控PLC发送各种作业指令，监控设备工作状态和车位使用状态； 上下级通讯功能； 接收操作员的工作指令； 管理数据库，产生各种需要的报表； 完善的当前数据和历史数据查询功能； 友好丰富的人机界面，使用各种图形技术，可以全面显示车库各运转设备的工作位置、设备工作状态、车位占用图，计算车库使用效率等各种控制、管理、财务数据；编写相应模块的程序，并调试；软件各功能模块测试及总体测试；撰写总结报告。题目40：（指导教师：刘

44、宇红）题目：家用多功能果蔬去皮机的设计背景：现代家庭对于健康生活的要求越来越高。由于农业科学的发展和运输物流业的发展，各地区个季节能够吃到的果蔬种类越来越多。人们对果蔬的需求程多样化、精细化的趋势。家用厨房器具也得到飞速的发展，家里的小工具越来越多，越来越齐全。但这些散碎的工具往往功能单一，虽然好用但却占据空间，不好整理。各种水果和蔬菜的去皮机就有很多种。本课题拟对家用多功能果蔬去皮机的设计进行研究，提出家用多功能果蔬去皮机的结构设计方案，并进行运动仿真。设计要求：家用多功能果蔬去皮机的结构设计，确定设计方案和传动方案，完成相关分析、计算。进行家用多功能果蔬去皮机的运动仿真。绘制家用多功能果蔬去皮机结构装配图，拆画零件图。查阅相关文献，用AutoCAD软件绘制机械设计图；撰写设计说明书。题目41：（指导教师：刘宇红）题目：一种家用汽车车轮保护伞的设计背景：现在养狗的家庭越来越多，小区里经常能看到跑来跑去的小狗。如果车停在小区的地上停车位，十有八九会有被狗尿湿轮胎的经历。被狗尿了轮胎，不仅不美观，还会留下难闻的气味，往往让车主感到心情不悦。而且狗尿液通常会呈酸性，其酸性甚至比酸雨要厉害得多，因此对轮毂会产生腐蚀作用，可能影响轮毂