第四节技术设计方案广东教育出版社第四节技术设计方案课件

国家中小学课程资源技术设计方案年 级：高一年级学

科：通用技术（粤教科技版）学

校某省市第三中学国家中小学课程资源日常晾晒衣服情境人要来回走动挂衣服国家中小学课程资源市面上常见的电动升降晾衣架人依然要在洗衣机和晾衣架挂钩位置来回走动挂收衣服国家中小学课程资源AI自动配位晾衣收衣系统设计分析设计目标晾衣、收衣过程中人不用来回走动设计重点晾衣自动配位保持衣服间距；一键收衣国家中小学课程资源AI自动配位晾衣收衣系统设计构思序号角度与思路内容1工作时间、工作时间：全天候

，每天定期使用2使用地点阳台3工作方式电动配位，衣服自行从洗衣机位置转到合适位置4供电方式2某省市电转低压直流电5控制方式手动控制或开源电子智能控制6材料选择PVC塑料，金属材料，硅胶，三维打印材料7放置及运行方式悬挂，置地。衣服动而人不动国家中小学课程资源方案的制订方案的制订是设计者将设计思想与设计目标按照一定的设计原则和设计规范，用文字、图表呈现出来的过程。方案设计（一）设计说明书（二）设计图纸（三）成本估算方案的组成如右图：国家中小学课程资源设计说明书设计说明书正文设计说明书是预先对设计项目进行全面构思、统筹规划之后编制的。（1）设计的要求。1．设计要求（2）所设计产品的类别。2．设计主要内容（1）产品功能及其指标。（2）新技术、新材料采用情况。（3）标准化情况。（4）产品制作方式。国家中小学课程资源AI自动配位晾衣收衣系统设计说明书1．设计要求①

设计遵循安全性、实用性、创新性原则，可用于家里阳台等半封闭场所，防水等级不高。②

属于改进型创新设计，在传统晾衣杆基础上增加自动衣服配位和一键收衣功能。2．设计主要内容①

产品安全信息：本产品采用12V直流电源。②

产品功能及其指标：晾衣实现衣服自动配位，人无需走动；可以一键收衣，所有衣服自动归为一堆收取。③

材料标准化情况：框架材料、电机、主控板为标准化零件，卷绳圆筒、轴承座使用自行设计的三维打印件。④

产品的制作方式：部分零件三维打印，总体手工制作。⑤

安装方式：悬挂、地面支撑安装。国家中小学课程资源设计图纸设计图纸总图分图详图零件的三视图、结构图构件的平立面布置图、断面图产品安装图等软件绘制或者手工绘制国家中小学课程资源AI自动配位晾衣模块结构图—皮带传送法电机连接转动轮，驱动皮带，带动挂载的衣服某著名企业，保持衣服间合理间距。可考虑窗帘轨道代替皮带结构。国家中小学课程资源AI自动配位晾衣模块结构图—螺旋杆传送法电机连接外凸螺旋杆，转动时驱动挂载的衣服某著名企业，保持衣服间合理间距。正向转动晾衣，反向转动收衣。国家中小学课程资源局部方案的比较、权衡和决策晾衣配位方案优点缺点决策皮带和驱动轮可使用标准件，也可采用窗帘轨道代替，无需自行设计零件衣架必须对准皮带上的挂孔，到达末端时会随皮带转动到上层，引起系统错误；一键收衣不方便汇集采用螺旋杆方案，系统稳定，晾衣收衣方便，实用性好。外凸螺旋杆可三维打印或圆柱体外粘胶条实现结构简单，衣架可以自由放置，无孔位限制，一键收衣时衣服自动汇集非标准件，需要自行制作外凸的螺旋杆国家中小学课程资源AI自动配位晾衣升降模块结构图采用卷扬式升降结构双升降电机带齿轮箱卷绳圆筒需配合电机尺寸自行设计三维打印螺旋杆轴承座三维打印国家中小学课程资源卷绳圆筒立体图与透视图三维软件设计后再打印国家中小学课程资源螺旋杆轴承座立体图与透视图三维软件设计后再打印国家中小学课程资源电路控制方案的比较、权衡和决策电路控制方案优点缺点决策手动+定时控制电路原理简单，接线少，系统启动后定时

转动螺杆使衣服配位。无法感知衣服是否已经挂上，不够智能，每次要手动配合控制。使用传感器+开源电子控制的方案创新性和实用性更高。图形化编程即可满足项目需求，入门难度不高。传感器+开源电子控制超声波传感器自动感知衣服挂上，主板控制保持每件衣服间距一致；挂满衣服提示。系统较复杂，接线多，需要对开源主板编程。国家中小学课程资源晾衣收衣控制流程图与衣服升降流程图国家中小学课程资源控制电路接线原理图国家中小学课程资源AI自动配位晾衣收衣系统结构总图设

计

者：设计时间：2021年某省市第三中学2019级学生国家中小学课程资源成本估算产品设计要考虑成本，成本受多种因素影响；成本也会影响设计。成本估算，是对成本的定量估算，包括材料成本、加工成本等。方案设计的成本估算文件包括：用材量估算成本估算国家中小学课程资源AI自动配位晾衣收衣系统主材及成本类别名称规格数量单价/元总价/元衣服配位模块配位电机12V直流减速电机2个3060电源12V

5A直流电源1个1515螺旋内管PVC4分管1米22螺旋管外螺纹三角形橡胶条(直角橡胶)15*15*203米1030螺旋管轴承轴承6200胶盖2个36升降模块升降电机12V直流减速电机带齿轮箱2个3570卷绳圆筒自行三维设计打印2个510控制电路模块编程主板ArduinoUNOR3版1块1818超声波传感器HC-SR042个510触摸开关HTTM系列电容式

触摸开关4个2.510主框架PVC管4分PVC管及连接件4米312国家中小学课程资源方案的改进在产品制作、调试等环节，如果发现原方案存在缺陷或者不足，就需要加以改进。例如：可先使用进行控制电路的连接，功能调试成功后，再使用焊接方式进行电路连接，保证导通率。在试用期间，产品的稳定性、适应性等都将受到考验，潜在问题会显露，需要改进方案来解决。例如可先使用PVC管作为主框架完成产品原型的制作，根据试用结果，再决定是否使用强度更高的铝合金制作升级版本。国家中小学课程资源方案的拓展可增加联网功能，归家前完成一键收衣并下降，到家时方便取下；增加衣服湿度检测功能，自动提醒。降低物料成本，可将Arduino主板换成单片机；同时电路控制盒小型化，制作二代产品。功能拓展升级换代国家中小学课程资源小