助残上网机构设计

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1、助残上网机构设计王喆陆成张晓玲（北京印刷学院，信息与机电工程学院,北京102600）摘要：本文研究的是科技活动中的助残上网机构,运用机械原理课程的知识进行方案的确定、机构运动简图的绘制,并与VB程序设计结合进行连杆机构中杆长的尺寸计算及运动特性的分析,最后运用三维绘图软件进行动画制作，实现帮助无臂残疾人上网的功能。关键词：科技活动实践能力创新能力1.引言科技活动是学校为了丰富我们大学生的课外活动,培养创新能力,实践能力所开展的一项课外活动。我们参加科技活动不仅锻炼了自己的创新实践能力，而且对所学的知识能够进行巩固和学以致用。在此

2、次活动中，我们推出了自己的设计——助残上网机构。2．助残上网机构的设计思路2.１调研科技活动要体现的是创新性，因此在进行设计前，我们必须进行市场调研，调研可以通过上网搜索和到社会中调查。首先我们要确定设计方向，针对这次科技设计大赛的目的是帮助残疾人，融入我们的社会，通过“机械网”了解到一些上肢残疾的残疾人上网难的问题，网络已是现代生活中不可或缺的工具，同时由于残疾人外出不便，网络就成为他们了解世界，参与社会的重要窗口，我们考虑是否可以设计一种机构来帮助残疾人上网，带着这设计思想，走访了各康复器材店，以及康复中心，大家对此都很感兴

3、趣，觉得该设计思想有一定的新颖性，最终的产品有一定的市场。2.2机构设计2.2.1执行机构原理设计图1助残上网机构工作原理图我们设计的助残上网机构是为了帮助上肢残疾的残疾人上网，采用以脚的运动代替手的运动，来完成敲击键盘的功能。敲击键盘的动作属于往复运动，在按下键后有一个回复的动作，此运动可以通过曲柄滑块机构来实现，即通过曲柄的运动来实现滑块的往复运动，而曲柄的运动通过脚踩踏板的动作来实现，这需要一个组合机构来实现，由一套四杆机构串联曲柄滑块机构来实现力的传递。如图1示，脚的运动属原动力，带动杆１产生动作，从而带动杆３运动，通过

4、连接杆５带动曲柄ＯＡ运动，最终实现滑块的上下往复运动，即可实现敲击键的动作。2.2.2执行机构设计根据实际情况，进行数据的收集，首先我们提取键盘到地面的距离，键盘的长度，按键高度。然后根据按键高度，我们确定滑块的向下运动的距离为20mm。根据实际结构，给出曲柄ＯＡ和连杆ＡＢ赋相应的值，以这些数据为基础计算出曲柄所运动的角度。曲柄滑块机构三位置设计公式如下：根据曲柄运动的角度及键盘到地面的距离，结合机械原理四杆机构计算公式，运用ＶＢ程序设计，通过对计算公式进行编程，赋给杆1和杆3的初始角及它们转过的角度，　　　　　　　　　　　　相

5、应的值，给出杆4的长度，即键盘到地面的距离。四杆机构三位置设计公式如下：反复地试得出最佳的一组数据，如图3所示。因为我们在《机械原理》课程设计中做过类似的计算，所以编程并计算对我们来说较为容易。图2是四杆机构设计的框图。图3四杆机构设计VB界面图4助残上网机构装配模型2.2.3动画制作首先进行零件图绘制及动画制作，根据计算的数据我们开始绘制零件草图，拿着一张张零件草图开始在Solidworks上进行零件模型的绘制。将绘制的零件模型进行装配并录制动画。这样一个完整的设计模型就诞生了,装配的模型如图4所示。3．结论　　这次科技活动为

6、我们参加“首都大学生机械设计创新大赛”积累了一笔珍贵的财富，有了这些经验，现在的我们在“创新大赛”前的准备中，不再像以前那样慌忙无处下手，而是有着具体的计划等待我们去一一实施。科技活动的参加给了我们证明自己的机会，提高了我们大学生的创新能力和实践能力，是将理论用于实践的平台，让我们深刻体会到学以致用不是纸上谈兵。它将会成为我们大学四年中一道靓丽的风景线，人生舞台上精彩的一幕！科技活动给了我们施展自己才华的机会,在这里我们把自己的设想变为一件件实物一幅幅动画;科技活动给了我们证明自己的一次机会,让我们从“工科学生只知书本不懂实践”

7、的阴霾中走出来；科技活动给了我们展示自己的舞台,在这里我们舞出属于自己的精彩。参考文献：[1]申永胜.机械原理教程[M].清华大学出版社,1999年.[2]邹慧君.机械原理课程设计手册[M].高等教育出版社,2000年.[3]孟彩芳.机械原理电算分析与设计[M].天津：天津大学出版社,2000[4]邹慧君.机械原理.北京：高等教育出版社[M]，1999.[5]现代机械传动手册编辑委员会编.现代机械传动手册[M].北京:机械工业出版社,1995　[6]张宏林，周江峰.VisualBasic6.0编程实例[M].北京：人民邮电出版社

8、,1999作者简介：王喆，女，1984年出生，北京印刷学院信息与机电工程学院03级机械2班学生。