- 2023ROBOMASTER机甲大师省一等奖,
- 2023ROBOMASTER机甲大师全国三等奖
- 2023全国三维数字化创新设计大赛广西赛区一等奖
| 序号 | 学生 | 所属学院 | 专业 | 年级 | 项目中的分工 | 成员类型 |
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胡超 | 机械与控制工程学院 | 机械电子工程 | 2022 | 理论研究+3D构图 |
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蒙峰锋 | 机械与控制工程学院 | 机械设计制造及其自动化(中外合作办学) | 2023 | 3D构图 |
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许嘉炜 | 机械与控制工程学院 | 机械电子工程 | 2022 | 理论研究+3D构图 |
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| 序号 | 教师姓名 | 所属学院 | 是否企业导师 | 教师类型 |
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沈中华 | 机械与控制工程学院 | 否 |
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随着全球人口老龄化的趋势日益显著,我国面临的老龄化挑战尤为严峻,因为我们的老龄人口规模庞大、高龄化特征明显,并且失能老人的比例相对较高。洗浴作为老年人日常生活中不可或缺的一部分,对维护他们的身心健康具有重要意义。然而,由于身体机能的逐渐衰退以及洗浴过程本身的复杂性,老年人的洗浴能力往往首当其冲地受到影响。更不要说在日常生活6项指标中有三到四项“做不了”的“半失能老人“了。
遗憾的是,当前市场上缺乏专门为老年人设计的洗浴辅具,而且现有的产品在满足舒适度、安全性和易用性方面的表现尚显不足。这意味着我们需要更加关注老年人的洗浴需求,积极研发和创新适合他们的洗浴辅具,以提升他们的生活质量和安全性。
面对国家老龄化市场的需求下,相应政策,我们尝试去设计实践能使半失能老人老年人洗浴方便的机器。减少家庭,社会的负担,尽自己微薄的一份力。
1.针对半失能老年人群体的特殊需求,我们深入研究了他们的洗浴问题。通过对比老年人和成年人的身体尺寸,结合助浴人员辅助半失能老年人洗浴的实际操作过程,我们明确了洗浴产品的设计方向。具体而言,我们设计了一款洗浴椅,该椅子不仅考虑了坐卧的舒适度,还配备了抬腿板和可调节高度的花洒杆,以满足半失能老年人在洗浴过程中的各种需求。
2.在人机工程学尺寸分析的指导下,我们进一步对洗浴产品进行了结构设计研究。这款产品不仅具备多位姿转换功能,方便用户根据需求调整舒适的洗浴姿势,还具备抬腿功能和高度调节功能,以适应不同用户的身体条件和洗浴习惯。此外,淋浴臂的全方位喷淋功能设计,确保了洗浴过程中的全面覆盖和均匀喷淋。为了确保产品的稳定性和耐用性,我们还对关键部位进行了有限元分析,以优化产品结构和提高产品质量。国内:
在我国,对老年人洗浴辅具的研究尚处于初级阶段,技术和设备相对滞后。整个行业多数仍在模仿国外产品,缺乏创新和个性化。市面上的洗浴辅具以浴缸类为主,但用户群体分类不够细致,产品种类和类型相对单一。尽管如此,在材料和生产工艺方面,我国已经展现出赶超国外的势头,为未来发展奠定了坚实基础。
国外:
1.东亚地区:
日本作为老龄化社会的先行者,在洗浴辅具设计方面积累了丰富的经验。其设计理念注重人性化和人机交互,针对不同程度失能老年人的需求,设计了站姿、坐姿和躺姿等多种入浴方式的产品。转运方式也多样化,包括边进式、升降式、滑轨式和轮椅转运等,充分展现了其在智能型洗浴辅具研究领域的领先地位。
2.欧美地区:
欧洲发达国家同样较早地关注老年人产品研究。但由于经济水平和养老制度的不同,其研究方向与亚洲有所差异。欧洲的老年人多在社区或专业护理机构洗浴,因此居家洗浴产品相对较少,且设计更偏向简单实用,主要服务于具有一定自理能力的老年人。
3.美国:
虽然美国步入老龄化社会的时间稍晚,但其经济的迅猛发展和完善的老年人福利政策推动了老年人产品行业的快速发展。在智能型洗浴辅具方面,美国同样展现出强大的科技实力。其产品设计多侧重于辅助助浴人员的工作,这与欧洲的养老模式相似。
本产品由多位姿转换洗浴椅、智能擦洗机械臂以及全方位喷淋淋浴臂三个部分组成,励志实现在减少养老型服务人力资源的情况下,帮助半失能老年人全面、安全以及高效洗浴。对轮椅扶手高度调节进行了一定的优化。并采用了抬腿板和弧形头枕的设计,在方便辅助人员帮忙穿脱衣物的同事也增加了老人的舒适度。此外,相较于市面上的产品,本产品的体积有着显著缩小,灵活性极强,方便移动。对初步设计中的各部分尺寸进行人机工程学设计分析,以满足助浴人员辅助半失能老年人洗浴过程中的舒适性并减轻助浴人员工作强度
查询相关背景预计资料研究说明,尽可能多的调查半失能老人和正常老人的身体状况与心理状态。对于老人身体,心理进行分化归类,总结出不同点,让机器能够适应并包含这些点。在洗浴功能实现上,通过仿真进行试验。

拟解决的问题:
1. 半失能老人洗浴的舒适性
设计洗浴辅具时,应充分考虑半失能老人的身体特点,如肌肉力量减弱、关节僵硬等。使用柔软、防滑、透气的材料,以减少对皮肤的摩擦和不适。同时,辅具的支撑结构应符合人体工程学原理,确保老人在使用过程中保持稳定的姿势,减轻身体负担。
2. 洗浴温度合理
在温度控制方面洗浴辅具应配备先进的温度控制系统,确保水温在设定范围内恒定。这可以通过使用温度传感器、加热器和冷却器来实现。同时,系统应具有快速响应和精确调节的能力,以适应不同老人的洗浴需求。温度传递范围:除了控制水温外,还应关注洗浴辅具的温度传递范围。例如,座椅、扶手等部分应具有良好的保温性能,确保老人在使用过程中感到温暖舒适。同时,应避免辅具的某些部分过热或过冷,以免造成烫伤或不适。
3. 用户隐私的保护
辅具的设计应简洁大方,避免过于繁琐或暴露个人隐私。隐私保护政策除了物理设计外,还应制定隐私保护政策,明确洗浴服务提供者和使用者的权利和义务。例如,服务提供者应严格遵守用户隐私信息的保密义务,不得擅自泄露或使用用户信息。
4. 多位姿转换
洗浴辅具应能够全面覆盖老人的洗浴需求,包括洗头、洗脸、洗身等各个方面。通过合理的设计和功能配置,确保老人在使用过程中能够轻松完成各项洗浴任务。
个性化设计考虑到不同老人的洗浴需求和身体特点可能存在差异,洗浴辅具的设计应具有一定的个性化特点。例如,可以根据老人的身高、体重等参数定制座椅和扶手的高度和角度,以提高使用的舒适性和便利性。
预期成果:
撰写完成并发表学术论文1篇
第一阶段(2024.05-2024.11)
1. 完成相关文献资料收集和调研工作。
2. 根据理论分析与仿真分析,选择适当的洗浴用具对实验目标完成期望进行划分得到各项数据。
3. 对得到的数据进行最基本的数学分析,对优劣排选,尝试绘制3D模型。
第二阶段(2023.12-2024.05)
1.完善3D图的构建,发现其不合理之处,修改完善它。得到最终的设计成果。
2. 撰写完成学术论文1篇。
2023全国三维数字化创新设计大赛广西赛区一等奖,
技术指导老师的相关论文指导与产品研究的相关研究介绍。
| 开支科目 | 预算经费(元) | 主要用途 | 阶段下达经费计划(元) | |
|---|---|---|---|---|
| 前半阶段 | 后半阶段 | |||
| 预算经费总额 | 5350.00 | 实现对该项目的现实意义,提高说服力与可信度 | 1250.00 | 4100.00 |
| 1. 业务费 | 3250.00 | 提高装置的可行性 | 250.00 | 3000.00 |
| (1)计算、分析、测试费 | 100.00 | 实现场地测试 | 100.00 | 0.00 |
| (2)能源动力费 | 100.00 | 电池等供电系统 | 100.00 | 0.00 |
| (3)会议、差旅费 | 0.00 | 无 | 0.00 | 0.00 |
| (4)文献检索费 | 50.00 | 验证猜想实现是否合理 | 50.00 | 0.00 |
| (5)论文出版费 | 3000.00 | 发布论文 | 0.00 | 3000.00 |
| 2. 仪器设备购置费 | 1300.00 | 洗浴装置的购置 | 600.00 | 700.00 |
| 3. 实验装置试制费 | 500.00 | 组装设计 | 300.00 | 200.00 |
| 4. 材料费 | 300.00 | 3D打印件,加工件等等 | 100.00 | 200.00 |