幸运飞艇 > 设计 >

老小区停车难?东华学生设计的“新式停车”获全国一等奖

2018-08-22 15:32

  东华大学机械学院本科生沈宬筱、王凯、陈佳炜、王玉君、倪庆等同学的作品《立体旋转升降停车位》经过上海赛区选拔、全国决赛第一阶段评审、以及全国决赛第二阶段的现场问辩和分组答辩等多个环节,最终斩获全国一等奖,这也是机械学院学生历年来第三次获得全国大学生机械创新设计大赛一等奖。

  为遵循智慧城市服务发展的主旋律,结合机械科学与工程的发展,东华学生参赛团队针对城市小区停车难的问题,开展小型停车装置的机械创新,设计追求空间利用率高、安全、便捷。

  沈宬筱在接受记者采访时表示,“这项设计主要针对的是老旧小区的停车困难问题。随着人民生活水平的提高,私家车已经相当普及了。相对而言,上世纪城市建造的老旧小区内道路狭窄,虽然现在也出现了很多的立体停车场,但大多需要有大片集中的场地,而且建造成本高,因此老旧小区停车难问题依然亟待解决。”

  中国是世界上机械发明最早的国家之一。我们的祖先创造了许多杰出的机械科技成果,在机械原理与设计、原动力利用、材料利用和加工工艺方面形成了独特的风格。巧妙地利用经典的机械结构,用最简单的结构、最低的成本达到功能要求,是我们进行作品设计和制作遵循的原则之一。

  为实现在单位停车面积上停放三辆中小型车辆的功能,立体旋转升降停车位采用旋转升降的方式,需要实现升降和旋转避障两部分功能:升降以满足第二、三层停车位上下移动,旋转避障要实现上两层停车位在升降过程中互不干扰。

  辘轳和桔槔是古人发明的农业灌溉用具,可以实现从深井取水,并轻易地把水提拉至所需的位置。这些机构运动特点与我们所设想的作品运动过程有相同之处,也就成为了我们进行作品结构设计的基础!

  “要说最早的话,这个项目从大一就开始准备了,也就是一年半以前。当时我们参加了同一主题的机创比赛,不过由于那个时候知识面和能力有限,并未获得什么奖项。”沈宬筱笑着说道。

  团队的组建最初是在2016年下半年。当时沈宬筱、陈佳炜和王凯都是大一新生,彼此是通过参加机械学院的“幻想未来”机器人社团互相认识、了解的。在第八届全国大学生机械创新设计大赛主题发布之后,他们觉得很感兴趣,也想“大干一场”,于是利用铝型材和有机玻璃板搭建出了停车位模型,带着模型作为机械学院唯一一支全大一新生成员的团队参加了2017年5月上海赛区第一次的选拔赛。结果是没有获得任何奖项而被淘汰。虽然失败,但是他们意识到,要做成一件作品,不是光有想法、用些材料拼凑起来就可以的,还需要有专业理论知识的支撑、设计制作工艺的准确表达和项目管理工作的辅助等。

  “为了优化之前项目规划不足的问题,我们邀请了擅长项目管理的王玉君同学加入到我们的团队中来。由于大家都是大二的学生,专业知识不足可以通过自学来改进,但是项目文案书写的技巧及表达水平一时难以提升,因此我们又邀请了大三的学姐倪庆,倪庆学姐在演讲和答辩技巧上非常出众。”

  新成员的加入让项目进行得更加从容与顺利,大家分工明确,合作得也是默契十足。「沈宬筱负责模型制作,王凯负责机械结构设计,陈佳炜负责软件调试,王玉君负责项目管理,倪庆则负责文案的整理、收集与答辩宣传。」

  成熟的团队是项目成功的基石,在团队的共同努力下,新的方案与一年前的方案雏形相比有了很大的改进,当然这个方案具体的制订与细化是今年寒假之后的事了。

  “我认为这个过程中最难的应该是如何制定一个性价比最高、最可行且最新颖的方案,在最终方案出来之前,大家一直在不断地头脑风暴,想象各种可能,以及改进方案。”

  “寒假那会儿,大家除了春节那段时间在家,其他时间基本都在学校讨论各种方案的可行性,不断推翻,再不断出新,期间差不多有5至6种完全不同的方案已经进入到细节处理阶段,但之后还是都被否决了。”

  用「迷茫」和「充实」来形容那段时光再贴切不过了,虽然一直在不断推翻成型的方案,有时甚至会觉得有些煎熬,但沈宬筱心里清楚,这么做都是为了追求一个更加“完美”的设计方案。

  “在这段时间里,我感觉我们几乎看遍了所有的停车场,还认识了很多奇妙的机械结构,也算是学到了很多。”调侃的语气中也带着满满的收获感。

  模型制作方面,因为考虑到加工方便以及后续零件的尺寸更改,团队整体采用了3D打印制作,配合木制的道路,舵机和单片机实现模型的预计运动。

  沈宬筱表示,能参加国赛是他们意料之外的一件事情,“我们的模型挺小的,相比其他团队那些庞大的模型,我们可以说算是‘浓缩的精华’了。”

  “原本以为会止步于上海赛区的第二次选拔,得知要作为上海赛区唯一一个小轿车类停车装置参加全国决赛,着实让我们手忙脚乱了一段时间。”

  那个时候团队成员都在忙着准备“上图杯”先进成图技术与创新设计大赛、英语四六级口语考试、辅修专业考试和入党积极分子党课考试等,突然又需要准备这么重要的比赛,难免有些慌张。好在最终在截至日期前完成了所有材料的提交。之后又通过了全国决赛第一阶段评审有幸能去现场参加全国决赛第二阶段,离“国一”(全国比赛一等奖)又近了一步。

  参加全国决赛现场赛的过程也是状况百出。“7月22日正是台风‘安比’登陆的日子。上海开往杭州的很多火车都停运了,之前买好的票,定好的时间,最后因为火车停运,我们所有的计划都被打乱了,只好不停地改签、退票、买票……差点错过了报到时间。报到之后,大家又抓紧时间按照现场公布的第二天答辩要求准备答辩PPT和商讨应对策略,一直弄到半夜两点。还有同学比赛前一天生病发烧住进了医院,点滴一打完拔掉针头就坐车赶到了比赛现场。这些意外,简直比参加比赛本身更加惊心动魄,也让人成长不少。”

  “这次能够很荣幸取得这个成绩,还要感谢学院的很多老师:骆祎岚老师一步步把我们从什么都不懂的大一新生,带领我们站上国赛的舞台,她似乎总是知道我们需要什么,在每一个关键的时刻都陪在我们身边给我们鼓劲;学院实验中心陈玉洁老师,她也是我们机器人社的指导老师,为我们提供了方便使用的实验场地和制作工具,我们的课余时间基本上都是在实验室度过的;学院的孙志宏老师在赛前为我们提供了很多机械结构改进和参赛技巧等建设性意见,下学期我还要选孙老师的课。学院也为我们参加比赛提供了组织管理和经费支持。”在谈及获得这项荣誉时,沈宬筱认为最应该感谢的还是学院和老师们。

  沈宬筱:毕竟从大一就开始准备这个项目了,一切都是从无到有组建起来的,所以从某种程度上来说,这次获奖是对我们的一种肯定。希望自己能够以此为起点,走得更远。

  王凯:在这次比赛中,我看到了很多其他学校团队的一些创意,也从他们身上学习到了许多,希望之后能够对作品进行进一步的优化。

  陈佳炜:大一刚开始准备比赛的时候还是挺艰难的,不过幸运的是所有付出在最后终于获得了比较满意的结果。这次获奖意味着从大一开始花费的时间没有浪费,也为我将来的学习和就业提供了方向。比赛是一种经历,也是一种成长,希望自己能够找到新的起点继续前行。

  王玉君:刚得知我们的作品获得了一等奖时,心里特别高兴,但同时又觉得有些惭愧,因为自己并没有过多地参与机械结构的设计工作。这次比赛让我认识到了自己身上的不足之处,同时也给了我一些信心吧,希望自己多学习专业知识,在未来能够主导做出更好、更优秀地作品。

  倪庆:其实这次完全是抱着学习与锻炼自己的想法去比赛的,获奖于我而言可以说是一次意外的收获,当然它也是我们团队所有人努力付出的一个纪念与肯定,同时,它也为我带来了学习动力,激励我不断往更深的方向进行探索与钻研。