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目 錄 內容摘要................................................................ I Abstract................................................................. II 1 導言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 1.1 主題來源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 1.2 方便閱讀架的研究目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 1.3 方便閱讀架的課題規(guī)劃................................................ 2 1.4 方便閱讀架的意義及市場前景.......................................... 2 2 課題設計任務書．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 2.1 課題名稱．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 2.2 設計要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 3 工作原理與制作過程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 3.1 概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 3.2 工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 3.3 方便閱讀架各個零部件及其功能介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 4 各部件設計及參數設定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 12 4.1 同步齒形帶傳動機構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 12 4.2 步進電機絲杠傳動機構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 13 4.3 動力系統(tǒng)的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 15 4.4 控制系統(tǒng)的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 20 5 總結．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 27 5.1方便閱讀架的特點及優(yōu)勢............................................... 28 5.2方便閱讀架的不足及未來發(fā)展........................................... 28 參考文獻................................................................ 29 附錄：開題報告(數據報告) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 30 致謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 38 譯文 面向提高加工零件幾何質量的機床優(yōu)化調整 摘要: 制造工業(yè)必須提升其工業(yè)產品的質量，這就是為什么工業(yè)需要質量可控性工具以及方法的原因。在本文中，為了盡可能保證適用于零件的一系列功能設備標準，我們提出了一個允許機械工具優(yōu)化調整的方法。設備必須使用ISO標準定義的最大的材料設備。 根據所提出的方法做出了一個幾何模型。富含調整參數的互換性邊界構成了該模型的基礎。這個幾何模型和第一批生產零件的對比使我們獲得了調整參數的變量。這些變量可以直接糾正了（機床）其后的零件在最大程度上遵循功能需求時機床的特定行為。至少，這個方法給出了統(tǒng)計型進程控制邁出了的第一步。 關鍵詞：調整; 幾何質量控制; 機械加工; 公差 引言 如今市場的波動和時尚要求越來越需求創(chuàng)新和不同的模式。隨著批量規(guī)模的縮小，在盡可能降低花費同時減少延遲的情況下設計生產最優(yōu)產品是必要的，因此，必須采用并行工程的概念，這在工業(yè)和學術領域是眾所周知的。零件的設計，計劃進程甚至是產品系統(tǒng)都要同時進行。 圖1展示了集成設計和制造中包含的不同項目。我們注意到產品（或工作部件），制造進程（機器加工，成型，裝配等等）以及制造原料（機械，工具）以便于獲得生產進度，同時還有可制造工作部件甚至是制造系統(tǒng)。產品設計的目標由規(guī)定所有操作，資源以及最適于功能需求的實際機制所必要的進程組成。這個交互作用必須解決幾個問題：產品質量，預期壽命，產品反應能力等等，而且約束條件為：花費，市場，安全性，合法性等等。為了解決這些諸多問題，方法，模型和工具已被使用。對于每個使用者（設計室，制造，銷售，生產等等）其中的任何一個都必須是具有代表性，而且貫穿產品生命周期的幾個階段。 在本文中，我們將致力于制造產品的幾何質量。其中一種提高產品質量的方式是通過以下方式控制幾何公差： -調整機床以便于在最大程度上遵循適用于零件的功能需求。 -模擬制造失誤引起的幾何影響并調整參數以遵循功能需求。 因此，我們提出一些工具和方法允許我們解決第一點。我們工作在大規(guī)模生產的制造環(huán)境中。這些零件有相同的尺寸且每種型號的零件都彼此相隔開。我們假設它們是嚴格關注局部變形和整體變形。這就是為什么制造誤差比實際變形大的原因，因為僅有調整和公差是可控的。此外，我們也可連接調整參數的值和功能需求的值，即適用在機械零件中。這樣，目標是為了控制機床的調整參數，使它滿足功能需求。 調整任務與公差任務，為了了解調整的問題，首先我們不得不定義公差作業(yè)。公差作業(yè)是機械制造幾何定義的一個子集。僅限于幾何方面，設計產品需要兩個研究。 第一個由選擇被設計的解決方案和提出實際機械制造的制造進程組成。實際制造是功能需求的解釋。這項研究的主要目的是獲得技術繪制。繪制需要極其重視各零件間的關系，尤其是制造生產中的（關系）。 第二個研究分析并驗證了先前研究的結果。機械制造的兩個方面在同一時間被研究。 -定義了名義上幾何的標注尺寸。 -對實際幾何和名義上幾何之間的細小偏差感興趣的公差。 因此，我們現在可以根據產品設計給出公差的目標： 公差的目標包括控制機械制造中介于實際幾何和名義幾何間的小偏差以便于最大程度遵循其功能需求。 如果問題是控制制造前小偏差的影響，我們不得不解決一個模擬產品繪圖的問題來展示結果。 如果小偏差的控制發(fā)生在制造期間，我們不得不調整機床。 因此，調整是常用公差問題中的實踐性和技術性方面。調整和公差有著相同的目的。 機床的調整 3．1 功能要求和ISO語言 關于調整的定義，優(yōu)化調整需要一個功能要求的準確表達。通常，裝配和定位是兩個有幾何表達的被研究的功能要求。 邊界的概念巧妙的解釋了裝配環(huán)境。如果它所有加工點沒有任何一個妨礙互換性邊界，這個機械裝置的零件就能配合其他所有部分。ISO標準5允許材料在最大需求條件下在垂直方向的使用。這種情況描繪了近乎完美的邊界概念和功能需求裝配。如果一個被制造零件整體位于互換性邊界的良好一側，它才適合使用。在不違反邊界條件下如果一個零件的物質接近邊界反而更好。因此，偏差，更準確的說，是遵循功能、介于部件和邊界的數值評估差值。 另一方面，ISO標準語言并不能被準確翻譯其定位的功能需求。實際上，標準語言不能完全地考慮不同形式的影響或局部變形的影響。根據技術繪圖，主要影響是優(yōu)良零件不與其他零件相容，且根據功能（需求）優(yōu)良零件也被拒絕（使用）。因此，這個產品不是最優(yōu)的。 實際上，根據ISO語言中的定位條件，沒有人可以使機械工具最優(yōu)化。除了公差帶中的錯誤分布之外，公差的ISO幾何模型考慮了所有形式的特征偏差。因此，裝配的兩零件間的位置偏差并不被推測為有實際關聯(lián)。這就是為什么這篇文章提供了一種僅考慮裝配條件的方法的原因。此外，為了加大優(yōu)化程度，裝配條件必須采用材料需求最大值以及垂直方向。 圖3展示了調整過程中出現的不同數量以及零件加工的防未知干擾調整。 調整機床要求連接加工表面和機床的工作部分。由于調整工作、加工進程以及機床的動靜行為造成的許多錯誤和未知性，因而這不能一次成功。這些不確定性就是制造偏差的起因。為了控制一些例如螺栓、可逆性位移和導軌缺陷等一些不確定性因素影響，機床建造人員會在傳統(tǒng)機床的數控單元或可調下降保護器中放置一些調整元素。這些參數的修改允許不確定帶相較于實際位置產生位移。這個顯示數量的尺寸就是長度。 反過來，（因為）它確保遵循功能需求，所以加工的尺寸數量更加復雜。所以在實踐中，這些需求必須被翻譯為兼容長度的尺寸。因此，測量任務的目標是評定功能的遵循情況以及在兼容調整參數下給出測量數量。顯示數量和測量數量的差值給出測量參數調整值。 3．3 調整模型校正測定 我們規(guī)定在互換性邊界的幾何表現（圖）上建立一個模型。與調整參數一致的尺寸的變化，允許我們對模型變形。例如，這允許我們用調整最佳的模型去配合通過被坐標測量機初次加工的零件給出的幾何圖。在移動和變形模型之后，尺寸的變化給出了調整參數精確的調整值。因此，在已經介紹了這些校正后，接下來被加工零件就有更多機會去配合最佳互換性邊界，因而符合功能需求。 幾何調整方法 為了解釋提出的方法，我們使用了工業(yè)調整問題中具有代表性的應用。下面的技術繪圖（圖4） 根據ISO2692標準中的敘述規(guī)定了被制造零件。其第一功能就是要遵循裝配環(huán)境：當蓋子位于A平面且一根軸穿過C圓筒時，兩個螺栓必須與零件配合。蓋子是在傳統(tǒng)機床上加工，用一個鉆孔工具鉆出兩個直徑為12.5mm的孔，位于A平面。一個鉆孔工具完成直徑28mm的孔。三個縱向可調下降保護器將每個床身固定在工作位置。機器給出其他的交叉位置以及鉆孔指示。 這與數控機床沒有區(qū)別；僅是我們來處理數字中斷罷了。 幾何調整模型 幾何調整模型是基于垂直條件的幾何特征結構。特征安裝在準確位置。這個模型必須包括使用最大材料需求定義數據的特征。最小幾何約簡元素和尺寸特性代表著每個特征。然后這個模型根據機床的可調整能力被參數化。L1和L2使縱向孔位置參數化。R1、R2和R3使孔直徑參數化。L1，L2，R1，R2，R3在ISO17450-1的協(xié)調下均被參數化，換句話說，根據波音的定義它們幾乎是關鍵流程參數， 初始調整，鉆孔以及測定。 首先，機床根據零件的表面尺寸被初次調整。接下來，第一個零件被加工。通過使用坐標測量機的測定作業(yè)從被加工零件的表面提取點?，F在，一系列被測點Mi代表者每個特征。 調整模型和被提取點間的偏差 我們現在還在尋找調整模型和被提取點之間的最佳配合。我們必須指定被測點Mi和屬于調整模型其自身的點I之間的偏差。出于這個考慮我們采用隔離初始調整模型而是使用點I的運動定義的非共面直線對位移的原則。我們采用被測點和移動模型表面的點之間偏差的準確表達。 這種方法表明通過表面特征的幾何特性和被測點的知識，約束可以確定移動模型的表面點。然而，常規(guī)加工特征中一直是可行的：平面，圓柱，球，圓錐，拋物線，大齒輪表面等等。對于初始位置的最小幾何約簡元素的認知定規(guī)定了初始調整模型。微位移非共面直線對正式表達了初始約簡元素的移動。 這個關系給出了投影在R基準面上的點O出位移因素： -α，β，γ 是R基準面中S小三角位移的構成。 -u,v,w是屬于S的點O變化的微小位移的構成。 這個SDT也可以被等同的描述為一個4*4矩陣。 這些數學關系允許我們輕松的計算出每個特征（通過其自身的幾何約簡元素定義）的不同模型（表面的，運動的）和依附于零件定義的其特別因素（特性）。 運動約簡元素描繪出了調整模型。被測點Mi和表面點I之間的偏差被運動約簡元素正式求出。初始模型的原始因素允許變大而產生形變。 因此，對于每種形狀（平面，圓柱），偏差從初始模型的約簡元素中表達其自身，被測點，非共面直線對的未知數以及模型初始因素的變化。 圖7展示了小于被測點和其表面點間偏差的不同操作。 這個模型代表了依附于機床的表面零件，與機床的調整因素相一致的初始因素，且每個缺口代表著首批零件和表面零件間的偏差。未知數允許我們將不同數據的機床和坐標測量機配合。未知數和因素的變化會改變偏差。解決調整因素的校正解決校正等于找到約束條件下最優(yōu)化問題的答案。答案的目標是找出最適合被測點的移動形變模型。盡管如此，被測點并不違反模型的限制。 數學描述為： 目標 零件和調整模型的最佳配合 我們找到了最大偏差的最小值 約束 對任意偏差小于零，如果正交矢量的方向沒有偏離問題，就沒有被測點違反模型的限制 因素 SDT未知數和模型自身的特別因素 約束條件下最優(yōu)化的結果給出了特別因素的準確值，這樣之后的零件就能最好的適合功能需求。經典求解程序軟件的使用可以通過數字法或分析法來解決這個優(yōu)化（問題）。 圖8展示了改良環(huán)的回轉（運動）。 圖9展示了調整模型和首批零件之間最佳配合的最后相關位置。 我們已經將這種方法在一些實際加工中運用。我們注意到首批零件（加工）之后機床調整應有一個合理、迅速的改良。確實，這個進程糾正了初始靜態(tài)調整偏差但是卻留下了一些與首批零件加工偏差一致的錯誤。通常來說，靜態(tài)調整錯誤比制造錯誤要大?？紤]了接下來的零件，我們已經規(guī)定了一個策略來改良機床調整以及糾正殘余加工錯誤。以簡單的例子，零件j之后的因素p的糾正 Cj等同于零件j獲得的因素Pj的對立變化，被j除。 結論評論： 因為我們求出了調整因素在最符合功能需求條件下的調整值，（所以）提出的方法是最優(yōu)化的。有了這個方法，盡管每次糾正是屬于單維空間，我們仍可以控制被加工零件的三維方面。 即使它們不與調整因素相一致，這個方法也允許我們控制偏差引起的影響。描述那些偏差是沒有必要的。例如，孔的半徑的增加會控制鉆孔工具和支撐平面間的角度偏差；然而，我們沒有必要去確定它。 這個方法的運用足夠控制公差。公差的模擬不需要工藝。調整方法和經驗允許我們根據功能需求去控制制造偏差。根據單個進程的實踐選擇，零件是最優(yōu)制造的。 至少，這種方法是數控進程的第一步。與監(jiān)督因素一致的偏差；調整因素控制進程。 英文文獻翻譯 內容摘要：本設計擬設計一種老年人閱讀時使用的放大鏡擱置的擺放支架，它不僅可以按照老人閱讀的速度調整縱向（y）/橫向（x）的位置，實現類似我們利用電腦閱讀時的自動滾屏操作。該閱讀書架是利用直線電機設計的一種新穎的機械結構，可以實現利用手動遙控控制放大鏡能在x和y方向自如的移動，以實現閱讀不同的區(qū)域。本設計基于機械設計及其自動化、力學、材料學、工業(yè)設計等相關專業(yè)學科的知識體系的前提下完成設備的發(fā)明和制做。應用機械專業(yè)的相關知識完成產品的總體設計，應用力學，材料學的相關知識完成對產品的受力、壽命，成本等方面的檢測，在工業(yè)設計的知識體系下應用美學與外觀設計等知識對產品的外觀進行美化，使產品更人性化，更安全。應用各種傳動機構實現產品的預期設計功能，主要運用步進電機帶動絲杠，同步齒形帶，等簡單的機械結構實現對放大鏡移動的控制。 關鍵詞： 力學 機械設計 自動化 步進電機 機電一體化 Abstract: This design is proposed to design a place bracket for magnifying glass used in the reading of the old people. It can not only adjust the vertical (y) / horizontal (x) position according to the speed of the old people reading, to achieve the automatic roll screen operation similar to the use of computer reading. The reading shelf is a novel mechanical structure designed by using linear motor, and it can be implemented using the manual remote control a magnifying glass moving freely in the x and y directions, in order to realize the reading different area. This design based on mechanical design and automation, mechanics, materials science, industrial design or related professional discipline knowledge system to complete the invention of the equipment and manufacturing. Application of mechanical professional knowledge to complete the overall design of the product, Applied mechanics, materials science related knowledge to complete the product's force, life, cost and other aspects of the detection, Under the knowledge system of industrial design, the application of aesthetics and design knowledge to beautify the appearance of the product, to make it more humanity, more secure. Application of various transmission mechanism to achieve the expected design product function, mainly using the stepper motor drive screw, simple mechanical structure such as synchronous cog belt to achieve control of the movement of the magnifying glass. Key Words: mechanics Mechanical design Automation Stepper motor Mechatronics II 助老型全自動“方便閱讀架”機械、控制結構的設計與制作 Automatic "convenient reading frame" design and manufacture of the mechanical and control structure 2 助老型全自動“方便閱讀架”機械、控制結構的設計與制作,主要結構構成,同步帶傳動機構 直線電機傳動機構 調焦機構,,X方向,,,同步齒形帶傳動機構包括39步進電機，同步帶，皮帶輪，連接桿，放大鏡，連接片，直線軸承，緊定螺釘，緊固螺母，螺栓等組成。 結構特點：由安裝在左側的39步進電機帶動左側皮帶輪轉動，放大鏡調整結構通過螺栓固定在皮帶上上方通過連接片將放大鏡與連接桿上的直線軸承連接固定，從而可以使皮帶可以帶動整個放大鏡調整機構沿X方向平移。由于整個放大鏡調整裝置是吊裝在連接桿上的，從而皮帶不會發(fā)生傾覆現象，可以正常平穩(wěn)運行。,,Y方向,,放大鏡固定在皮帶上，通過皮帶的運動，帶動放大鏡左右運動。 放大鏡通過支架固定在兩皮帶輪間的連桿上，因此皮帶不會發(fā)生側翻的現象，支架和連桿之間安裝有一個直線軸承，減小放大鏡左右運動的阻力。在放大鏡左側安裝了調焦絲杠，讀者可以通過轉動調焦旋鈕，可以控制放大鏡沿Y軸運動達到調焦的目的。,Z方向,步進電機絲杠機構包括42步進電機、彈性聯(lián)軸器、絲杠螺母、軸承座、橫向連接軸、螺釘、十字螺釘、托板支架、緊定螺釘、緊固螺母等組成。 結構特點：由42步進電機提供動力帶動絲杠轉動，絲杠上的絲杠螺母通過橫向連接軸帶動整個同步齒形帶傳動機構Y方向運動。,單片機控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)主要用來控制電機的啟停以及正反轉，選擇51單片機進行控制。單片機的P0.0，P1.1端口接到步進電機驅動器的PUL（脈沖信號負端）， P1.0，P1.2接到步進電機驅動器的，DIR（方向信號負端），其公共正 端接到單片機VCC端口。由于單片機VCC電源為+5V，所以無需串接電阻R。 步進脈沖信號CP：通過高低電平的組合，產生脈沖序列。 驅動器每接收一個CP信號，就驅動電機旋轉一個步距角。 CP脈沖頻率改變會使電機轉速改變 方向控制：方向電平信號DIR用于控制步進電機的旋轉方向，此端為高電平時，電機一個轉向；此端為低電平時，電機為另一個轉向。,速度調整：定時器定時時間越長，脈沖頻率越低，轉速越慢； 定時器定時時間越短，脈沖頻率越高，轉速越快； 紅外接收：按動遙控器的按鍵，單片機接收某一個按鍵的鍵值， 實現該鍵值所對應的功能。,優(yōu)點,1、結構簡單，易于生產制造。 2、操作方便，控制靈活，適合老年人使用。,缺點,1、速度控制不是很方便。 2、整體結構偏重。 3、自動化程度不高。, 助老型全自動“方便閱讀架”機械、控制結構的設計與制作 1. 論文題目 助老型全自動“方便閱讀架”機械，控制結構的設計與制作 2. 論文結構 2.1 總體結構的設想 論文的總體結構將做如下安排： 1.綜述目前機電一體化發(fā)展和應用的現狀，社會老齡化問題出來的各方面問題以及機電一體化技術的應用與發(fā)展。 2.將服務老年人的任務和機械產品相結合，開發(fā)設計出一種能夠幫助高齡老人，總結市場上現有閱讀書架的結構特征和特點，將其與機械結構巧妙結合，以實現預期的功能，對其整體結構進行設計與優(yōu)化。 3.對于助老型全自動“方便閱讀架”結構特點以及工作原理進行研究及闡述。 4.對“方便閱讀架”的結構和零部件進行設計、加工、裝配。為該方便閱讀架進行程序的編寫及調試，使其按預定的工作狀態(tài)運行。 2.2 選題研究的目的、意義 人口老齡化問題是當今世界各國都要而臨的一個嚴峻挑戰(zhàn)。人口老齡化的發(fā)展導致老年人口過多，影響人口年齡結構，結養(yǎng)老事業(yè)造成巨大壓力。對于我國，這尤為突出，一是我國老年人曰的絕對數量很大，1996年我國65歲以上的老年人曰已達0. 86億，同年60歲以上的老人已達1. 30億;二是我國人口老齡化的發(fā)展速度快，一般西方國家從人口成年型國家進入老年型國家要經過50--80年，而我國大約用不了20年。[1] 目前高齡老年人閱讀是他們了解社會的一種主要渠道，但是高齡老人閱讀確實存在不小的困難，高齡老人的眼睛已經嚴重老花，他們閱讀時不僅需要帶上高深的老花鏡，還要手拿放大鏡，這樣才能勉強閱讀，這種閱讀方式不僅勞累，還要隨著閱讀的部位的不同手持放大鏡不斷改變位置，增加了不少的閱讀負擔。本設計擬設計一種老年人閱讀時使用的放大鏡擱置的擺放支架，它不僅可以按照老人閱讀的速度自動調整縱向（y）/橫向（x）的位置，實現類似我們利用電腦閱讀時的自動滾屏操作，還可以按照手動控制的方式來實現手動控制改變放大鏡的位置，以實現閱讀不同的區(qū)域。 2.3 主要解決的問題 目前市場上的閱讀架，功能比較單一，大多只單單提供了固定書籍位置的功能，并不能滿足高齡老年人閱讀的需求，本設計要解決的問題主要是為老年人閱讀看報提供一個操作簡單，方便實用的自動化機械產品，以幫助老年人在視力受老花眼限制的狀況下更好地閱讀。有了既定結構的放大鏡閱讀架能夠免去老年人手持放大鏡的不便，可以讓雙手解放出來去做其它事情，還能避免佩戴眼鏡的不適。閱讀架可以通過調節(jié)按鈕實現放大鏡上下左右平移，同時能夠保證移動速度均勻，優(yōu)化老年人的讀書條件。整個控制過程使用紅外遙控實現，讓使用者可以通過按鍵選擇放大鏡的移動狀態(tài)。讓產品充分發(fā)揮機電一體化產品的特點，使其運行簡單可靠，結構簡易輕便，滿足老年人的讀書看報需求。 2.4 主要工作 主要任務是利用直線電機設計一種新穎的機械結構，控制放大鏡的擺放之間能在x和y方向自如的移動，其移動的速度是可調的，其不僅可以實現不同速度自動移動，還可以實現利用手動的控制手動移動。本設計要求學生能按照設計的基本要求，設計出裝配的零件圖，還應當對控制系統(tǒng)有一個初步的設計，同時還建議本設計最好能制作出實物。 1.繪制該“方便閱讀架”裝配圖一張 2.根據裝配圖繪制全套零件圖 3.進行閱讀架采購零件和制作全過程 4.編制該閱讀架的全部控制程序 5.對閱讀架進行調試 2.5 主要創(chuàng)新點 1.該閱讀書架將傳統(tǒng)書架與放大鏡，單片機控制系統(tǒng)集成在一起，實現自動化方式從而解放雙手，極大提升了老年人閱讀體驗。 2.該閱讀書架結構簡單輕便，攜帶方便，成本低廉，易于生產制造，適合推廣，是一款經濟實用型產品。 3.該閱讀書架固定板與移動板之間的距離可以調節(jié)，以適應不同書脊厚度的放置，提高了書籍的放置平整度，書架的傾斜角度還可以根據不同的閱讀習慣進行調節(jié)，從而達到良好的閱讀效果。 4.結構輕便，加工簡單方便、成本低。 3. 文獻綜述 3.1 步進電機基本原理 步進電機作為執(zhí)行元件.是機電一體化的關鍵產品之一，廣泛應用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機技術的發(fā)展.步進電機的需求量與日俱增.在各個國民經濟領域都有應用。步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號.它就驅動步進電機按設定的力向轉動一個固定的角度(稱為“步距角’).它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的可以通過控制脈沖個數來控制角位移量.從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度.從而達到調速的日的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機.利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點.廣泛應用于各種開環(huán)控制現在比較常用的步進電機包括反應式步進電機(VR) . 永磁式步 進電機(PM).混合式步進電機(HB)和單相式步進電機等。[6] 3.2 機電一體化技術的相關應用與發(fā)展 機電一體化發(fā)展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內容。其基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結構目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。 機電一體化基本結構要素： 1.1 機械本體部分 機械本體就像人體的身軀骨架，它是系統(tǒng)所有功能元素的機械支持結構包括機身框架機械連接等。 1.2 動力部分 動力部分與人體內臟產生能量去維持生命運動一樣，為系統(tǒng)提供能量和動力功能驅動執(zhí)行機構使系統(tǒng)按照控制要求正常運行。 1.3 傳感部分 傳感部分就像人的眼鼻耳口等感覺器官將系統(tǒng)運行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數及狀態(tài)進行檢測變成可識別的信號，傳輸到信息處理單元經過分析處理后產生相應的控制信息。 1.4 驅動部分 驅動部分就像人體的肌肋腱接受大腦指揮驅動四肢運動一樣，在控制信息作用下驅動執(zhí)行機構完成各種動作和功能。 1.5 執(zhí)行部分 執(zhí)行部分如同人的四肢由大腦支配完成各項工作任務一樣，根據控制信息和指令完成各種動作和功能執(zhí)行機構是運動部件一般采用機械電磁電液等機構。 1.6 控制及信息處理部分 控制及信息處理部分猶如人的大腦指揮和控制全身運動并能記憶思考和判斷問題一樣，將來自各傳感器的檢測信息集中存儲分析加工并根據信息處理的結果按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應的指令控制整個系統(tǒng)。有目的的運行它一般由計算機可編程序控制器數控裝置以及邏輯電路A/D 與D/A 轉換I/O 輸入輸出接口和計算機外部設備等組成。[2] 3.6 同步齒形帶的相關應用與發(fā)展 帶傳動按功能可分為摩擦傳動和嚙合傳動。摩擦傳動包括:平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動等;嚙合傳動有同步齒形帶(簡稱同步帶或齒形帶)傳動。20世紀70年代以前，平帶傳動在動力帶傳動中占有一定地位，但70年代后期開始，平帶傳動的生產急速下降，到了80年代，同步帶傳動的生產和應用逐漸增加，同步帶傳動從以往統(tǒng)計上被列在“其它帶傳動”里，單獨分類出來。 與傳統(tǒng)的帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動相比較，同步齒形帶傳動中，同步帶的工作面有齒，帶輪的輪緣表面也制有相應的齒槽，依靠帶與帶輪之間的嚙合傳遞運動和動力，無滑動，能保證恒定的傳動比，預緊力小。同步帶通常以鋼絲繩或玻璃纖維繩為承載層，氯丁橡膠或聚氨醋為機體，帶薄而且輕，故可用于高速度，傳動時效率可達98%，使用方便，用途廣泛，集帶、鏈傳動的優(yōu)點于一體。故在機械、儀器儀表、化工、生物醫(yī)療器械、辦公自動化設備、紡織機械等方面有廣泛的應用前景。[3] 3.7 同步齒形帶功能和應用 同步齒形帶按功能來分有以下兒種: (1>動力傳動:這種以傳遞動力(能量)為主，傳遞運動(信息)為輔的傳動裝置，一般要求傳動的承載能力高，抗疲勞性能好、壽命長，所以對齒帶的骨架材料要求強度高，曲撓疲勞性好。常用的傳動方式為轉動一轉動，在這種傳動方式中，帶呈封閉狀，主從動軸傳動比恒定。如汽車發(fā)動機上曲軸與凸輪軸之間的傳動，數控機床的主傳動裝置，均為動力傳動，通過齒形帶傳動將原動機的動力傳遞到各運動部件。 (2>運動傳遞:這種傳動以傳遞運動(信息)為主，傳遞動力(能量)為輔，傳動過程中，外載荷較小，但要求運動精確。所以對齒帶的材料要求在力的作用下帶的變形量小。這種傳動常用的傳動方式為轉動一移動或步進式移動。通常又有二種結構形式:(d>直線機頭:同步帶與被驅動的機頭固聯(lián)時，同步帶夾持在移動機頭上，組成一個閉環(huán)(如圖la); Cb)直線工作臺:同步帶的兩端與工作臺固定在一起，主動輪的回轉軸線固定并通過兩個滾子保證輪與帶的嚙合，輪轉動后帶動齒帶與工作臺一起移動(圖1b); Cc)直線臺車:齒帶的兩端固定在機架上，而主動輪則配置在托架上，由兩個彎曲的滾子來保證輪與帶的嚙合，輪轉動后，使與主動輪聯(lián)接在一起的托架一起作直線移動(圖c)(見Breco公司產品說明(1),(2), (3))。圖2為德國Stoll公司的CMS系列電腦控制高性能釗一織橫機機頭運動小意圖，機頭與同步齒形帶固聯(lián)，齒帶輪由伺服電機驅動，使帶作來回直線運動，從而帶動機頭在有實際作用的織釗一上來回作步進運動，最高線速度可達3米每秒橫機由傳動機構確保機頭的定位精度。保證織物質量(見St011公司產品說明(德))。除此以外，利用同步齒形帶傳遞運動的實際應用還有很多，如機器人的機械手的運動控制、繪圖儀中筆尖的運動控制、噴墨打印機中噴墨頭的位置控制、數控機床中的進給裝置都屬于這類運動。 (3)特殊功能:在這類傳動中，通常在齒形帶的背而鑄造一些特別外形，如在帶背后做成輸送帶等，完成特殊功能。圖3中(a)為輸送帶，(b)為牽引帶，(c)為存儲帶。 3.8 老年人情感產品設計原則 老年人讀報器的設計采用情感設計的設計方法，老年人的情感體驗作為整個 產品設計的出發(fā)點和最終落腳點。將老年人讀報的每一個細節(jié)需求點和每一個設 計策略相結合，把他們的意識到的和他們下意識的情感需求放到首位。所以整個 產品的開發(fā)應遵循以下五點基本原則: 1.安全性原則 我們都知道，老年人的身體機能逐漸衰退，對產品的使用能力和反應都不如從前。產品的設計開發(fā)要考慮到老年人使用時的各種不便和危險情況事先做出預防，根據他們的生理特征和使用的環(huán)境場所避免不利的因素發(fā)生。產品的材質上要盡可能運用防滑，耐摩系數較高的材料方便拿握，即使摔也不易損壞。材料的環(huán)保性上要安全綠色，以防他們較低的免疫系統(tǒng)易受到侵襲。屏幕的光亮度要適中，太亮會對老年人的眼睛產生刺激，太暗則對他們的眼睛造成負擔，容易出現疲勞。 2.易用作原則 易用強調的是在不看任何說明書，無人指導的情況下，就可以自然的適應和 使用。使用的方法應當是十分自然的，采用多渠道的設計提示方法，輸入和提示 語言不僅從視覺上還將從聽覺、肢體語言等多方面進行引導，從產品形態(tài)就能理 解使用方法。在他們年輕的時候沒有太多使用電器的經歷，上網的經驗更少，這一點尤其重要。 3.合理性原則 合理性原則是產品設計時必須遵守的一點，它是既是最基本的也是很必要的。老年人產品的合理性就要求產品符合老年的年齡特點、老年人的人體工程學、行為習慣等要素，以這些為參考標準開展設計方案，修改設一計細節(jié)，在形態(tài)、材料、顏色、結構、功能等方功}做出相對應的調整來完善產品。 4. 實效性原則 老年人都有著勤儉節(jié)約的美德，他們不習慣鋪張浪費，堅守著務實的生活態(tài) 度和樸素的消費理念。在功能設置上不要畫蛇添足應以實用為主，形態(tài)和界面設 計上也不必過于花哨，復雜的功能設計和華而不實的形態(tài)界面不僅增加了產品的 售價更加大了產品的操作難度。老年人產品設計應在耐用性、可靠性和穩(wěn)定性上 多下功夫。 5.適當性原則 適當設計理論實際上是一種適度設計的理論，它主張為滿足消費者合理的、 適度的消費需求，讓產品引導消費者正確的消費觀念。老年人產品功能上的適當 J勝體現在功能實用、簡便，減少使用頻率低的附加功能設置。形態(tài)上的適當性體 現在清晰而明確的按鍵設計及樸素大方的造型特點。 4. 參考文獻 [1] 李日邦，王五一，譚見安，何洋，楊林生. 我國人口老齡化發(fā)展的階段、趨勢和區(qū)域差異[J].1999,(06),No 2,Vol 18. [2] .章 浩，張西良，周士沖.機電一體化技術的發(fā)展和應用[A].2006（07）第七期 [3] 張汝琦，樊智敏，王憲民，同步齒形帶傳動的現狀與展望.[A].結構與零件,?pp.593~594 [4] 黃鶴.基于老年人電子讀報器產品情感化設計[D].中央美術學院，2013（5） [5] 楊玉萍，曹清林，沈世德，同步齒形帶的研究使用現狀與發(fā)展，[J]16(1)，2003-01 [6] 張明，步進電機的基本原理.[D]天津工業(yè)大學計算機學院自動化 機械與電子??2007 第9期. [7] 徐海枝.[J].裝備制造技術,?2012,?(07). [8] 羅慶生?,?羅洪堅?,?王耀煉[J].計算機測量與控制,?2003,?(10). 9