第四屆中國(guó)大學(xué)生起重機(jī)創(chuàng)意大賽決賽于在大連理工大學(xué)舉行。第屆大學(xué)大賽大學(xué)本屆大賽吸引了30余所高校、全國(guó)起重近100個(gè)作品參賽，生起賽校包括專家評(píng)委、重機(jī)企業(yè)代表、創(chuàng)意參賽師生、同濟(jì)志愿者服務(wù)等各類人員總數(shù)達(dá)600人，內(nèi)選大賽規(guī)模為歷屆之最。拔賽

本屆大賽由中國(guó)科協(xié)主辦，第屆大學(xué)大賽大學(xué)中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物流工程分會(huì)、全國(guó)起重大連理工大學(xué)承辦，生起賽校旨在加快培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，重機(jī)持續(xù)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情，創(chuàng)意展示創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育成果，同濟(jì)搭建大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目與社會(huì)資源對(duì)接平臺(tái)，內(nèi)選探索加速培養(yǎng)有創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)能力的大學(xué)生的方法和途徑，已成為“中國(guó)大學(xué)生機(jī)械工程創(chuàng)新創(chuàng)意大賽”系列賽事中重要賽事之一。

目前，陸續(xù)有參賽院校公布了參賽作品，讓我們一同期待他們的精彩表現(xiàn)。

7月1點(diǎn)第四屆全國(guó)大學(xué)生起重機(jī)創(chuàng)意大賽校內(nèi)選拔賽在開物館大廳正式開始。本次大賽由機(jī)械與能源工程學(xué)院黨委副書記周奇才教授總負(fù)責(zé)，出席本次選拔賽的評(píng)委老師有秦仙蓉教授、趙炯副教授及孫遠(yuǎn)韜副教授，另外學(xué)工辦的王玉龍老師也出席了本次比賽。

本次大賽的比賽主題為“精準(zhǔn)搬運(yùn)起重機(jī)”，比賽內(nèi)容為設(shè)計(jì)、制作一臺(tái)起重機(jī)作品，在規(guī)定尺寸的場(chǎng)地內(nèi)以遙控的方式將貨物從一個(gè)區(qū)域搬運(yùn)到另一個(gè)區(qū)域，并放在指定的A、B、C三處。

在經(jīng)過(guò)了4月份的方案答辯后，從20多支報(bào)名隊(duì)伍中脫穎而出的7支隊(duì)伍參與了本次選拔賽，為5個(gè)全國(guó)決賽名額進(jìn)行最后的爭(zhēng)奪。選拔賽考核標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)本次起重機(jī)大賽比賽規(guī)則，對(duì)參與作品進(jìn)行了質(zhì)量、時(shí)間及創(chuàng)新性三個(gè)維度的考核。在對(duì)參賽的7支隊(duì)伍的作品進(jìn)行了稱重之后，7支隊(duì)伍的選手依次上前，對(duì)自己的作品進(jìn)行了1min的作品匯報(bào)，然后按照規(guī)則進(jìn)行了比賽。另外，本次選拔賽出于考核的目的，給與了每支隊(duì)伍兩次比賽機(jī)會(huì)。

本次比賽7件作品有旋轉(zhuǎn)式、龍門式、小車式等多種方案，呈現(xiàn)出風(fēng)格各異、方案多樣的特點(diǎn)。其中作品“八戒”結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抓取快速；“Carry者”美觀大方、輕便快捷，均迅速完成了三件貨物的搬運(yùn)，獲得了評(píng)委

比賽結(jié)束后，3位評(píng)委老師針對(duì)各個(gè)隊(duì)伍的作品機(jī)械及電控等方面進(jìn)行了點(diǎn)評(píng)，并給出了許多富有價(jià)值的參考意見(jiàn)。最后，3位老師根據(jù)各支隊(duì)伍的表現(xiàn)定下了5支參加決賽的隊(duì)伍，同時(shí)鼓勵(lì)另外2支被淘汰的隊(duì)伍不要?dú)怵H，繼續(xù)努力。

本次比賽一方面是為了全國(guó)大學(xué)生起重機(jī)創(chuàng)意大賽進(jìn)行練兵與選拔，另一方面則是為了提升學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。而從整體來(lái)看，本次比賽效果良好，前后共吸引了20多支隊(duì)伍80多名學(xué)生的參與，不僅為提升我院學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力、工程實(shí)踐能力貢獻(xiàn)了一份力量，也有利于我院營(yíng)造濃厚的校園科技文化氛圍，讓學(xué)院著實(shí)熱鬧了一番。

最后，祝高校學(xué)子在全國(guó)大學(xué)生起重機(jī)決賽中取得優(yōu)異成績(jī)。

學(xué)生參賽作品

作品結(jié)構(gòu)

作品主要分為四部分：底盤行走機(jī)構(gòu)、同步帶起升機(jī)構(gòu)、舵機(jī)抓取機(jī)構(gòu)及電控系統(tǒng)，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，執(zhí)行元件少，整機(jī)質(zhì)量輕，操作簡(jiǎn)便。底盤行走機(jī)構(gòu)主要由四個(gè)麥輪及相應(yīng)電機(jī)模塊構(gòu)成，運(yùn)動(dòng)靈活，行駛速度快，除前進(jìn)后退的基本功能外，還能實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)的左右平移及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。同步帶起升機(jī)構(gòu)主要由起升電機(jī)、同步帶（輪）、光軸導(dǎo)軌、導(dǎo)軌滑塊、懸臂安裝板等組成，前端的懸臂及吊鉤固定在安裝板上，安裝板依靠齒形壓板與同步帶綁定，并由兩側(cè)的光軸導(dǎo)軌引導(dǎo)做豎直運(yùn)動(dòng)；通過(guò)起升電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步帶運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)貨物的上下移動(dòng)；起升電機(jī)具有自鎖功能，無(wú)需外部的制動(dòng)機(jī)構(gòu)。舵機(jī)抓取機(jī)構(gòu)安裝在懸臂端部，吊鉤直接固定在舵機(jī)的法蘭盤上，通過(guò)舵機(jī)可實(shí)現(xiàn)吊鉤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在穿過(guò)不同障礙物時(shí)可以調(diào)整貨物的姿態(tài)；電控系統(tǒng)安裝在起重機(jī)底盤后方，主要有鋰電池組、RomomasterA型開發(fā)板、C610無(wú)刷電機(jī)調(diào)速器、L298N、FS-i6遙控器及接收機(jī)等組成。

作品評(píng)價(jià)

（1）由于比賽場(chǎng)地小，搬運(yùn)貨物數(shù)量少，但搬運(yùn)精度要求高，因此影響搬運(yùn)效率的主要因素是穿越障礙物過(guò)程的運(yùn)動(dòng)控制，而不是單次搬運(yùn)的貨物數(shù)量。所以本作品設(shè)計(jì)為單次搬運(yùn)一個(gè)重物，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低整機(jī)重量，同時(shí)執(zhí)行元件少，操作簡(jiǎn)便。

（2）以鋁型材做機(jī)架，底盤、起升機(jī)構(gòu)和懸臂通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的角碼連接，便于模塊化拆卸和安裝，運(yùn)輸方便，現(xiàn)場(chǎng)搭建迅速。

（3）模塊化的設(shè)計(jì)除了便于安裝拆卸外，還增加了機(jī)構(gòu)調(diào)整的靈活性。整機(jī)呈Z形結(jié)構(gòu)，貨物懸掛在前端，車身承受一定的傾覆力矩。由于質(zhì)量參數(shù)估算不準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)的安裝尺寸不一定能滿足抗傾覆的要求，在偏差不大的情況下，通過(guò)調(diào)整起升機(jī)構(gòu)在底盤的前后安裝位置，或更換適當(dāng)尺寸的懸臂就可以解決問(wèn)題。

（4）整機(jī)的結(jié)構(gòu)剛度基本可以滿足搬運(yùn)要求，充分利用了避障時(shí)的空間余量，操作手熟練后可以較輕松地避障；但由于起升電機(jī)沒(méi)有調(diào)速功能，在較快的起升速度下，吊鉤的高度位置控制可能會(huì)受不確定因素的影響，造成脫鉤困難，影響搬運(yùn)效率。

（5）造價(jià)約合4000RMB。

由于基建需求、國(guó)家加強(qiáng)環(huán)境治理、設(shè)備更新需求增長(zhǎng)、人工替代效應(yīng)等多重因素推動(dòng)，起重機(jī)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)新的階段，輕量化、精準(zhǔn)控制、路徑優(yōu)化等已經(jīng)是起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。緊跟趨勢(shì)，我們團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了此次參賽的“八戒”號(hào)遙控門式雙小車夾取起重機(jī)。

作品簡(jiǎn)介

機(jī)身整體采用角鋁件型材搭建成門式外架，在滿足強(qiáng)度要求下實(shí)現(xiàn)了輕量化。整車依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)麥輪的大車行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全方位轉(zhuǎn)向；其通過(guò)兩個(gè)并行的絲杠螺母機(jī)構(gòu)加上電機(jī)形成雙小車行走機(jī)構(gòu)，并配備夾板掛鉤作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)夾取貨物；貨物起升功能則由齒輪齒條機(jī)構(gòu)完成，電機(jī)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，齒條沿導(dǎo)向做豎直運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，精準(zhǔn)控制，在多次運(yùn)行中具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，有效減少運(yùn)行過(guò)程中的晃動(dòng)，并且在多箱堆疊時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)掉落情況。

校內(nèi)選拔

在同濟(jì)大學(xué)的校內(nèi)選拔賽過(guò)程中，我們組的作品稱重12.6kg，在2分40秒的時(shí)間下成功完成三箱精準(zhǔn)運(yùn)送到目的地，過(guò)程中未發(fā)生越界、碰倒障礙物等犯規(guī)行為，最終成績(jī)名列校內(nèi)選拔賽第二名。

作品特點(diǎn)

此次設(shè)計(jì)的“八戒”號(hào)遙控門式雙小車夾取起重機(jī)裝配簡(jiǎn)單，尺寸定位方便，不會(huì)發(fā)生配合錯(cuò)誤。門式框架簡(jiǎn)潔明了，連接方式方便安裝螺栓螺母；絲杠、起升部件也都方便安裝拆卸，不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。

本組作品最大的特點(diǎn)就在于賽場(chǎng)發(fā)揮穩(wěn)定性優(yōu)異，能夠零失誤完成三箱運(yùn)送到指定位置，這主要得益于我們的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，絲杠螺母機(jī)構(gòu)控制精度高，小車行走機(jī)構(gòu)運(yùn)行安全平穩(wěn)。采用齒輪齒條起升、夾板夾緊物體方式，區(qū)別于傳統(tǒng)的繩索吊鉤吊重方式，解決了吊重運(yùn)行時(shí)的晃動(dòng)問(wèn)題，有利于物體快速平穩(wěn)上升與移動(dòng)。穩(wěn)定在三分鐘內(nèi)完賽，是因?yàn)椴捎脢A緊式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可同時(shí)抓取三個(gè)箱子，提高了起重機(jī)工作效率。

應(yīng)用前景

本門式雙小車夾取起重機(jī)可以運(yùn)用于工廠物流分揀中，尤其適用于小型物流品現(xiàn)場(chǎng)的裝卸、搬運(yùn)及分類等。若將其體型倍增，使用強(qiáng)度更高的材料，也可以適用于車間設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)、港口裝卸等應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)遙控可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線操控任意方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)械自動(dòng)化，減少人力，降低生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，提高工作效率。其場(chǎng)地利用率高、作業(yè)范圍大、適應(yīng)面廣、通用性強(qiáng)。整機(jī)造價(jià)適中，零部件采購(gòu)難度較低，電控系統(tǒng)穩(wěn)定，與機(jī)械結(jié)構(gòu)相得益彰，能夠體現(xiàn)一定的核心競(jìng)爭(zhēng)力。