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1、本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 分院 工學(xué)分院 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 職稱 合作導(dǎo)師 職稱 論文題目 嬰兒自動搖籃的設(shè)計 一、選題背景和意義 1選題背景： 隨著現(xiàn)在社會的生活節(jié)奏越來越緊張，工作壓力的越來越大，照顧寶寶成了一些年輕父母的一大難題。當(dāng)家庭中有嬰兒出生的時候，對家庭中嬰兒的看護不像以前那么人手充足，白天往往只有一個人作看護，且可能是年齡較大的，勞動能力較弱的長者，看護人除了照料嬰兒之外，平時往往還要承擔(dān)大量的家務(wù)工作，總之，工作量比較大，勞動強度也較大。如何使看護嬰兒成為一項輕松地事情，使看護者能

2、抽出更多的精力去做其他事情？目前， 市場上公開使用的嬰兒搖籃， 基本上是采用秋千的原理制作的。使用時是由專人守在搖籃邊不停的搖動， 搖籃才能不停地擺動。這類搖籃由于不能長時間自動搖動， 因此不但耗費人力， 增加勞動強度， 且給使用者帶來一定的麻煩。 并且現(xiàn)有的搖籃笨重體積大， 占用室內(nèi)面積多， 使用太費力， 看護體力消耗大， 特別是在農(nóng)村， 由于幼兒園較少， 看小孩成了父母及爺爺奶奶的一種負(fù)擔(dān)， 讓人苦不可言。 2選題意義：， 因此，本課題設(shè)計一款多功能自動搖床以滿足看護者的需要，智能嬰兒搖籃和普通搖籃相比，功能強大，聲控、遙控、電動、音樂集于一體，能夠很好的為寶寶及其監(jiān)護人提供很大的方便

3、，使嬰兒和監(jiān)護人都能有充足的睡眠環(huán)境，使睡眠問題不再困擾嬰兒的健康成長和監(jiān)護人的正常作息。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，文化的進步，越來越多擁有寶寶的家庭需要一款智能嬰兒搖籃，在未來將體現(xiàn)其優(yōu)越性，為有寶寶家庭帶來幸福，使用看護嬰兒不再是一項負(fù)擔(dān)，而是一件娛樂而有趣的事情，使寶寶在音樂的陪伴下成長。 畢業(yè)設(shè)計是對大學(xué)四年所學(xué)知識的運用和實踐，對嬰兒自動搖籃的設(shè)計進行嘗試，對該領(lǐng)域有進一步的理解和認(rèn)識，熟悉相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，鞏固機械設(shè)計、繪圖，電路設(shè)計、軟件應(yīng)用等方面知識，提高運用國家標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計手冊、設(shè)計圖冊等工具能力。

4、 二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài) （1）國內(nèi)研究現(xiàn)狀 目前，國內(nèi)各大網(wǎng)店已繼推出了一些智能嬰兒搖床的產(chǎn)品，得到了一些客戶的青睞。如：約翰兔電動嬰兒床實木帶蚊帳 多功智能嬰兒搖籃床 bb寶寶自動搖籃。 但在國內(nèi)市場也有一些嬰兒用的搖籃，功能較少，達不到智能化，搖擺幅度也沒有進行過檢測，主要依靠用戶主觀感覺來決定系統(tǒng)的運行，不具有科學(xué)性，因此還有許多可以研究和進步的空間。 （2）國內(nèi)發(fā)展動態(tài) 我國是個人口大國，現(xiàn)在每年出生的嬰兒近1000多萬，而搖籃又是新生兒的必備品，具有很大的發(fā)展空間和市場前景。越來越多的廠商開始關(guān)注這方面的技術(shù)創(chuàng)新和資金的投入。 （3）國外研究現(xiàn)狀 美國著

5、名的嬰兒產(chǎn)品制造商4moms公司近日推出了兩團具有自動哄嬰兒功能的電動推車，分別是MamaRoo和Origami。卡耐基梅隆大學(xué)的機器人工程師們建立一家名為4moms的嬰兒電子產(chǎn)品公司，該公司總部位于賓夕法尼亞州的匹茲堡。近日，該公司推出了兩款具有看護嬰兒功能的電動推車。這兩款嬰兒推車能在嬰兒哭鬧的時候讓孩子情緒平靜下來，還能逗得孩子咯咯笑。 美國著名的嬰兒產(chǎn)品制造商費雪今日推出了一款電動搖籃秋千。如下圖所示： 此外，英國考文垂大學(xué)4名男生日前聯(lián)手發(fā)明了一種可使嬰兒在自動搖擺中安然入睡的小床。伴隨著這種新發(fā)明的亮相，搖籃曲以及那些專門用來哄小孩子進入夢鄉(xiāng)的枕邊故事或許真的會成為歷史。目前，

6、由他們設(shè)計發(fā)明的一張標(biāo)準(zhǔn)尺寸的樣板床正在該大學(xué)的年度學(xué)位展上展出，該展覽將于6月9日結(jié)束。 不久前，日本一家公司研制成功一種自動嬰兒搖籃，當(dāng)嬰兒啼哭時，搖籃便自動搖動。這種被稱為Do-Re-Mi搖籃是一個可調(diào)整的置于一支座上的嬰兒座，這個支座不僅是一個暗盒式狹帶錄音機，而且是一個搖動搖籃的機械裝置。當(dāng)嬰兒啼哭時它會自動開機搖動，同時這個暗盒式狹帶錄音機可以播放預(yù)先錄下的音樂或嬰兒父母的聲音。這家制造商說Do-Re-Mi搖籃能辨別出幼兒和成年人的聲音，以便它不會由于疏忽而突然自動開機，妨礙嬰兒的睡眠。 （4）國外發(fā)展動態(tài) 一些發(fā)達國家對生活質(zhì)量的重視程度相對我國而言比較高，因此，在智能嬰兒

7、車的發(fā)展方面，這些發(fā)達國家已經(jīng)有了相當(dāng)成熟的技術(shù)。已經(jīng)開始了廣泛的應(yīng)用。但在這方面的研究仍然沒有停止，依然還有很大的技術(shù)提升空間。 三、研究的內(nèi)容及可行性分析 1.研究內(nèi)容： 設(shè)計一款多功能自動搖床，主要實現(xiàn)如下功能： 1）搖籃自動搖擺功能 這是嬰兒自動搖床的最基本功能之一。舒適的搖籃搖擺可以幫助嬰兒在規(guī)律性的搖擺中把情緒穩(wěn)定下來，安靜入睡。本搖擺功能實現(xiàn)搖擺幅度可隨意調(diào)節(jié)，可定時搖擺，可用遙控器在遠(yuǎn)距離遙控。搖籃采用軟懸掛，軟驅(qū)動，搖動起來無噪音，無振動感，搖擺均勻。 2）音樂播放功能 適當(dāng)?shù)囊魳房纱呙?，可使嬰兒變得更聰明。因此本嬰兒自動搖床特設(shè)音樂播放功能，床內(nèi)配置有音

8、響系統(tǒng)，可以播放 mp3 音樂。mp3 音樂可以網(wǎng)上或其他來源下載。嬰兒自動搖床控制系統(tǒng)可以從外置的移動存儲器中讀取這些文件。而且嬰兒自動搖床設(shè)有母體心音播放功能，可播放模仿嬰兒在母體羊水中聽到的心跳聲，使嬰兒睡得更踏實。 3）哭聲檢測功能 嬰兒在睡眠中醒來，如果父母不在身邊，往往會因為孤獨、恐懼、寂寞而啼哭。本設(shè)計中實現(xiàn)哭聲檢測功能，在搖床內(nèi)安裝哭聲感應(yīng)器，當(dāng)感應(yīng)到嬰兒的哭聲時，搖床會自動向遠(yuǎn)程的遙控器發(fā)出報警，并同時使搖籃自動搖擺和播放讓嬰兒舒適的各種聲音、音樂。 4）搖籃的結(jié)構(gòu)設(shè)計 搖籃車最重要的依然是安全性，這就要求搖籃結(jié)構(gòu)的牢固性，市面上存在很多的結(jié)構(gòu)類型，因此要選擇一

9、種最可靠的結(jié)構(gòu)。 5）外形設(shè)計 搖籃的外觀直接影響著該產(chǎn)品的銷售量。時尚，新穎，卡通是嬰兒搖籃外形最受人們喜愛的款式。這樣，不僅能吸引使用者的眼球，還能讓寶寶獲得一個更愉悅的興趣。 2.可行性分析 （1）經(jīng)濟可行性：本課題的設(shè)計方案的重心主要是放在理論的計算與資料的查找，所需的經(jīng)費基本為零。因此，在經(jīng)濟方面是可行的。 （2）技術(shù)上的可行性，智能嬰兒車的技術(shù)要求基本為本專業(yè)的專業(yè)知識，雖然所涉及的方面比較廣泛，但其主要設(shè)計核心在大學(xué)均有學(xué)習(xí)，主要是對這些知識的理解與應(yīng)用，因此，在技術(shù)上也是可行的。 （3）應(yīng)用的可行性，本課題的設(shè)計成果具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用市場，隨著社會經(jīng)濟的

10、發(fā)展，文化的進步，越來越多擁有寶寶的家庭需要一款智能嬰兒搖籃，在未來將體現(xiàn)其優(yōu)越性，為有寶寶家庭帶來幸福，使用看護嬰兒不再是一項負(fù)擔(dān)，而是一件娛樂而有趣的事情，使寶寶在音樂的陪伴下成長。 四、解決的關(guān)鍵問題及難點 1．解決的關(guān)鍵問題 （1）由于該課題尚處于研究開發(fā)階段，所能找到的相關(guān)資料及參考比較少，前期的開展工作就遇到了困難。 （2）嬰兒車安全性分析，嬰兒車的質(zhì)量安全是最重要的，寶寶是脆弱的，不能受到一點的傷害，因此在材料的選擇和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性方面的要求就比較高。 （3）控制系統(tǒng)，為了讓父母能更方便的使用，該嬰兒車采用遙控和手動控制的方式，其中還包括MP3的控制，尿濕檢測裝置的控制以

11、及哭聲檢測裝置的控制。 2．解決的關(guān)鍵問題的難點 （1）搖籃搖擺的幅度與頻率的計算，為了讓智能搖籃的搖擺更適合寶寶的睡眠，一個合適的搖擺幅度和頻率是最重要的，我認(rèn)為模擬寶寶在媽媽懷中的狀態(tài)是最舒適的，模擬媽媽的搖擺幅度和頻率，這就需要大量的參考數(shù)據(jù)與計算量。 （2）發(fā)動機的選取與電路圖的設(shè)計，搖籃的電壓不能太大，以免對寶寶造成傷害。合理，簡單的電路圖能讓總體結(jié)構(gòu)更輕巧，方便。 （3）控制系統(tǒng)的編程，單片機的編程，在這方面我的實踐能力不是很強，大都還處于理論層次的理解。這是設(shè)計過程中一個很大的難點。 五、研究方法與技術(shù)路線 1. 研究方法 （1 ）文獻搜集法。搜集自動嬰兒車的設(shè)

12、計方案，結(jié)構(gòu)案例，安全檢測，外形設(shè)計等相關(guān)期刊專著以及網(wǎng)絡(luò)文獻，對資料進行歸納，整理，分類，分析，得出相關(guān)的研究成果，為本論文的研究奠定理論基礎(chǔ)。 （2）系統(tǒng)分析法。在整個項目研究過程中，始終貫徹以理論知識為基礎(chǔ)，以實踐為根本，進行調(diào)研分析，以此對本論文進行布局，設(shè)計，保證本課題體系結(jié)構(gòu)的邏輯性，科學(xué)性和可行性。 （3）定性與定量分析法。通過計算分析以確定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性和材料的選取。以及通過計算來確定發(fā)動機的選取，調(diào)速電路圖的設(shè)計與控制程序的編程。 2. 技術(shù)路線 檢測與優(yōu)化方案 整體方案的確定 理論基礎(chǔ)： 理論力學(xué) 材料力學(xué) 機械設(shè)計 單片機設(shè)計 機械原理

13、PLC電氣控制技術(shù) 研究方法： 文獻參考； 和指導(dǎo)老師討論； 定量和定性計算； 研究內(nèi)容 1搖籃自動搖擺功能 2音樂播放功能 3哭聲檢測功能 4尿濕檢測功能 5搖籃結(jié)構(gòu)設(shè)計 6外形設(shè)計 研究方案的提出 自動嬰兒搖籃的研究 六、論文的進度安排 2014年10月-2014年11月 進行參觀調(diào)研，收集相關(guān)資料，整理資料，完成調(diào)研開題報告； 2014年11月-2014年12月 總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計 2014年11月-2015年01月 三維造型設(shè)計；完成外文資料譯文 2015年01月-2015年01月 畢業(yè)設(shè)計中期檢查 2015年02月-

14、2015年04月 完成總裝配圖的繪制，進行仿真設(shè)計，運動學(xué)分析 動力學(xué)分析； 2015年04月-2015年05月 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，準(zhǔn)備答辯 七、主要參考文獻 1王珺，董芳，陳孝楨，基于PLC和HMI控制的自動嬰兒搖籃床技術(shù) 2延海霞 嬰兒搖籃產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)與研究 3盧文娟 嬰兒自動搖床的設(shè)計 4劉韶杰，王善根 聲控/遙控電動搖籃控制器 5陳靜茹，章若紅，秦紫明 嬰兒搖籃結(jié)構(gòu)安全要求探析 6鄒興德 嬰兒哭啼自動搖床制作法 7于大國 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)與工藝學(xué)課程設(shè)計教程 8王先奎 機械制造工藝學(xué) 9漆漢宏 PLC電氣控制技術(shù) 10孫學(xué)強 機械制造基礎(chǔ) 11劉鴻文

15、材料力學(xué)1 12 Studies in Computational Intelligence Amir A. F. Nassiraei?,??Kazuo Ishii 13 Bioinspiration and Robotics Walking and Climbing Robots Daisuke Chugo?,??Kuniaki Kawabata?,??Hayato Kaetsu?,??Hajime Asama?,??Taketoshi Mishima 八、指導(dǎo)教師意見 簽名： 201 年 月 日 九、開題審查小組意見 開題審查小組組長簽名： 201 年 月 日 （這部分內(nèi)容不少于3000字左右）