大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申請書

1、1編號安徽科技學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申請書項(xiàng)目名稱_ 智能便捷書架_負(fù)責(zé)人_所在學(xué)院_年級專業(yè)_聯(lián)系電話_指導(dǎo)教師_聯(lián)系電話_附件 2:2安徽科技學(xué)院學(xué)生處制二0四年七月五日填表說明一、本申請書所列各項(xiàng)內(nèi)容， 必須實(shí)事求是， 表達(dá)明確、 嚴(yán)謹(jǐn)。首次出現(xiàn)的縮寫詞，需注出全稱。二、項(xiàng)目申請書要按順序逐項(xiàng)填寫，空缺項(xiàng)要填 “無”。需簽字部分由相關(guān)人員以黑色鋼筆簽名。電子版填表字體用 小四號宋體，1.5倍行距。要求一律用A4紙打印。三、申請書可網(wǎng)上下載、自行復(fù)印或加頁，但格式、內(nèi) 容、大小須與原件一致。四、項(xiàng)目由負(fù)責(zé)人所在學(xué)院進(jìn)行初審，簽署意見后，將 申請書（一式兩份）集中報(bào)送至學(xué)生處

2、創(chuàng)業(yè)輔導(dǎo)辦公室。五、如有不明事宜， 請致電咨詢。（聯(lián)系電話：2213501）3申請者承諾：1、我保證填報(bào)內(nèi)容屬實(shí)。2、如果獲得資助,我和本項(xiàng)目組成員將嚴(yán)格遵守有關(guān)各 項(xiàng)規(guī)定。 切實(shí)保證研究工作時間，按計(jì)劃認(rèn)真開展研究工 作,按時報(bào)送有關(guān)材料。3、任何與本項(xiàng)目相關(guān)的論文或發(fā)明、專利等成果，注明 由全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃經(jīng)費(fèi)支持。申請者（簽名）：年月日4項(xiàng)目名稱智能便捷書架所屬一級學(xué)科電氣工程及其自動化申請經(jīng)費(fèi)1.0 萬起止時間2014 年 7 月 至 2016 年 7 月上學(xué) 年綜 合測評排 名負(fù)責(zé)人姓名學(xué)號性 別所在學(xué)院年級專業(yè)項(xiàng)目分工手機(jī)參與人指導(dǎo)教師姓名性 別 出生 年月職稱/職務(wù)研究

3、領(lǐng)域手機(jī)5指導(dǎo)教師簡介（主持項(xiàng)目、發(fā)表論文、科研獎勵、指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目情況）6本新型智能書架在于解決圖書館或其它地方書架咼低層找書、放書不方便而設(shè)計(jì)，方便而快捷、省時省力。此書架旨在于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制裝置的創(chuàng)新。在傳感器作用下 可以實(shí)現(xiàn)智能化自動控制。只有當(dāng)人站在書架前控制裝置才啟動，通過感應(yīng)人的雙手 來決定高低層的移動。通過電路控制書架層的前后上下移動，可以非常方便的拿到或 放回高低層的書籍；而且，在此基礎(chǔ)上可以加高書架的層數(shù)，提高圖書館空間利用率； 可以收藏更多的書籍。7一、項(xiàng)目組成員情況介紹（包括自身具備和尚缺少的知識條件，有何特長、興趣，曾參加過 科研活動等。）本項(xiàng)目組成員包括：葛朋

4、朋、楊宇、吳貴賢、王軍、朋學(xué)友。* 是電氣專業(yè)的學(xué)生，對發(fā)明創(chuàng)造非常感興趣，熟練掌握 keil、Altium designer 軟件， 喜歡自動化控制，擅長電路設(shè)計(jì)、程序編寫等。基本熟練掌握51 單片機(jī)，到現(xiàn)在有了比較豐富的電子設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。參見過智能車大賽、單片機(jī)應(yīng)用大賽、雙百大賽、創(chuàng)新課題等等、在 這些比賽中取得不錯的成績。在本項(xiàng)目中主要負(fù)責(zé)電路板的設(shè)計(jì)和程序的編寫。楊宇也是機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的，大一自學(xué) MATLAB 并將其應(yīng)用到數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)處理等方 面；而且還自學(xué)了 AutoCADd 3DMaX 等二維、三維設(shè)計(jì)軟件；在本項(xiàng)目中負(fù)責(zé)智能書架的結(jié) 構(gòu)，傳動裝置的設(shè)計(jì)。他在學(xué)校舉辦的 CADS計(jì)大

5、賽、數(shù)學(xué)建模大賽等等這些比賽中獲得優(yōu) 異的成績，曾經(jīng)是數(shù)學(xué)建模的會長。他將在本項(xiàng)目中完成書架，機(jī)械傳動裝置的設(shè)計(jì)。王軍在此項(xiàng)目中主要負(fù)責(zé)采購原料焊接電路板。主要負(fù)責(zé)購買電子元件、鐵皮、方形鋼 管、電機(jī)、齒輪、傳送帶等等原料。他對電路設(shè)計(jì)也比較感興趣，對元件的焊接比較熟練， 可以負(fù)責(zé)電子元件的焊接，朋學(xué)友、吳貴賢他們在我們項(xiàng)目中主要負(fù)責(zé)骨架的焊接，組裝調(diào)試，結(jié)構(gòu)的檢查、處理。架焊接的好壞將直接影響項(xiàng)目的進(jìn)展，這些如果焊接不好的話，將 直接影響書架的質(zhì)量及美觀度。朋學(xué)友曾經(jīng)在家學(xué)過電焊技術(shù)，可以但任項(xiàng)目的任務(wù)。并且 它的動手能力較強(qiáng)，在項(xiàng)目中還負(fù)責(zé)安裝控制電路，電機(jī)等裝置。在調(diào)試階段，我們四個在一

6、起調(diào)試，主要調(diào)試程序，和機(jī)械的部分?？梢苑奖愕恼业?問題的所在。必要時要對機(jī)械結(jié)構(gòu)，骨架進(jìn)行改良和穩(wěn)固。直到效果滿意為止。最后，為了 使書架變的美觀，要對書架進(jìn)行打磨焊點(diǎn)使其變得平整， 對連接點(diǎn)進(jìn)行檢查是否有漏焊，結(jié) 構(gòu)的穩(wěn)定性是否牢固，要進(jìn)行實(shí)地的測試檢驗(yàn)。最后測試沒問題時進(jìn)行噴油漆等美化處理。二、 項(xiàng)目簡介 （簡要說明項(xiàng)目立項(xiàng)的必要性、 技術(shù)方案、 預(yù)期目標(biāo)及相關(guān)基礎(chǔ)條件等。 800-1000 字）81.必要性現(xiàn)有的圖書管、書店或其它地方使用的書架都是很普通的書架，而且圖書館為了多藏書往往書架做的較高，在書架的較低層也會擺滿書；這樣的話如果個子不夠高的的人如果想從 高層取書或管理員把書放回

7、去時就會很費(fèi)時費(fèi)力，還有在低層的書籍查找的話還得低著頭， 蹲下來彎腰等等，這樣的話找個書就會很累的感覺。 我們來圖書館是看書借書的，不希望在 拿書放書上費(fèi)時費(fèi)力。所以我們設(shè)計(jì)發(fā)明一種新型的智能便捷書架來解決此問題。2.技術(shù)方案此新型智能便捷書架的較高層和較低層可以任意的自動抽出，并上下移動到最合適的位置，方便人們?nèi)艜?。在低層安裝的傳感器可以檢測是否有人從書架間的過道走過，有人時才開啟移位裝置。人離開時書架高低層自動還原。只有在你想從較高低層拿書時，較高低 層才會自動的上下移動到最合適的位置。那么如何判斷是否想要從較高低層拿書呢？如何控 制電機(jī)實(shí)現(xiàn)移動到合適位置呢？可以通過較高低層的傳感器結(jié)

8、合處理器的算法來判斷，這個是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)?？刂菩酒罕狙b置采用 AT89S52 單片機(jī)作為處理控制芯片，價格便宜，穩(wěn)定性較高。 它是一種低功耗、高性能 CMOS 位微控制器，具有 8K 系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。用它可 以滿足設(shè)計(jì)需求。 電機(jī)驅(qū)動部分：電機(jī)控制芯片采用 BTS7960 智能功率控制芯片。BTS7960 是 NovalithIC 家族三個獨(dú)立的芯片的一部分：一是 p 型通道的高電位場效應(yīng)晶體管，二是一個 n 型通道的 低電位場效應(yīng)晶體管，結(jié)合一個驅(qū)動晶片，形成一個完全整合的高電流半橋，兩個結(jié)合使用 可以實(shí)現(xiàn) H 橋電機(jī)驅(qū)動電路。可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)上下、停止等

9、要求。此芯片的驅(qū)動電流可達(dá) 43A,因此可以給電機(jī)提供足夠的功率從而實(shí)現(xiàn)快速移動。9機(jī)械傳動部分：當(dāng)抽出高層的第一層時，在較高層的第一層或第二層的兩側(cè)底部側(cè)楞安 裝鏈?zhǔn)烬X輪，通過安裝在第一層和低二層的電機(jī)帶動將其向前移出，然后兩側(cè)的垂直的側(cè)楞 將自動和垂直安裝的傳動導(dǎo)軌卡緊；此時上下移動的電機(jī)開始工作，單片機(jī)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動 速度，圈數(shù)。此部分采用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán) 控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，不受負(fù)載變化的影響。它還可以調(diào)速，因此它可以 滿足設(shè)計(jì)需求。傳感器部分：此部分采用人體感應(yīng)傳感器和紅外傳感器結(jié)合。人體感應(yīng)傳感器：當(dāng)有人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸入

10、高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動延時關(guān)閉高電平，輸出低電平。紅外傳感器：一個光電管可以調(diào)節(jié)檢測距離，最大在80cm 左右。安裝在高層，兩個，距離合適，頭斜向下安裝，調(diào)節(jié)檢測距離。使當(dāng)人舉雙手去夠高層書時剛剛檢測得到，這個位置距 離調(diào)節(jié)為最佳狀態(tài)。此時高層才會被移下來。兩個傳感器結(jié)合可以避免誤判。底部的人體感應(yīng)傳感器，相當(dāng)于總開關(guān)，只有當(dāng)它檢測 到人時整個系統(tǒng)才全部處于準(zhǔn)備狀態(tài)。人走開時，書架自動復(fù)原，傳動裝置關(guān)閉，高層傳感 器關(guān)閉，只有底部的這個傳感器處于檢測狀態(tài)，這樣節(jié)省了系統(tǒng)待機(jī)功耗。3. 預(yù)期目標(biāo)及基礎(chǔ)條件在開始的幾個月里先再具體的規(guī)劃，對設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善。 然后進(jìn)行具

11、體的設(shè)計(jì)，先設(shè)計(jì)出整體骨架焊接；再接著設(shè)計(jì)電路板，進(jìn)行焊接；再進(jìn)行機(jī)械 傳動的安裝；安裝完畢后對控制芯片進(jìn)行編程、調(diào)試；最后進(jìn)行實(shí)際使用測試、定型。焊接 設(shè)備、電焊、機(jī)械傳動部分可以到修理農(nóng)機(jī)店里尋求幫助等。電烙鐵及相應(yīng)的設(shè)計(jì)軟件已 具備，其它工具包括原料的采集可以從網(wǎng)上或者實(shí)體店里購買，技術(shù)要求也已具備、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的要求已具備。三、項(xiàng)目研究目的意義本項(xiàng)目旨在于解決在圖書館、書店、商場或其它地方取書、放書不方便而發(fā)明設(shè)計(jì)。方 便了10人們借書和管理員放書等?？梢詫?shí)現(xiàn)書架的自動化、智能化。這樣的話人們在從書架上 拿書時，不會因個子不夠高而煩惱；不會因?yàn)槔鲜堑皖^彎腰找書變得很累； 這樣的話可以使 書

12、架變的更高些，可以存放更多的書籍，更大限度的利用了空間。這將會使得借書、看書、 買書變得有趣味。也可以使人們留意到平時不去關(guān)注的書籍。 其實(shí)這種書架也可以放在臥室 等家用、或者辦公室等需要放書、放工藝品，等展示的地方?？梢园阉醋鍪且粋€智能的物 品放置架。因此研究這種智能的書架非常有意義。四、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀目前國內(nèi)外研究旨在于實(shí)現(xiàn)自動取書，自動的翻書，就是方便的查找書籍；還有的是研究關(guān)于如何管理書籍的書架。我們研究的是如何方便取書、放書，旨在于如何提高書架的便 利性，實(shí)用性，方便推廣和使用。研究的方向都是給人們帶來方便。但是研究的具體細(xì)節(jié)不 大一樣。五、項(xiàng)目研究的目標(biāo)及主要內(nèi)容1. 研究目標(biāo)

13、實(shí)現(xiàn)新型書架的智能性和便捷性。關(guān)鍵在于將新型書架做到和普通的書架的大小相似， 在加了機(jī)械部分減輕書架的重量及成本以及方便增加書架的層數(shù)。2. 研究主要內(nèi)容(1)機(jī)械傳動裝置的控制算法：加裝機(jī)械傳動和電機(jī)必然會增加書架的重量，不方便運(yùn) 輸，所以在滿足要求的情況下盡可能的減少不必要的裝置，盡可能的簡化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使其變 得越簡單越可靠越好。11(2)傳感器安裝位置及算法：傳感器在于檢測是否有人，底部的傳感器檢測到人很容易， 只要人進(jìn)入相應(yīng)的范圍就行；關(guān)鍵是高層的兩個或多個紅外傳感器如何實(shí)現(xiàn)檢測人雙手動作，通過何種算法來準(zhǔn)確判斷人是否確實(shí)有那高層書的需求。傳感器的調(diào)試，安裝位置是關(guān)鍵，這個需要實(shí)際的測

14、試。(3)如何提高傳動速度：在書層移動的時候，當(dāng)然速度越快越好；但是速度過快會因?yàn)閼T性大而破壞書架的牢固性，甚至?xí)褧芘乖诘厣?，所以為了?jié)省時間，又不至于使書 架不夠穩(wěn)，速度肯定不是恒定速度。所以速度的調(diào)節(jié)是個關(guān)鍵，這個得結(jié)合程序，設(shè)計(jì)合理 的算法才行，這是個難點(diǎn)。六、 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)1. 改變了傳統(tǒng)的書架的過高，高低層取書、放書不方便的問題。2.不需要依賴人為來控制，完全實(shí)現(xiàn)自動化識別檢測，完成一系列動作。3.傳動裝置速度控制既可以實(shí)現(xiàn)高速傳動，又不破壞書架穩(wěn)定性，可靠性高。4.設(shè)計(jì)在達(dá)到要求上考慮成本，方便推廣普及。七、 項(xiàng)目實(shí)施方案及實(shí)施計(jì)劃1.先實(shí)地調(diào)查統(tǒng)計(jì)人們對于新型書架的概念及要求

15、，做記錄。(2014.7-2014.10)2.進(jìn)行對項(xiàng)目的驗(yàn)證，對方案進(jìn)行細(xì)節(jié)改進(jìn)，改善不足之處。(2014.10-2015.2)3.對骨架，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并不斷改進(jìn)，定型設(shè)計(jì)方案。(2015.2-2015.6)4.設(shè)計(jì)電路，測試控制電機(jī)，驗(yàn)證準(zhǔn)確性，對電路進(jìn)行完善，優(yōu)化。 (2015.6-2015.10)5.設(shè)計(jì)程序及關(guān)鍵算法，進(jìn)行模型的驗(yàn)證測試，調(diào)試程序。(2015.10-2016.3)6.將所有部分安裝結(jié)合，進(jìn)行整體的調(diào)試運(yùn)行測試，實(shí)地使用檢驗(yàn)。(2016.3-2016.7)八、項(xiàng)目可行性分析（已有的基礎(chǔ)。與本項(xiàng)目相關(guān)研究積累和已取得的成績，已具備的條件，12尚缺少的條件及方法等）本項(xiàng)目

16、是對單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、機(jī)電技術(shù)、電路板設(shè)計(jì)技術(shù)等結(jié)合并具有自主創(chuàng) 新點(diǎn)。機(jī)電技術(shù)是對電機(jī)控制，機(jī)械齒輪的組裝設(shè)計(jì)，我們需結(jié)合項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目所用到的傳感器較少，和單片機(jī)相結(jié)合，設(shè)計(jì)合理的程序算法可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的判斷，可以達(dá)到控制需求。單片機(jī)技術(shù)主要是接收傳感器的信號對電機(jī)實(shí)行精準(zhǔn)的控制，要求實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)、加減速，這個需要對算法進(jìn)行深入的研究，本項(xiàng)目的技術(shù)要求在我們能夠接受的范圍內(nèi)，通過研究可以設(shè)計(jì)優(yōu)秀的、簡潔的、可靠性較高的算法。設(shè)計(jì)電路要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化電路，簡潔、可靠性高才最好。通過對上述技術(shù)的結(jié)合創(chuàng)新使用， 結(jié)合項(xiàng)目的特色，使得該項(xiàng)目具有可行性。因?yàn)槲覀?/p>

17、較偏向于電路設(shè)計(jì)這個方面，對機(jī)械部分掌握的知識欠缺，但是我們的項(xiàng)目對機(jī)械傳動要求不高，因此在大量現(xiàn)有資料的幫助下可以完成項(xiàng)目的需求。九、預(yù)期成果及成果形式（1、項(xiàng)目組成員為第一作者在三類期刊以上發(fā)表與項(xiàng)目有關(guān)的學(xué)術(shù)論文至少 1 篇，且注明“安徽科技學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目資助”。2、獲得國家專利（以專利授權(quán)證書為準(zhǔn)），專利權(quán)人為 “安徽科技學(xué)院”。3、獲得省級及以上與項(xiàng)目有關(guān)的獎勵。4、項(xiàng)目研究成果由3 名相關(guān)專業(yè)教授聯(lián)名鑒定具有創(chuàng)新性，經(jīng)公示無異議。5、項(xiàng)目取得一定經(jīng)濟(jì)且具有一定影響的社會效益，經(jīng)公示無異議。6、參加國家級競賽或參加省級競賽并獲獎。7、提交設(shè)計(jì)軟件、產(chǎn)品。 &提交社會調(diào)

18、查報(bào)告等。）本項(xiàng)目的預(yù)期成果可以達(dá)到上述：第 3,獲得省級及以上與項(xiàng)目有關(guān)的獎勵。第 6,參加國家級競賽或參加省級競賽并獲獎。第 7,提交設(shè)計(jì)軟件、產(chǎn)品。的要求。13十、資助經(jīng)費(fèi)使用計(jì)劃（支出項(xiàng)目、計(jì)算根據(jù)及理由）開支項(xiàng)目申請經(jīng)費(fèi)（千元）備注（計(jì)算依據(jù)與說明）1、步進(jìn)電機(jī)等1.0具有大功率的電機(jī)，網(wǎng)上報(bào)價2、電路板1.0特制的，高工藝的電路板，市場報(bào)價3、傳送裝置1.5定制，市場報(bào)價4、傳動齒輪1.5定制，市場報(bào)價5、板材鋼架1.0實(shí)心木板，鋼骨架，市場報(bào)價6 電子元件0.5單片機(jī)、傳感器等，網(wǎng)上報(bào)價7、電源設(shè)備1.0變壓器等，市面和網(wǎng)上報(bào)價8、油漆1.0美化外表、防銹等，市場報(bào)價9、常用工具1.0磨光機(jī)、切割機(jī)等，市場報(bào)價10、常用耗材