武漢高校學生發明“多功能助老床”獲全國大賽一等獎

隻需一鍵啟動，老人不用彎腰就可輕鬆實現直立上下床，通過手機可遠程遙控床上餐桌、定時藥箱、靠背輔助……近日，在成都舉辦的第九屆全國大學生機械創新設計大賽現場決賽上，武漢華夏理工學院學生作品“多功能助老床”憑借人性化的創新設計和廣闊的市場前景奪得全國大賽一等獎。

團隊在第九屆全國大學生機械創新設計大賽中獲一等獎。

科幻電影給予設計靈感

據了解，該項目是由武漢華夏理工學院智能制造學院蘇乾寅、郭清、曹青青、熊暢、任繼東五位學生，在楊文堤老師和陳全老師的精心指導下，歷時一年多設計而成。談到設計的初衷，擔任隊長的機械制造及自動化1172班蘇乾寅表示，平時很喜歡看科幻類的電影，這個設計的靈感來源於科幻電影《美國隊長1》和《金剛狼》。受電影啟發，在拿到“智能家居，幸福家庭”的設計主題時，團隊成員們迅速討論確定了“助老”的設計方向。

為設計出一款實用的多功能助老床，團隊充分利用網絡開展調研，通過朋友圈轉發、家族群分享對助老床的具體需求進行了調查，發現目前市場上助老床的功能較少、設計簡單且大部分需要手動控制，不能滿足老人獨立生活的需求。“我們的設計是唯一不需要老人彎腰，就能使人從平躺狀態到達直立狀態的。”團隊成員郭清自豪地說。盡量使操作簡單、使用方便，是他們對這一次的項目最大的要求。

屢屢受挫 初心不改

把科幻電影裡的手術床搬到現實生活中不是一件易事，為此團隊成員沒少受挫，團隊成員可謂經歷了不少打擊。經過與老師多次溝通探討、設計修改，最終設計出螺旋機構和搖塊機構的組合，完成了多功能助老床的核心設計模塊，實現了推動床從平面達到垂直狀態的改變。

設計過程中，郭清坦言，關於控制部分最大的難題便是選取何種控制方式。團隊首先選用了PLC控制，但麻煩的是，市面上多接口的PLC控制終端既貴又難以保証質量。經過反復測試，最終團隊選用單片機加繼電器的控制方式。“接線布線的過程縱然是很痛苦，但是效果很顯著，做出來的東西能滿足我們的控制需求，同時保留了線控的功能。”

去年年底，團隊成員在放假前的最后幾天完成了設計的骨架版本，計劃寒假結束后對床進行再一次升級。誰知寒假剛開始，新冠肺炎疫情肆虐，開學時間延期，設計隻能擱淺。為了不影響工作進度，疫情期間，成員們隻能通過線上溝通，對圖紙、說明書、PPT進行改進完善，並相互鼓勵、安慰。

把工匠精神傾注於一個個零件、一次次試驗

多功能助老床設計成品。

終於等到8月底復學，時隔半年終於再次見到自己覺得還“並不完美”的作品。而9月初的省賽初評已迫在眉睫，師生們感到壓力空前。大家不約而同放棄一切休息時間，每天加班到深夜，把工作和生活的重心全部轉移到備賽上。雖然疲憊，但是“心中有信念，腳下有力量”。從開學起兩個月，每個周末師生們都在往返實驗室與校辦工廠中度過。指導老師楊文堤一邊熬夜跟學生探討、修改設計方案，一邊手把手地教學生們如何加工零件。“制作過程中既要鍛煉學生們的創新和實踐動手能力，又要降低制作成本以更好地適應市場需求，這是我們指導學生參加機械創新設計大賽的宗旨。”楊文堤老師說道。經過一次次的調試之后，團隊對一批元老級的零件全部進行了升級換代，終於在省賽前使產品全新亮相。

當最后的軟床墊裝上后，第一代的多功能助老床終於誕生了。它包括靠背輔助裝置、智能藥箱、床上餐桌、抬腿輔助裝置、上下床輔助裝置，可以幫助病人在無人照料的情況下，獨自完成上下床、坐起吃飯、服藥等環節。“當科幻電影的場景最終在我們的手上變成現實，這種感覺實在不能更棒了！”團隊成員曹青青掩飾不住內心的激動。

經過網上模擬演練，9月底，團隊參加了2020年湖北省大學生機械創新設計大賽暨第九屆全國大學生機械創新設計大賽，通過線上作品介紹、實物展示、專家提問等環節，順利進晉級決賽。11月底，項目團隊再次出征成都，參加在西南交通大學犀浦校區舉行的第九屆大賽全國決賽現場評審，從300多組團隊中脫穎而出，榮獲全國大賽一等獎。

回顧一年多的設計參賽歷程，團隊成員們表示，隊員間的相互合作非常重要。大家取長補短，在各自擅長的領域內發揮自己的作用，是讓項目得以成功的關鍵。“每次版本的反復修改都是為了作品最終更好地呈現。”指導老師陳全則感慨到，在一次次的實踐中，厚植執著專注、精益求精、一絲不苟、追求卓越的工匠精神，才是真正“讓科幻成為現實”的核心因素。（文圖/ 張慧 蔣榕 鄭宇琴）