助老椅、助老床、助老轮椅、助老如厕、智能衣柜桌椅、智能衣物晾晒、叠衣、智能窗、智能扫雪阻水……11月21-22日，“中铁工业杯”第九届全国大学生机械创新设计大赛决赛在西南交通大学举行，系列机械创新设计项目悉数亮相。
本次大赛的主题为“智慧家居、幸福家庭”，其设计主要包括帮助老年人独自活动起居的机械装置（简称助老机械）和现代智能家居的机械装置（简称智能家居机械）。在决赛现场，全国120所高校的优秀学子集中“秀”出了他们的创新力。
敬老院志愿者活动带来灵感
一款多功能助老器械就此诞生
由西南交通大学机械工程学院学生设计的助老机械——可伴行的辅助坐立装置，其设计灵感来自敬老院志愿活动。“我们去成都敬老院做志愿服务时，了解到老人们的实际需求，有些腿脚不便的老人，坐立行走都有一定困难。因此我们想设计一款装置，帮助老年人座椅坐立、如厕、上下床等。”该设计团队成员表示，现有的助老器械以辅助户外行走居多，而能够辅助老人坐立的产品较少。因此，结合老人所需和市场情况，最终设计了这款既能帮助老人坐立、下床、如厕，以及室内行走，还能够帮助一些腿脚不灵活的老人轻松省力地坐立的设计。
设计团队的同学一边现场演示一边介绍到，装置采用两对气弹簧，当老人坐下时，扶着把手向下，压缩气弹簧，此时气弹簧可以降低老人下降的速度，防止老人突然坐下出现危险。而当老人站起时，扶着把手向上，此时气弹簧推出，帮助老人站起，并起到省力作用。“我们采用自定心锁紧机构，能够根据老人自己的需要，调整把手的位置和高度，操作简单。作品设计符合人体工程学，零件的结构尺寸以及工作时的把手高度参考机械设计手册，更加科学规范，能够满足绝大多数老人的需求。”一位同学介绍到。
智能家居亮点多
屋顶扫雪、室内物品整理应有尽有
本次大赛的另一项设计内容是“智能家居机械”，重点要求参赛团队使用智能技术，设计和开发新一代住宅用机械和家用机械装置，如实现自动通风、合理采光、室内物品整理、室内卫生打扫、衣物晾晒与折叠存放等功能。还包括在台风暴雨来临时，门窗加固防护的机械装置；地下车库智能阻水、排水的机械装置。也包括针对北方大暴雪时，清除屋顶积雪的机械装置等。
下雪过后，除雪是一项重点工作。为解决目前我国北方在下暴雪时屋顶容易大面积积雪而导致屋顶发生塌陷，造成一定的财产损失甚至威胁到居民的生命安全的问题，来自广西大学的同学带来了他们设计的智能屋顶自动除雪装置。
团队成员介绍，装置分为机械部分和智能控制两大部分。机械部分包括行走机构、剪叉升降机构、多角度旋转机构、往复推送机构以及除雪机构五部分。行走机构用于推动装置整体从上一工作点向下一工作点移动，剪叉升降机构将除雪机构升高至需要除雪的屋顶表面，多角度旋转机构用于调整除雪机构的运行角度以适应屋顶的不同坡度，往复推送机构控制除雪机构的前移和后退，除雪机构实现积雪清除。控制部分能够使整个装置实现智能运行，除雪装置整机能够自动规划行走路径，且能够通过红外识别屋顶积雪的厚度调整除雪机构的运行速度，同时还能判断屋顶积雪是否清除干净，然后反馈到控制模块判断是否需要机构再次运行。“通过智能控制和机械结构相结合，提高了除雪效率。”
竞争激烈
仅前3.8%的作品能参加成都的总决赛
全国大学生机械创新设计大赛是以机械工程专家、杨叔子院士为代表的老一代机械学科前辈和机械基础课程教指委一起倡导、发起并持续推进的。该赛事代表了全国大学生在机械创新领域的最高水平，是国内最具影响力、机械行业内知名度最高、培养学生工程实践能力、创新设计能力和综合素质效果显著的大学生竞赛项目。
据介绍，最近两年大赛的主题都围绕着智慧城市、智慧社会这个当前社会发展的趋势而展开。人口老龄化的健康养老问题，备受社会关注。因此，本届大赛的一项设计内容就是要求学生设计制作帮助老年人独自活动起居的机械装置。对于助老机械，重点设计当老人独自在家活动时，辅助其从床上坐立，上下床、如厕、洗浴；预防其跌伤、辅助其跌倒后站立；提醒吃药、物品整理和方便存取等方面的机械装置，以及针对居住复式楼层家庭，设计帮助老人上下楼的机械装置。
大赛今年3月正式启动，共有678所高校参加。各赛区预赛中切题作品共计4719项，各赛区推荐了435项作品参加全国决赛。经过决赛第一阶段评审会议（初评）和先期慧鱼组的评审，先期已有200项作品被评为二等奖。参加全国决赛第二阶段评审的作品共有181项，在实物创新作品中助老机械类94项，分5组，智能家居机械类67项，分4组；慧鱼组20项作品单独成1组。共分10个组进行评审。通过参加校赛选拔、获得省级竞赛最优的前8%、又闯过了决赛的初评环节、只有约全国总参赛作品数的前3.8%的作品到成都参加最后决赛，竞争全国一等奖。在西南交通大学参加线下公开评审的作品，真正代表了本届4719件参赛作品的一流水平。
红星新闻记者 张瑾 许雯