项目名称:智能茶博士

组 别: 中学组 奖 项: 一等奖(冠军)
代表团: 江苏 参赛队:
队 员: 刘畅 崔凌曦 徐倜 辅导教师: 薛翔 程然

项目摘要:

1.主体结构的改变 初版机:主体部分由如上结构组成,通过电机和尼龙绳来带动载水的架子移动。 改版机:如上图,加入盛放空杯的装置,利用机械爪实现空杯的自动抓取,取下的杯子在传送带上平稳移动,同时两边加上了限位,很好的稳定了杯子,避免了水泼洒的风险。 2.加热装置的变更 初始设计:如右图:在奶粉罐中安装加热管装置,外接交流电,根据程序的步骤快速将水加热。 直流加热方案:考虑到直流加热比较慢,选用了体积较小的易拉罐为加热容器,外部贴上直流加热片,用对容器里的水进行加热。 改进后交流加热方案: 针对最初的交流加热方案中两个问题改进: ⑴ 交流供电的安全问题:购置了带有触电保护的插座公牛牌防触电电源插座,减小触电危险。 ⑵水质污染问题:先后选用了定制加工的不锈钢圆管、改造后的不锈钢保温杯作为加热装置,加热实验后发现存在加热管与加热容器的配合不好,存在安全问题。 最终方案为:定制加热管和配套的加热容器。 3.语音模块触发选择 方案一 使用踏板触发语音模块运行。 方案二 使用按钮,在顾客选择完茶品后,触发语音模块。 方案三 使用投币触发语音,让硬币滑下时连通电流,触发语音模块,然后让顾客选择茶品。硬币顺轨道滑下,利用硬币导电性触发语音。后来改为硬币从高处落下,打动触碰开关,触发语音。 最终选用方案三,增大精度,较一二方案更稳定,故障更少。 4.关于茶杯注水口的止水改进 原始方案:水顺着水管方向流出。 改进方案:水仍然顺着水管方向流出,但在管末装上防漏阀门,使漏水的问题得以解决。 最终方案:在二的前提下,用舵机弯曲水管,防止水倒流 5.茶叶桶的改进过程 最初方案:纸卷盛装茶叶,伺服电机控制挡板放入茶叶。评价:外形不美观、茶叶易受潮、不卫生、茶叶量控制不好。 二次方案:茶叶通过螺旋管转动,稳定、匀速地下落,延时控制。桶身使用去底的矿泉水瓶。 三次方案:茶叶桶为3D打印,用电机旋转控制茶叶的放入,后续在茶叶桶上加上盖子,防止灰尘落入茶叶中,同时起防潮作用。 最终方案:在三次方案的基础上,包括茶叶滚道用3D一体打印,更加美观,便于操作,更加精确。 6.自动取杯器的改进历程 方案一: 用四个连接杆弯曲后卡住,利用机械爪把杯子拖下来。 方案二: 使用3D打印整体打印筒体,使得杯子正好从中落下,在空心筒底部加上防滑垫,使杯子能正好停在恰当的位置,便于机械爪抓取。

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