全自动可伸缩式晾衣架-学生科研项目申请书.doc

编号：

江苏大学能源与动力工程学院
学生科研项目申请书

（活 页）

课题名称： 全自动可伸缩式晾衣架

申请年度： 2016年

江苏大学能源与动力工程学院制
2016年9月

说 明
l.申报者应在认真阅读说明各项内容后按要求详细填写。
2.表内项目填写时一律打印，此申报书可复制。
3.编号由能动学院学生科研立项管理委员会统一填写。
4.申请书（活页）采用A3或A4纸双面打印、装订，3份，与申请表分开装订，在规定时间内统一交至学院或联系人。
5.在活页中，一律不得出现申报者和指导教师的信息，否则取消申报资格。
6.如有疑问可咨询：周晓红（**********）、陈鹏（*******）、朱桐（********）、第二届科研立项咨询群（*******）。

研
究
课
题
名 称
全自动可伸缩式晾衣架
所属类别
（ B ）、A、自然科学类论文B、发明制作C、社会科学类论文
起止时间
2016.11-2017.11
成果形式
专利
申请
经费
总 额
1200
其它经费来源
自费
一、项目的基本内容，项目研究的目的，国内外研究现状、水平和发展趋势，本研究达到的科学技术水平和预期社会经济效益
1.项目基本内容和目的：洗衣服几乎是我们每天都要做的事情，尤其是在夏天，然而一直把衣服晒在室内，不仅不利于衣服的脱水干燥，而且还不能直接照射到阳光，有利于杀菌消毒。但如果晒在室外，因为各种原因经常会遇到突然下雨然而家中没人，自家晒在外面的衣服被不请自来的雨滴打湿的情况。所以我就在想能否设计出一款全自动化的晾衣架，可以根据室外的光照强度，测得的湿度来判断是否将衣架收回室内。以及根据测得的光照强度，经过CPU处理分析，调整衣架的晾晒角度，使其在光照不足的阴雨天气条件下可以得到最佳的太阳照射。

1-光敏传感器和湿度传感器 2-无线发射装置 3-传动引线 4-电机 5-CPU处理器
2. 国内外研究现状、水平和发展趋势：
据我了解现在国外对这种生活用具自动化已经发展实现了有几年了。向家电的智能化，窗帘的自动化，安保的全面化，都有室内的中央CPU统一控制。而在中国，像北上广这种一线大城市也在逐渐实现家居的智能化与全自动化。但是晾衣架这一方面的全自动化还是没有开始研发，所以我设计的这款全自动可伸缩式的晾衣架我觉得是全国首例。
3. 本研究达到的科学技术水平和预期社会经济效益：
本研究采用了光敏传感技术，湿度传感技术，CPU处理器，以及机械传动技术。
我们的产品是非常贴近生活的。处理器的外表以及尺寸大小可以根据使用场所而灵活设计，使得普通的家庭可以应用。而且该处理器的成本较低，用廉价的材料做出高质量的产品，价格优势可以吸引人们的眼球。
我们的产品投入大规模的生产可以适应国家对现代化城市建设的要求，大力推进全自动化可伸缩式晾衣架避免了人们对生活琐事的烦恼，它所带来的社会经济效益是非常巨大的。

二、 项目的研究思路和方法，技术路线、实验方案及可行性分析（包括过去的研究工作基础、现有条件）
1. 项目的研究思路和方法：
本产品的研究思路是当全自动化可伸缩衣架在室外时当天气转变开始下雨时，光敏传感器测得的光照强度和湿度传感器测得的湿度便会由无线发射装置发射到CPU处理器，CPU接收数据，将光照强度数据与湿度数据代入相关的运算公式，得出结果达到极限值，便会发出命令，电机开动，通过引线传动将衣架收回室内。至于受光照照射角度的调整则通过电机驱动支架调整。
2. 技术路线：
本产品采用的技术路线有：光敏传感技术，湿度传感器技术，电机技术，计算机处理技术，射频识别技术，机械传动轴技术，和材料技术。下面分别就这几种技术进行阐述。
光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光敏传感器采用防静电袋封装。在使用的过程中应该避免在潮湿的环境中使用，还应该注意表面的损伤和污染程度，它们应该均会影响光电流。
湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度
电机技术主要是双向旋转，通过CPU控制，把接受的电信号转化为正向和反向两种模式，而这个电机的马力根据应用场所可以灵活设定，只需要达到压缩效果且压缩的最大压力与压力传感器的极限值相同即可。
计算机处理技术主要就是将电信号转化为电动机命令，采用通用或专用DSP芯片以及其他IC构成满足数字信号处理任务要求的目标系统，来实现信号的处理。将获取的信号，通过编好的程序来执行命令。
机械传动轴技术主要由蜗杆或者齿轮和伸缩杆组成，扭力转化轴将电机的力使伸缩杆打开，把电机的旋转运动变成直线运动，利用电动机正反转完成推杆动作。通过改变杠杆力臂长度，可以增大或减小行程。电机齿轮上的蜗杆带动蜗轮转动，使蜗轮内的小丝杆作轴向移动，由连接板带动限位杆相应作轴向移动，至所需行程时，通过调节限位块压下行程开关断电，电动机停止运转（正反控制相同）。齿轮传动形式：电机通过减速齿轮后带动安装于内管的小丝杆，带动与之连接一起的做轴向运行螺母，至所设定的行程时螺母触角压住限位开关断开电源，电机停止运动（反向与之相同）。
材料技术主要是轻质合金，选择硬度高密度小的材料，最好是铝合金。
3.实验方案：
一、购买实验所需的材料；
二、组装和调试出各个部件合适的大小和尺寸，最后得出最优组合；
三、整理实验数据，撰写专利。
4.可行性分析：
一、该实用新型符合人们的实际需要；
二、具有自动化，智能化的优点；
三、有制作小产品的经验

三、 作品的实际应用价值和现实意义（A、C类），作品的使用范围及推广前景及市场分析和经济效益预算（B类）
1. 使用范围：
公寓，宾馆，酒店，别墅等生活居住场所
2. 推广前景：
该晾衣架可以有效地提升人们生活的舒适性，可以自动化晒衣，使用者不用再担心天气问题。由于现阶段技术都已经成熟，所以造价不高，完全是高利润的产品，不用担心市场销量的问题。可以说是每家每户都会用得到的产品，推广前景十分广阔。
3.市场分析和经济效益预算：
首先说市场，在中国晾衣架的市场无疑是十分庞大的，每一次新房的装修或旧房的翻修肯定会需要购买新的晾衣架。而经济的迅速发展与生活水平的大幅提高，人们对各种家具的智能化水平和自动化水准的要求也是越来越高。所以当产品进入市场必定会迅速分得一部分蛋糕，而且由于生产技术已经完善和造价成本低，所以利润可以说十分可观，预计可以达到成本的30%-50%。所以说经济效益十分庞大。

四、 年度研究计划及预期进展最终预期研究成果，有助于理解、评审的现有技术和参考文献检索目录

年度研究计划：
2016.11-2016.12 调研国内外相关文献，开展相关实验。
2017.1-2017.3 根据目前各项技术优化产品结构。
2017.4-2017.6 制作出产品，并且进行性能测验。
2017.9-2017.11 撰写专利，完成科研立项结题。
最终预期研究成果：申请专利一项
参考文献：
1.《电机电器技术》，国内电机行业发展方向的探讨，2005
2.《中小型电机》行业信息，2005,32（5）
3.梅，刘静香 主编 工程力学 北京理工大学出版社，2008
4.黄健求 主编 机械制造技术基础 机械工业出版社, 2005.11
5.射频识别技术及其发展现状　《电子技术应用》1999年 第1期 | 沈宇超 沈树群   北京邮电大学电子工程系。
6.射频功率放大器的线性化技术　杨庆瑞　李灿　西南电子技术研究所.
7.计算机控制技术》 于海生 机械工业出版社 2007
8.《微型计算机控制技术》 高国琴 机械工业出版社 2008
9.《计算机控制理论及应用》 孙增圻 清华大学出版社 2008
10.《微型计算机控制技术》 于海生 清华大学出版社 2011

经费预算 1200 单位：元
支出项目
金额
计算根据和理由
前期调研
200
指导老师统筹
实验，分析
600
所需实验材料，市场价格
申请专利
400
申请专利各项费用明细及邮寄费用

评
委
会
意
见
评委意见：

签名：
年 月 日

评委会最后意见（是否立项，如同意立项其立项金额）：

主任签名：
年 月 日
学
生
科
研
课
题
指
导
委
员
会
意
见

（盖章）
年 月 日