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2021中国“好设计”西安地区获奖项目展播

发布时间:2023-04-14 11:04:04

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中国创新设计产业战略联盟、中国工程院中国工程科技知识中心于2015年设立了“好设计”奖,并得到中国科协大力支持,现已成功举办七届“好设计”奖汇聚了中国创新设计领域众多院士专家,通过集聚国内外创新设计领域极具影响力的组织资源、专家资源、产业资源、金融资源,共同打造中国创新设计领域的顶级设计奖项。

智能医药配送机器人


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申报单位:陕西科技大学
设计单位:陕西科技大学
制造单位:陕西科技大学
为了缓解医院内医护人员的工作强度及压力,以提高医院的智能化水平和高效安全配送医药为出发点,以低成本生产和大面积推广为目标,针对目前医药配送机器人多采用单车体结构导致存储量小的问题,考虑医院内的实际环境,设计开发了一款拖车型自主医药配送机器人,可实现医院内的药品、设备、医疗垃圾的自动收取与配送。




创新设计特点

1.立体循环车厢设计,储存空间大,配送效率高。立式循环车厢的设计有利于增加收纳盒的安装数量,内部空间大、平稳性高,同时减小机器人水平方向尺寸,便于通过狭窄空间。一次配送药物数量多,可大大提高配送效率。
2.多传感器信息融合,定位准确,避障灵活可靠。应用多传感器信息融合的算法,实现对医院复杂环境下配送机器人的精确定位,根据多传感器检测并提取医院环境中的障碍物,实现基于多种避障策略的医药配送机器人动态避障,避障灵活可靠。
3.深度摄像头多通道特征融合,识别精确,药品取放高效。根据深度摄像头获取的信息,将不同通道提取的特征进行融合,结合机械臂轨迹规划算法,实现医药配送机器人能够自主对配送物品进行识别与抓取。机器人自动寻址并配送药物,安全可靠,避免病人提取错误,智能化程度高。


行走用半自动机械大腿假肢

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申报单位:西安理工大学艺术与设计学院
设计单位:西安理工大学艺术与设计学院
制造单位:西安理工大学艺术与设计学院




该项目解决了现有机械大腿假肢使用过程中动作与人不契合,行走僵硬的问题。解决智能大腿假肢成本高,普通用户难以承受其昂贵的售价的问题。满足大部分用户的行走需求。



创新设计特点


该项目一款行走用机械大腿假肢,气缸阀门传动机构相连接,并通过钢线来与脚部的机构相连接;前脚掌触发机构通过传动杆与内部的扳机相互配合,在前脚掌受到压力时,与之配合的扳机将会从待触发状态转变为触发状态,同时推动另一个扳机进入待触发状态,后脚跟触发机构通过扳机与内部相互配合,在后脚跟受到压力时,与之相连的触发板机会打开,之前被触发板机推入待触发状态的扳机进入触发状态,同时带动钢线将触发板机拽回待触发位置,等待触发下个周期;脚部的机构变化都会通过钢线带动膝关节处的膝关节气钢阀门传动杆,来实现为小腿处气缸阀门的开关变换;用户行走时只需要正常的行走,气缸会在假肢应该摆动的时候放松进行摆动,在假肢应该支撑的时候受力支撑,两种状态可以快速的切换,使得用户在行走过程中更加的自然,机械结构的设计降低了达到这种效果所需要的的成本,可以让更多单条腿膝盖以上截肢的人群获得更好的行走体验。




加速螺丝刀

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申报单位:西安理工大学艺术与设计学院
设计单位:西安理工大学艺术与设计学院
制造单位:西安理工大学艺术与设计学院


这款加速螺丝刀通过精心设计的行星齿轮加速机构,使得螺丝刀在保持稳定性和操作舒适性的情况下,加速倍率达到了惊人的四倍,因此,在实际操作时能够大幅度提高用户的作业效率,具有较高的创新性和实际应用价值。


创新设计特点


加速螺丝刀通过特殊的制动机构设计,使得用户在操作时无需手动变换挡位,通过控制旋转帽和手柄之间相对转动,即可以让产品在普通螺丝刀和加速螺丝刀之间自由切换;而且转向自由,无论是正转还是逆转,都能实现加速。行星轮结构的设计,使得产品在保证4倍传送比的同时,具备了较小的空间体积,使得产品整体小巧,能够满足单手操作,十分便捷;与市场上的电动螺丝刀相比这款加速螺丝刀使用纯机械驱动,因此具有更低的加工成本和更高的环保价值。本产品充分考虑到了现有产品的缺陷,在造型设计上,依据外观特征设计了相应的防滑凹纹,并使用镭雕激光铭文提升整体设计感,6061 铝合金手柄在确保了安全性的同时,还能有效提升产品质感。




3D打印患者定制化可变刚度胫骨骨折外固定





申报单位:西安交通大学机械工程学院工业设计
设计单位:西安交通大学机械工程学院工业设计
制造单位:西安交通大学机械工程学院工业设计



该项目是通过一种可变刚度的模块化设计来解决骨折固定过程中机械环境难以发生改变的难题,同时解决医护人员在治疗过程中因现有外固定器的复杂结构而产生的操作难题。基于计算机参数化设计的方式可以帮助患者获得更加具有针对性的治疗方案,并通过仿生设计的方式改善现有外固定器在治疗过程中因其表现方式而使患者产生的负面情绪影响。



创新设计特点

基于我们已发表的研究成果,该设计展示了用于骨折复位和固定的 3D 打印的患者专用外固定器,一种基于广泛用于骨折固定的外固定器的设计。骨折处的运动导致变形,在骨折部位的肉芽组织中产生应变。通过将 3D 打印外固定器与计算机辅助复位技术相结合,我们通过在愈合过程中拆除外固定器的块状结构块,设计了一种可变刚度的患者专用外固定器。这种 3D 打印动态刚度可调的患者专用块状结构外固定器可以为骨折愈合产生成比例的刚度。本研究中用作外固定器材料的热塑性聚氨酯(TPU)是一种均质且各向同性的弹性材料。使用 3D 打印定制产品设计,可实现产品的贴身定制,根据外形、生态角度、患者舒适度设计新型美观的固定器,减少手术时间,降低整体成本。所提出的方法的主要创新是能够拆除固定器的

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