脑洞大开！高科技+真实用，交大学子的课程作业长这样！

  冬季设计展  

交大学子的课程作业长啥样？

隐藏技能如何充分展现？

交大密西根学院这场设计展

共展出44个项目，涵盖了大一到大四的

多项实验性课程项目

其中包括全球交叉学科设计项目

全方位展示了学子和合作国外院校

同学们的科创成果

是时候展现真正的实力了

一起看看其中一些特色项目吧~

▲ 交大密西根学院2019冬季设计展现场

你试过可以缓解腿部疲劳和预防血栓的气动腿部按摩仪吗？见过有着“钢铁侠”外壳的腕部骨折康复装置吗？还在担心长时间久坐不运动腰酸背痛腿抽筋吗？

这次的设计展打破常规，将目光聚集在健康科技上。让我们一起来看看他们的创意吧！

1

  可调节腕部骨折康复装置  

日常生活中，一提到骨折就会和打石膏联系在一起。石膏固定的方式虽然结构简单、经济实惠且能起到强力固定作用，但这种固定方式不能满足骨折的手腕在康复过程中适时适度调整活动范围的需求，同时还存在着不透气、不雅观等问题。

为此，“可调节腕部骨折康复装置”小组想出了一个好点子：设计一款既美观又可调节的康复装置。该装置利用一种特殊的小型机械结构“e-Spring”，通过调整环形弹性材料的宽度和厚度，可以有效控制其拉伸的难度及可承载的力度。此外，他们还将装置设计成了像“钢铁侠”一样的外壳，内部分成内衬护腕、次级外壳，内衬护腕能对手腕起到保护和初步固定的作用，次级外壳作为e-Spring和杠杆系统的支撑平台。

2

  自动理瓶机  

参加过夏季设计展的观众们应该对其中可以分离瓶身与瓶盖的“塑料瓶回收预处理机器”小组并不陌生，“自动理瓶机”小组在此基础上做了近一步的优化，可以让塑料瓶瓶口统一朝向与整理分离进行后续处理，使整个分类过程实现全自动化。他们在装置的入口处放置斜坡使进入的瓶子横向储存，然后在斜坡底端连接带有挡板的皮带轮，挡板之间的卡槽可以带起单个瓶子。在皮带轮的另一边，小组成员设计了带有四块凸出的出口，凸出部分使得瓶口先通过出口，所以瓶子统一朝向掉落。最终，塑料瓶有序地排列在出口通道，以备后续分离瓶身瓶盖等其他回收操作。

3

  大容量手控净水器  

对全球一些地方的居住来说，喝水有时是一件非常不容易的事情，喝纯净水更是相当困难。

“大容量手控净水器”小组为此设计了一款纯手动可携带净水器，不管走到哪里都可以喝上干净水，拥有这款神器，也就相当于随身携带了一个纯净水储存器。净水器通过三层过滤，利用脚踩泵将原水压入过滤器，原水首先通过盘式过滤器，被特殊的盘式过滤技术过滤掉直径大于200μ的颗粒，再由陶瓷过滤器过滤更小的颗粒和大部分细菌，最后利用脚踩泵提供的压力通过反渗透膜实现反渗透，去除病毒和离子，实现水质的软化。未来，项目小组还将进一步优化内部水管排布与过滤器结构，使整个装置更加轻便易携带，并提高水的净化速率。

4

  六边形模块化速建型房屋  

目前的难民帐篷一般使用塑料或布制成，易破损，使用寿命不超过半年，进而也造成个人隐私的缺失。

在这个项目中，项目组设计了一个伞形结构来实现框架的展开和收缩。他们创新地采用一种新型的对紫外线敏感的聚酯材料作为屋顶和墙壁，其材质与普通布料相似。框架展开后，将材料展开并固定在顶部。在良好的光照条件下，经过几个小时暴晒，逐渐硬化成屋顶和墙壁。这种设计使得难民营内的大规模建筑更加高效，也使得非专业人士建造成为可能。另一方面，墙体安装的灵活性使得设计师可以根据特定的需求来安排六边形的庇护所，在保证居住者隐私的同时实现社区功能。此外，地基的设计将改善其使用寿命。在简化框架结构和降低定制组件制造成本方面，还有改进的空间。

5

  基于直写成型技术的3D打印机  

该项目旨在设计和制造一种省时、节能、高精度、低成本的基于直写成型技术（DIW）的3D打印机，在制造过程中应考虑到精度、打印机尺寸、机器成本、打印速度和材料耐久性等工程规范。

为了满足上述要求，该项目中，选用FDM框架作为打印机框架，蠕动泵为打印机供料，光敏树脂作为打印材料使用，紫外线灯来固化打印产品。最终产品的工作流程如下：首先在电脑上使用打印软件Repetier将.stl文件转换为.gcode文件并把指令发送到打印机的主板，然后通过蠕动泵将存储在不透光烧瓶中的光敏树脂通过不透光软管挤入喷嘴。当材料从喷嘴中挤出时，打开紫外线灯来固化材料，最终得到打印成品。总得来说3D打印机的速度和精度令人满意，但同时还存在着一些待解决的问题，蠕动泵自身的工作机制导致其不能完全稳定的进料，材料本身存在着气泡使打印表面不够平整等。

6

  可调节式婴儿抱袋  

目前市场上已有许多婴儿抱袋产品，但他们大多都存在两个问题：婴儿姿势固定导致无法方便地更换姿势或将婴儿抱下、无法为婴儿提供柔软且贴合的支撑。

基于这两点问题，项目组设计了一款可调节式婴儿抱袋，他们的产品使用了分体式设计，使得家长可以很方便的在“家长背心”和“婴儿抱袋”的连接处调整婴儿的位置，使婴儿坐在胸前或平躺在胸前睡觉，也可以在不打扰婴儿的情况下将婴儿抱袋部分取下。婴儿抱袋的部分采用了柔软的海绵垫，并增加了许多海绵块来保证为婴儿提供全方位的支撑，保护婴儿柔软的颈部、背部等部位。同时他们使用了1:1的婴儿模型反复测试，确保产品的安全、实用、可靠。

    六自由度固定的磁悬浮装置    

 基于Akriano ICN边缘计算的云游戏设计 

    便携式膝部锻炼康复仪    

    行程开关智能化综合测试系统    

创意源于生活但高于生活

技术和设计最终将服务于生活

交大学子这次冬季设计展中

展现了他们的才思灵气和天马行空

用奇思妙想解锁智能健康科技

为他们点赞！

来源：交大密西根学院

值班编辑：王鑫伟

责任编辑：金雪 祁洁

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