嬰兒自動搖籃的設計開題報告

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1、本科畢業設計(論文)開題報告 分院 工學分院 專業 機械設計制造及其自動化 學生姓名 學號 指導教師 職稱 合作導師 職稱 論文題目 嬰兒自動搖籃的設計 一、選題背景和意義 1選題背景： 隨著現在社會的生活節奏越來越緊張，工作壓力的越來越大，照顧寶寶成了一些年輕父母的一大難題。當家庭中有嬰兒出生的時候，對家庭中嬰兒的看護不像以前那么人手充足，白天往往只有一個人作看護，且可能是年齡較大的，勞動能力較弱的長者，看護人除了照料嬰兒之外，平時往往還要承擔大量的家務工作，總之，工作量比較大，勞動強度也較大。如何使看護嬰兒成為一項輕松地事情，使看護者能

2、抽出更多的精力去做其他事情？目前， 市場上公開使用的嬰兒搖籃， 基本上是采用秋千的原理制作的。使用時是由專人守在搖籃邊不停的搖動， 搖籃才能不停地擺動。這類搖籃由于不能長時間自動搖動， 因此不但耗費人力， 增加勞動強度， 且給使用者帶來一定的麻煩。 并且現有的搖籃笨重體積大， 占用室內面積多， 使用太費力， 看護體力消耗大， 特別是在農村， 由于幼兒園較少， 看小孩成了父母及爺爺奶奶的一種負擔， 讓人苦不可言。 2選題意義：， 因此，本課題設計一款多功能自動搖床以滿足看護者的需要，智能嬰兒搖籃和普通搖籃相比，功能強大，聲控、遙控、電動、音樂集于一體，能夠很好的為寶寶及其監護人提供很大的方便

3、，使嬰兒和監護人都能有充足的睡眠環境，使睡眠問題不再困擾嬰兒的健康成長和監護人的正常作息。隨著社會經濟的發展，文化的進步，越來越多擁有寶寶的家庭需要一款智能嬰兒搖籃，在未來將體現其優越性，為有寶寶家庭帶來幸福，使用看護嬰兒不再是一項負擔，而是一件娛樂而有趣的事情，使寶寶在音樂的陪伴下成長。 畢業設計是對大學四年所學知識的運用和實踐，對嬰兒自動搖籃的設計進行嘗試，對該領域有進一步的理解和認識，熟悉相關技術標準，鞏固機械設計、繪圖，電路設計、軟件應用等方面知識，提高運用國家標準、設計手冊、設計圖冊等工具能力。

4、 二、國內外研究現狀、發展動態 （1）國內研究現狀 目前，國內各大網店已繼推出了一些智能嬰兒搖床的產品，得到了一些客戶的青睞。如：約翰兔電動嬰兒床實木帶蚊帳 多功智能嬰兒搖籃床 bb寶寶自動搖籃。 但在國內市場也有一些嬰兒用的搖籃，功能較少，達不到智能化，搖擺幅度也沒有進行過檢測，主要依靠用戶主觀感覺來決定系統的運行，不具有科學性，因此還有許多可以研究和進步的空間。 （2）國內發展動態 我國是個人口大國，現在每年出生的嬰兒近1000多萬，而搖籃又是新生兒的必備品，具有很大的發展空間和市場前景。越來越多的廠商開始關注這方面的技術創新和資金的投入。 （3）國外研究現狀 美國著

5、名的嬰兒產品制造商4moms公司近日推出了兩團具有自動哄嬰兒功能的電動推車，分別是MamaRoo和Origami?？突仿〈髮W的機器人工程師們建立一家名為4moms的嬰兒電子產品公司，該公司總部位于賓夕法尼亞州的匹茲堡。近日，該公司推出了兩款具有看護嬰兒功能的電動推車。這兩款嬰兒推車能在嬰兒哭鬧的時候讓孩子情緒平靜下來，還能逗得孩子咯咯笑。 美國著名的嬰兒產品制造商費雪今日推出了一款電動搖籃秋千。如下圖所示： 此外，英國考文垂大學4名男生日前聯手發明了一種可使嬰兒在自動搖擺中安然入睡的小床。伴隨著這種新發明的亮相，搖籃曲以及那些專門用來哄小孩子進入夢鄉的枕邊故事或許真的會成為歷史。目前，

6、由他們設計發明的一張標準尺寸的樣板床正在該大學的年度學位展上展出，該展覽將于6月9日結束。 不久前，日本一家公司研制成功一種自動嬰兒搖籃，當嬰兒啼哭時，搖籃便自動搖動。這種被稱為Do-Re-Mi搖籃是一個可調整的置于一支座上的嬰兒座，這個支座不僅是一個暗盒式狹帶錄音機，而且是一個搖動搖籃的機械裝置。當嬰兒啼哭時它會自動開機搖動，同時這個暗盒式狹帶錄音機可以播放預先錄下的音樂或嬰兒父母的聲音。這家制造商說Do-Re-Mi搖籃能辨別出幼兒和成年人的聲音，以便它不會由于疏忽而突然自動開機，妨礙嬰兒的睡眠。 （4）國外發展動態 一些發達國家對生活質量的重視程度相對我國而言比較高，因此，在智能嬰兒

7、車的發展方面，這些發達國家已經有了相當成熟的技術。已經開始了廣泛的應用。但在這方面的研究仍然沒有停止，依然還有很大的技術提升空間。 三、研究的內容及可行性分析 1.研究內容： 設計一款多功能自動搖床，主要實現如下功能： 1）搖籃自動搖擺功能 這是嬰兒自動搖床的最基本功能之一。舒適的搖籃搖擺可以幫助嬰兒在規律性的搖擺中把情緒穩定下來，安靜入睡。本搖擺功能實現搖擺幅度可隨意調節，可定時搖擺，可用遙控器在遠距離遙控。搖籃采用軟懸掛，軟驅動，搖動起來無噪音，無振動感，搖擺均勻。 2）音樂播放功能 適當的音樂可催眠，可使嬰兒變得更聰明。因此本嬰兒自動搖床特設音樂播放功能，床內配置有音

8、響系統，可以播放 mp3 音樂。mp3 音樂可以網上或其他來源下載。嬰兒自動搖床控制系統可以從外置的移動存儲器中讀取這些文件。而且嬰兒自動搖床設有母體心音播放功能，可播放模仿嬰兒在母體羊水中聽到的心跳聲，使嬰兒睡得更踏實。 3）哭聲檢測功能 嬰兒在睡眠中醒來，如果父母不在身邊，往往會因為孤獨、恐懼、寂寞而啼哭。本設計中實現哭聲檢測功能，在搖床內安裝哭聲感應器，當感應到嬰兒的哭聲時，搖床會自動向遠程的遙控器發出報警，并同時使搖籃自動搖擺和播放讓嬰兒舒適的各種聲音、音樂。 4）搖籃的結構設計 搖籃車最重要的依然是安全性，這就要求搖籃結構的牢固性，市面上存在很多的結構類型，因此要選擇一

9、種最可靠的結構。 5）外形設計 搖籃的外觀直接影響著該產品的銷售量。時尚，新穎，卡通是嬰兒搖籃外形最受人們喜愛的款式。這樣，不僅能吸引使用者的眼球，還能讓寶寶獲得一個更愉悅的興趣。 2.可行性分析 （1）經濟可行性：本課題的設計方案的重心主要是放在理論的計算與資料的查找，所需的經費基本為零。因此，在經濟方面是可行的。 （2）技術上的可行性，智能嬰兒車的技術要求基本為本專業的專業知識，雖然所涉及的方面比較廣泛，但其主要設計核心在大學均有學習，主要是對這些知識的理解與應用，因此，在技術上也是可行的。 （3）應用的可行性，本課題的設計成果具有相當廣泛的應用市場，隨著社會經濟的

10、發展，文化的進步，越來越多擁有寶寶的家庭需要一款智能嬰兒搖籃，在未來將體現其優越性，為有寶寶家庭帶來幸福，使用看護嬰兒不再是一項負擔，而是一件娛樂而有趣的事情，使寶寶在音樂的陪伴下成長。 四、解決的關鍵問題及難點 1．解決的關鍵問題 （1）由于該課題尚處于研究開發階段，所能找到的相關資料及參考比較少，前期的開展工作就遇到了困難。 （2）嬰兒車安全性分析，嬰兒車的質量安全是最重要的，寶寶是脆弱的，不能受到一點的傷害，因此在材料的選擇和結構的穩定性方面的要求就比較高。 （3）控制系統，為了讓父母能更方便的使用，該嬰兒車采用遙控和手動控制的方式，其中還包括MP3的控制，尿濕檢測裝置的控制以

11、及哭聲檢測裝置的控制。 2．解決的關鍵問題的難點 （1）搖籃搖擺的幅度與頻率的計算，為了讓智能搖籃的搖擺更適合寶寶的睡眠，一個合適的搖擺幅度和頻率是最重要的，我認為模擬寶寶在媽媽懷中的狀態是最舒適的，模擬媽媽的搖擺幅度和頻率，這就需要大量的參考數據與計算量。 （2）發動機的選取與電路圖的設計，搖籃的電壓不能太大，以免對寶寶造成傷害。合理，簡單的電路圖能讓總體結構更輕巧，方便。 （3）控制系統的編程，單片機的編程，在這方面我的實踐能力不是很強，大都還處于理論層次的理解。這是設計過程中一個很大的難點。 五、研究方法與技術路線 1. 研究方法 （1 ）文獻搜集法。搜集自動嬰兒車的設

12、計方案，結構案例，安全檢測，外形設計等相關期刊專著以及網絡文獻，對資料進行歸納，整理，分類，分析，得出相關的研究成果，為本論文的研究奠定理論基礎。 （2）系統分析法。在整個項目研究過程中，始終貫徹以理論知識為基礎，以實踐為根本，進行調研分析，以此對本論文進行布局，設計，保證本課題體系結構的邏輯性，科學性和可行性。 （3）定性與定量分析法。通過計算分析以確定結構的穩定性和安全性和材料的選取。以及通過計算來確定發動機的選取，調速電路圖的設計與控制程序的編程。 2. 技術路線 檢測與優化方案 整體方案的確定 理論基礎： 理論力學 材料力學 機械設計 單片機設計 機械原理

13、PLC電氣控制技術 研究方法： 文獻參考； 和指導老師討論； 定量和定性計算； 研究內容 1搖籃自動搖擺功能 2音樂播放功能 3哭聲檢測功能 4尿濕檢測功能 5搖籃結構設計 6外形設計 研究方案的提出 自動嬰兒搖籃的研究 六、論文的進度安排 2014年10月-2014年11月 進行參觀調研，收集相關資料，整理資料，完成調研開題報告； 2014年11月-2014年12月 總體結構方案設計，結構分析和設計 2014年11月-2015年01月 三維造型設計；完成外文資料譯文 2015年01月-2015年01月 畢業設計中期檢查 2015年02月-

14、2015年04月 完成總裝配圖的繪制，進行仿真設計，運動學分析 動力學分析； 2015年04月-2015年05月 撰寫畢業設計說明書，準備答辯 七、主要參考文獻 1王珺，董芳，陳孝楨，基于PLC和HMI控制的自動嬰兒搖籃床技術 2延海霞 嬰兒搖籃產品設計開發與研究 3盧文娟 嬰兒自動搖床的設計 4劉韶杰，王善根 聲控/遙控電動搖籃控制器 5陳靜茹，章若紅，秦紫明 嬰兒搖籃結構安全要求探析 6鄒興德 嬰兒哭啼自動搖床制作法 7于大國 機械制造技術基礎與工藝學課程設計教程 8王先奎 機械制造工藝學 9漆漢宏 PLC電氣控制技術 10孫學強 機械制造基礎 11劉鴻文

15、材料力學1 12 Studies in Computational Intelligence Amir A. F. Nassiraei?,??Kazuo Ishii 13 Bioinspiration and Robotics Walking and Climbing Robots Daisuke Chugo?,??Kuniaki Kawabata?,??Hayato Kaetsu?,??Hajime Asama?,??Taketoshi Mishima 八、指導教師意見 簽名： 201 年 月 日 九、開題審查小組意見 開題審查小組組長簽名： 201 年 月 日 （這部分內容不少于3000字左右）