自動翻書器的設(shè)計-真空氣吸式【三維PROE】【15張CAD圖紙及說明書全套】【YC系列】

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[2] 李秋浩.少年發(fā)明與創(chuàng)造：小學(xué)版[J].發(fā)明與創(chuàng)造，2010，10(2)：18～18. [3] 唐矯燕,趙群飛,楊汝清等.讀書機器人機構(gòu)設(shè)計[J].上海交通大學(xué)學(xué)報,2005， 39(12):2025～2028. [4] 何騰方,吳寶春.基于S7-200的自動翻頁設(shè)備控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計[J].電子制作 ,2013,12(13):260～260. [5] 宜亞麗,武岳,趙三猛等.全自動可調(diào)式翻頁機構(gòu)設(shè)計[J].機械研究與應(yīng)用，201 1,8(6):79～81. [6] 張建軍,吳成武,吳春京等.翻轉(zhuǎn)犁限深輪自動翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報, 2005,36(1):42～45. [7] 張曉云,徐燕,周蘭姝等.一種翻書器的研制與應(yīng)用[J].中華現(xiàn)代護(hù)理雜志，20 12,18(13):1593. [8] 姜覓.基于步進(jìn)電機的自動翻頁掃描設(shè)備的研究和設(shè)計[D].武漢：武漢科技大學(xué),2012. [9] 胡東平.自動翻頁掃描儀控制系統(tǒng)的研究[D].湖南：湖南大學(xué),2011. [10] 張偉業(yè),趙群飛.讀書機器人的版面分析及文字圖像預(yù)處理算法[J].微型電腦 應(yīng)用,2011,27(1):58～61. [11] 王延年.電類專業(yè)基礎(chǔ)實驗技術(shù)及設(shè)計[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2012. [12] 王宏臣 劉永利.機構(gòu)設(shè)計與零部件應(yīng)用[M].天津:天津大學(xué)出版社,2009. 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 5．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進(jìn)度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2015年 3月2日 ～ 3月 7日 3月 8日 ～ 3月14日 3月15日 ～ 3月21日 3月22日 ～ 3月28日 3月29日 ～ 4月11日 4月12日 ～ 4月25日 4月26日 ～ 5月16日 5月17日 ～ 5月23日 5月24日 ～ 5月31日 6月1日 ～ 6月6日 熟悉課題，查閱資料，外文翻譯； 撰寫文獻(xiàn)綜述，完成開題報告； 原理方案設(shè)計繪制總體方案簡圖； 熟悉相關(guān)軟件； 學(xué)習(xí)相關(guān)軟件； 對設(shè)計方案進(jìn)行評價與修改，使之完善； 完成設(shè)計，繪制圖； 整理相關(guān)資料，撰寫并打印設(shè)計說明書； 正式提交設(shè)計成果（包括圖紙及論文）； 準(zhǔn)備論文答辯。 指導(dǎo)教師簽字： 簽字： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(論文)前期工作材料 學(xué)生姓名: 周健 學(xué) 號： 1101010156 學(xué)院（系）: 機械工程學(xué)院 專 業(yè): 機械工程及自動化 設(shè)計(論文)題目: 自動翻書器的設(shè)計 指導(dǎo)教師: 劉艷 講師 材 料 目 錄 序號 名 稱 數(shù)量 備 注 1 畢業(yè)設(shè)計(論文)選題、審題表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告〔含文獻(xiàn)綜述〕 1 4 畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯〔含原文〕 1 5 畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 1 2015年4月 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯 學(xué)院 (系)： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械工程及自動化 姓 名： 周健 學(xué) 號： 1101010156 (用外文寫) 外文出處：George Wolberg and Irene Schipper pageFlip,Inc.,Woodmere,NY,USA 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評語： 該生對專業(yè)詞匯比較熟悉，外文翻譯語句通順，表達(dá)準(zhǔn)確，與原文相符，達(dá)到外文翻譯的要求。 簽名： 年 月 日 注：請將該封面與附件裝訂成冊。 附件1：外文資料翻譯譯文 為音樂家設(shè)計的翻書器 ------ 一項研究調(diào)查 摘要：長時間以來，音樂家受到雙手在演奏樂器的同時需要翻閱曲譜的困擾。因此，當(dāng)音樂家在表演時，需要一個翻書器幫音樂家翻曲譜是很正常的。因為音樂家在演奏的過程中需要花費大量的時間翻閱曲譜，所以翻書器在表演的過程中尤其需要。盡管遭受這種困擾的音樂家越來越多，但是實際上并沒有功能足夠強大的和價格足夠低廉的產(chǎn)品來幫助音樂家。近年來自動機械翻書器和數(shù)字閱讀設(shè)備能夠解決這個長期存在的問題。本文的目的是調(diào)查和評估一系列自動機械翻書器和數(shù)字閱讀設(shè)備的優(yōu)缺點。 關(guān)鍵詞：自動翻書器、輔助技術(shù)、非手工閱讀 1、引言 翻頁是閱讀過程中必不可少的一個過程。很多人認(rèn)為這只是一個簡單的動作。本文的目的是評估目前國家最先進(jìn)的一些翻書器，這些翻書器能夠完成翻頁這個過程。一個自動翻書器能夠使翻頁實現(xiàn)自動化，甚至不需要通過雙手也可以實現(xiàn)翻頁過程。一個合適的手動開關(guān)、腳動開關(guān)或者通過呼吸控制的開關(guān)就可以使翻書器無障礙的啟動運行。開關(guān)按鈕也可以通過眼睛、下巴或者聲音控制。 非手工閱讀對音樂家和殘疾人來說很有意義。舉個例子，比如音樂家，他們需要的是雙手在操作樂器時翻樂譜。對殘疾人而言，他們由于身體缺陷不方便翻閱書籍，他們需要一些技術(shù)來幫助他們讀書、讀雜志和看報紙。在這種方式下，翻書器能夠讓殘疾人像正常人一樣讀書。 翻書器對由于神經(jīng)功能受損、肌肉受傷或其它原因?qū)е码p手不便的人來說十分有利。這些人包括犯有腦血管疾病、脊椎受損、肌肉萎縮、多發(fā)性硬化癥、大腦癱瘓和關(guān)節(jié)炎等疾病的人。翻書器能夠使他們通過讀書來提高自己的生活質(zhì)量，讀書在一個人的日常生活中必不可少。 在這一領(lǐng)域的商業(yè)化努力過程中，絕大多數(shù)廠家都只將目標(biāo)人群對準(zhǔn)了殘疾人。結(jié)果是賣出去的翻書器常常被證明在翻閱傳統(tǒng)的書籍和雜志時操作遲鈍、聲音嘈雜，而且價格十分昂貴。盡管殘疾人對這項技術(shù)十分關(guān)注，但這些暴露出來的問題限制了翻書器的銷量。如果這項技術(shù)想要成功打開市場，就必須擴大規(guī)模、降低成本。只有把翻書器的市場從以殘疾人為主的市場擴展到包括音樂家和其他需要這項技術(shù)的人員的市場，并且以閱讀方便和可以非手工閱讀為特色。才能夠保證這項技術(shù)在殘疾人和老年人中廣泛使用，而且會收到鋼琴家、音樂店和書店的歡迎。這種技術(shù)在醫(yī)院、護(hù)理所和圖書館的應(yīng)用十分明顯。第二部分和第三部分將分別使用自動機械翻書器和數(shù)字閱讀設(shè)備的方法為音樂家解決在演奏過程中的翻曲譜問題。 2、 自動機械翻書器 為了更好的理解和評價自動機械翻書器在傳統(tǒng)書籍上的使用情況，觀察自動機械翻書器在翻書過程中的三個步驟是有必要的，這三個步驟是選單頁、翻頁和固定。選單頁是指利用機械機構(gòu)抓起或吸起單獨一張紙，這個步驟可以通過氣壓、摩擦輪、有粘性的裝置、夾子、帶有磁性的裝置或破壞的標(biāo)簽來實現(xiàn)。如果選單頁這個步驟能夠?qū)崿F(xiàn)，那么就可以通過多種方法來實現(xiàn)翻頁這個步驟，這些方法包括齒輪裝置、凸輪裝置、震動裝置或者多桿機構(gòu)。在翻頁的過程中，還必須保證已經(jīng)翻好了的紙張固定好。 不設(shè)計一個有效的固定裝置，那么自動機械翻書器就不能實現(xiàn)翻書的功能。如果沒有一個有效的固定裝置，有的書籍在它們被打開后不會保持打開狀態(tài)，尤其是新書，他們會有自動合起來的趨勢。這就使得自動機械翻書器的設(shè)計變得復(fù)雜了，因為這需要保持已經(jīng)翻了的頁碼不變的同時需要實現(xiàn)翻頁的操作。這或許就是自動機械翻書器能否成功的關(guān)鍵之處。 然而自1874年以來，與自動機械翻書器相關(guān)的專利多達(dá)50多個，實際上這些專利當(dāng)中卻沒有一項專利被廣泛用于商業(yè)生產(chǎn)，那是因為幾乎所有的專利都缺少成功實現(xiàn)其功能的選單頁、翻頁和固定三個步驟中的一個或兩個。回顧一下前人的專利文獻(xiàn)，有的在選單頁時不可靠而且聲音嘈雜，有的在每頁紙上粘上一個笨重的夾子。這些專利的不同點也就是在于他們實現(xiàn)選單頁、翻頁和固定的方式不同。其實在評估了這一系列產(chǎn)品之后，發(fā)現(xiàn)最難的是要保證自動機械翻書器要能夠?qū)σ幌盗谐叽绱笮〔灰缓唾|(zhì)量不同的書本都能夠?qū)崿F(xiàn)上述三個步驟。 值得注意的是，網(wǎng)站上的視頻中展現(xiàn)的許多成功實現(xiàn)翻書功能的自動機械翻書器都沒有能夠改變翻頁和固定之間的微妙關(guān)系。這在優(yōu)酷視頻中被當(dāng)做一個專題描述的很清楚。在任何一個高要求的自動翻書器中都有一個目標(biāo)就是要求在翻頁過程中存在一個機構(gòu)實現(xiàn)固定這一步驟。 到目前為止，自動機械翻書器的商業(yè)化目標(biāo)主要還是殘疾人群體。市場所提供的產(chǎn)品大體上有兩種：全自動機械翻書器和半自動機械翻書器。它們是以完成精確翻書操作是否需要使用帶磁性的夾子來區(qū)分的。對全自動機械翻書器而言，使用者僅僅需要在開始讀書前把書放上去，然后就可以通過按鈕操作將書本翻到任意一頁。值得注意的是，全自動機械翻書器并不是指在預(yù)定的時間內(nèi)翻頁，而是指在沒有任何準(zhǔn)備的情況下翻頁都能精確的翻到準(zhǔn)確的頁碼。而半自動機械翻書器就不能自動精確翻到準(zhǔn)確的頁碼，而是需要依靠其他操作配合。這兩種翻書器，用戶都是只要觸發(fā)一個按鈕，然后翻書器循環(huán)實現(xiàn)翻書的操作，按鈕也可以通過呼吸控制、下巴控制、或者眼睛控制。因為這些按鈕都可以通過立體聲或單聲道插頭連接到設(shè)備上，所以這些按鈕在大多數(shù)自動翻書器上都能夠使用， 2.1 全自動機械翻書器 目前市場上的全自動機械翻書器有幾個主導(dǎo)品牌。這些品牌包括GEWA 自動機械翻書器、 BLV-6自動機械翻書器、 QED 自動機械翻書器、Ablenefs Flip 自動機械翻書器和采用Qidenus 技術(shù)的 QiCare自動機械翻書器和 QiVinci 自動機械翻書器。也許是由于顧客的要求，這些機器都是體積較大，材質(zhì)比較堅硬，運動比較緩慢，聲音比較嘈雜，而且價格比較昂貴。 GEWA 自動機械翻書器來自 Zygo工廠， Zygo工廠是一個大型的工業(yè)機器人供應(yīng)廠商，它為各類翻書器構(gòu)提供按鈕。這種翻書器需要用戶通過按鈕一步一步的控制翻書過程。通過橡膠滾輪控制向前翻或者向后翻，翻一頁或連續(xù)翻幾頁，所以用戶坐著或者躺著使用都十分舒服。這種翻書器不需要使用膠水或膠帶，內(nèi)部和外部的塑料板是用來保證閱讀時書本能夠水平放置。翻書過程中存在一些錯誤，比如翻書過程中出現(xiàn)粘業(yè)現(xiàn)象或者頁面褶皺，這時可以通過另一個按鈕控制橡膠滾輪精確操作。GEWA 自動翻書器能夠翻閱大部分教科書、平裝書和雜志，他所能翻閱的書的尺寸最大可達(dá)“12cm×9cm”，最大厚度可達(dá)2cm，它的售價為5000美元，因此GEWA 自動機械翻書器是最昂貴的自動翻書器之一，它的價格和重量（15磅）使它適合于慈善機構(gòu)為殘疾人提供幫助。 另一個與這個價格差不多的自動機械翻書器是QED 自動機械翻書器。QED 自動機械翻書器來自售后服務(wù)與質(zhì)量都有保證的英國。QED 自動機械翻書器適合用來翻閱比較薄的報紙、雜志、平裝版和厚度可達(dá)50毫米也就是2英寸精裝書。本自動機械翻書器采用一個已有專利的連接到噴嘴的真空泵來使紙張一張一張的分開。只要紙的一個角微微彎曲，就能采用異形噴嘴輕輕吸走，而且其他頁面不變。通過一個狹長的木板完成翻書的動作，并且壓平書本以便于閱讀。QED 自動翻書器的售價也是5000美元，能翻閱的書的尺寸大小和GEWA 自動機械翻書器差不多。 Ablenet Flip自動機械翻書器是進(jìn)入市場的最新的一種自動機械翻書器，售價為3900美元，它是通過價格來與其他同類和同等級的產(chǎn)品來競爭的。如果需要翻閱一本書或者一本雜志，那么它在實際操作前的準(zhǔn)備時間大概為2分鐘，它可以一次性翻閱一頁或者五頁，也可以通過一直按住按鈕不放來實現(xiàn)連續(xù)翻閱好幾頁。這個自動翻書器能夠翻閱的書本或雜志的大小范圍在“4.13cm×5.83cm”和”8.67cm×11.69cm”之間,書籍厚度可達(dá)1.18英寸。它翻閱的速度大概為每頁8秒，但是在快速情況下看書的速度可達(dá)0.6頁至3頁每秒，這種自動機械翻書器的尺寸比較大，尺寸為“23.62cm×18.90cm×11.02cm”質(zhì)量為18.74磅。更GEWA 自動機械翻書器和QED 自動機械翻書器一樣，它們的規(guī)格使它們更適合于布置在慈善機構(gòu)中，而不是在個人家里。 在這個價格范圍內(nèi)，另一個最近上市的全自動機械翻書器是QiCare自動機械翻書器，這種自動機械翻書器應(yīng)用了來自奧地利的qidenus技術(shù)。這項技術(shù)非常適合于翻閱極薄的雜志或期刊。使用時將雜志或者期刊放在機器的閱讀平面區(qū)域，使用嵌入式機構(gòu)將雜志或期刊固定在那個區(qū)域。當(dāng)有激活信號時，這個自動翻書系統(tǒng)無論向前翻閱或者向后翻閱都將會十分輕便。該操作過程可以使用多種因素控制，包括由語音控制、雙向開關(guān)控制、手指控制或接近傳感器控制。這種裝置是為了四肢發(fā)抖或者殘疾人設(shè)計的，但是該翻書器定價3000美元似乎有點高。 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學(xué) 生 姓 名： 周健 學(xué) 號： 1101010156 專 業(yè)： 機械工程及自動化 設(shè)計(論文)題目： 自動翻書器的設(shè)計 指 導(dǎo) 教 師: 劉艷 2015年3月27日  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫 2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 摘要 隨著社會的進(jìn)步以及對殘疾人生活的不斷關(guān)注，設(shè)計一款成本低廉、功能穩(wěn)定的自動翻書器，對幫助雙手殘疾或者用手不便的人讀書具有重大意義。設(shè)計的自動翻書器應(yīng)該要能夠?qū)崿F(xiàn)翻書功能，而且翻頁成功率高，且設(shè)計可靠性高，總體性能好，價格低廉，為手部殘疾者提供便利。這種裝置在自動翻頁掃描儀中也有應(yīng)用。而且近年來，國內(nèi)不少公司開始熱衷于自動翻頁掃描儀的研究，特別是針對自動翻頁掃描儀的翻頁控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，所以自動翻書器在實際生活中的應(yīng)用是非常廣泛的。 關(guān)鍵詞 自動翻書器 自動翻頁掃描儀 殘疾人 1 引言 有的人因為疾病原因而無法自己翻閱書籍，有的指揮家因為指揮樂隊而無暇翻動樂譜，以及其它一些原因使本人不能親自翻動書頁( 或類似于書頁的實物) ，這都給他們帶來了很大的不便，因此發(fā)明一款專用的自動翻書器很有必要[1]。自動翻書器在掃描儀中的應(yīng)用很廣，掃描儀是一種利用光電技術(shù)和數(shù)字處理技術(shù)，以掃描方式將圖像信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的裝置,它已經(jīng)成為科研、工作、生活中不可缺少的一種設(shè)備[2]。 目前，傳統(tǒng)掃描儀隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展以及各種新技術(shù)的應(yīng)用，變的越來越人性化和智能化。有些高端的掃描儀具有了自動進(jìn)紙的功能，這使得在對未裝訂的系列紙張進(jìn)行掃描時，速度得到了極大的提高。但是，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及數(shù)字時代的來臨，人們希望足不出戶就能夠通過網(wǎng)絡(luò)博覽群書[3]。國內(nèi)外許多公司在這個領(lǐng)域展開了研究，并取得了一定的成就。比如世界最大的搜索網(wǎng)站Google于2004年底與世界5家頂級的圖書館簽訂合同，計劃將被圖書館收藏得紙質(zhì)圖書掃描進(jìn)電腦，以方便更多的讀者進(jìn)行查閱。我國的數(shù)字圖書館建設(shè)已處世界領(lǐng)先地位，比如超星數(shù)字圖書館子創(chuàng)辦至今，現(xiàn)已擁有數(shù)十萬冊電子圖書及三百萬篇論文，數(shù)據(jù)總量超過3萬GB，并且仍然快速增加[4]。要創(chuàng)建虛擬圖書館，人們就必須把紙質(zhì)圖書轉(zhuǎn)換為電子形式的圖書，實現(xiàn)在對圖書進(jìn)行有效保護(hù)的同時進(jìn)行快速電子掃描，這是一項非常浩大而艱難的工程。因此，人們需要一種高效的、自動化程度高的圖書電子化設(shè)備來替代傳統(tǒng)的掃描儀[5]。 其中書刊數(shù)字化自動翻頁掃描儀主要由翻頁控制系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)和字符識別系統(tǒng)三部分組成。翻頁控制系統(tǒng)主要是利用機械臂實現(xiàn)對書本的自動翻頁。因此，在國內(nèi)率先研制出一款自動化程度高、性能穩(wěn)定、價格適中的自動翻頁掃描儀非常有意義。[6] 2 自動翻書器的發(fā)展歷史 隨著社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展，滿足殘障者的基本生活需求逐漸得到更多的關(guān)注。比如閱讀書刊，對于雙手殘疾的人來說，獨立閱讀是非常困難的。目前，國內(nèi)外已經(jīng)有了翻書結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案，例如日本的BOOK TIME5000型自動翻書器，美國Michael Donald Banks的Page turner，燕山大學(xué)武岳等研究的全自動可調(diào)式翻頁機構(gòu)及大連交通大學(xué)董云美等研究的腳踏式翻書機構(gòu)[7]。王侃于2009 年進(jìn)行了自動翻書器的設(shè)計、史耀耀[8]等多人發(fā)明了自動翻書機構(gòu)，各有特色。這些設(shè)計雖然都能完成基本的翻頁動作，但是制造成本較高，且翻頁速度及可靠性相對較低。國內(nèi)學(xué)者冶建科、趙群飛，國外學(xué)者托馬斯、泰勒等人研制了一種自動掃描機器人，對自動翻書器設(shè)計具有一定的指導(dǎo)意義。唐矯燕，趙群飛，楊汝清等也進(jìn)行了讀書機器人機構(gòu)設(shè)計，但相對比較復(fù)雜，成本較高。因此設(shè)計一款成本適中，性能穩(wěn)定的翻書系統(tǒng)具有重要意義。 3 自動翻書器的發(fā)展現(xiàn)狀 國內(nèi)很多機構(gòu)對自動翻頁掃描進(jìn)行了相關(guān)研究，尤其是對于其中的自動控制翻頁部分進(jìn)行了研究，自動控制翻頁部分是全設(shè)備中第一個要解決的問題，也是全設(shè)備開發(fā)過程中最棘手的。自動控制翻頁中存在著一些難題[9]，包括如何確保書的頁面被適當(dāng)?shù)胤??？蒲腥藛T利用膠帶粘紙、橡膠棒的摩擦對紙頁進(jìn)行分離、真空的吸盤吸起紙頁這些方法來翻起紙頁，還利用了對書的頁面邊緣吹氣、消除書籍的靜電、對紙頁的厚度進(jìn)行檢測諸多方法盡可能地讓書頁被成功翻起。 利用橡膠棒的摩擦對紙頁進(jìn)行分離或者用膠帶粘紙的方法來翻紙時，紙頁的翻起效果并不好，且書頁較多地遭到損傷。利用對書的頁面邊緣吹氣或者消除書籍的靜電等方法其效果并不是太理想，將會使得翻頁出現(xiàn)出錯的情況。在對紙頁的厚度進(jìn)行檢測的方法中，即使是一本書，也可能出現(xiàn)有的頁面厚有的頁面薄的情況，對于不同的書籍來說，這一情況更嚴(yán)重[10]。在上述科研工作者利用的各種翻頁方法中，利用真空的吸盤吸起紙頁的方法對書頁幾乎不會造成什么損傷，具備比較好的紙頁翻起效果[11]。 與國內(nèi)的情況相比，國外已經(jīng)有幾家公司在自動翻頁掃描的技術(shù)發(fā)展上取得了重大的突破?，F(xiàn)在，市場上已有瑞士四數(shù)碼書公司開發(fā)的Digitizing Line、美國科塔斯公司的APT BookScall系列、泰國阿提茲公司的BookDrivel等自動掃描設(shè)備[12]。它們均是由一臺自動翻頁裝置和一部書本掃描裝置(或者數(shù)碼照相機)組成，掃描速度比較快。但是，這幾種設(shè)備的價格較高，而且體積很大，不適合通常的機構(gòu)或者人員使用。這些設(shè)備多采用真空的吸盤來用于翻頁，這是因為利用真空的吸盤吸起紙頁的方法具各比較好的紙頁翻起效果，且對書頁造成的損傷很少[13]。 4 自動翻書器的未來趨勢 自動翻書器的未來發(fā)展還很重要。第一該產(chǎn)品的設(shè)計要更加符合設(shè)計要求，以致可以較好的完成自動翻不同大小，不同厚度的書籍的動作。要能夠很好地滿足雙手殘疾的朋友看書學(xué)習(xí)的需求。第二該產(chǎn)品要大部分可以由簡單的零件組成，加工工藝要求不高，而且部分使用標(biāo)準(zhǔn)件，互換性好。第三，該產(chǎn)品需要成本低廉，廠家有一定的利潤空間。另外，自動翻書器不僅要供手臂殘疾者使用，而且要供那些因某種原因不方便用手翻書的人使用，如因病暫時無法使用雙手的人群。 另外，自動翻頁掃描儀應(yīng)用也十分廣泛，因為現(xiàn)在是數(shù)字化時代，許多書本都需要掃描成電子版，自動掃描儀的一個核心部位就是自動翻書機構(gòu)。自動翻書器與自動翻書機構(gòu)相似度很大，所以自動翻書器的研究可以讓自動掃描儀變得更加簡單，價格也會變得更加低廉。 5 結(jié)論 自動翻書器是模擬人翻書的動作特點，采用純機械的機構(gòu)組合形成的新產(chǎn)品，適合于雙手殘疾及雙手不方便的人士，根據(jù)不同的需要，可以改變造型，例如改成類似譜架樣式，樂譜就像書本一樣放在上面進(jìn)行翻書動作，方便演奏者翻閱；另外，還可以加入電控系統(tǒng)，功能上實現(xiàn)自動化[14]。而自動翻頁掃描儀設(shè)備和普通掃描設(shè)備相比，增加了對書本進(jìn)行自動翻頁的性能，這一點相當(dāng)大程度地節(jié)省了人力，亦能使得翻頁的速度大大地提高。本論文首先介紹了與本課題相關(guān)的研究背景，對中外相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，也對未來的發(fā)展方向提出了建議[15]。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 宜亞麗，武岳，趙三猛，等.全自動可調(diào)式翻頁機構(gòu)設(shè)計[J].機械設(shè)計與制造，2011.10(20):79. [2] 張萬鵬,陳軍寧,童家榕,唐璞山.基于MCS.51的脫機掃描儀控制器[D].上海：復(fù) 旦大學(xué)，2004. [3] 曹學(xué)柱．國外數(shù)字圖書館的發(fā)展概況[J]．中國圖書館學(xué)報，2002.5(4):35～ 37. [4] 冶建科，趙群飛，周毅，張偉業(yè)．一種自動翻頁掃描機器人的研制[J].機器人 技術(shù)與應(yīng)用，2009(1):32～35. [5] Markoff J, Wyatt E.Google Is Adding Major Libraries to Its Database[J]. The New York Times (Technology), 2004，6（3）：107～114. [6] 胡東平.自動翻頁掃描儀控制系統(tǒng)的研究[D].湖南：湖南大學(xué)，2011. ［7］宜亞麗，武岳，趙三猛，等.全自動可調(diào)式翻頁機構(gòu)設(shè)計[J].機械研究與應(yīng)用，2011(6):8～11. [8] 張慶，占善毅，劉雪洪.自動翻書機[P],中國專利. CN2913017Y,2007-06-20. [9] 趙群飛，朱云峰，陶峰.自動翻頁掃描[P].中國專利.200510028676, 2007-08-05. [10] 張慶，占善毅，劉雪洪，等.自動翻書機[P].中國專利.200620074756, 2006-07-07. [11] Barry p.Mandel,Lotfi Velkhir,Willian R.Burger,Thomas E.Sollitt. AUTOMATIC BOOK PAGE TURNER FOR IMAGING[P]，美國專利.US4121361, 1978-10-24. [12] 徐鈺．一種自動翻頁儀[P]．中國專利．98209448，1998-8-11. [13] 張菽，李素娥．?dāng)?shù)字圖書館建設(shè)中的關(guān)鍵問題及其對策[J]．情報雜志， 2011,20(3)：45～47. [14] 陳衛(wèi)鋒,張歡歡,辛紹杰, 基于仿人二指原理的翻書機器人研制[J].裝備機械，2007,10(4):60. [15] 姜覓.基于步進(jìn)電機的自動翻頁掃描設(shè)備的研究和設(shè)計[D].武漢：武漢科技大學(xué),2012.  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 ２． 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 1 本課題研究的問題 本課題是設(shè)計出一款自動翻書的機器，方便閱讀，提高閱讀和生活質(zhì)量。根據(jù)要求設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)良的機構(gòu)系統(tǒng)。要求設(shè)計出的自動翻書器要能夠?qū)Υ笮〔煌臅歼m用。 2 本課題的研究方法擬采用的研究手段 由于目前市場上的自動翻書器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且價格比較昂貴，或者適用范圍比較狹小，所以本文打算設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜，適用范圍較廣的自動翻書器，它還要能夠根據(jù)書籍的大小調(diào)整自動翻書器的尺寸。在設(shè)計過程中，我打算設(shè)計出幾種方案，然后進(jìn)行比較，或者結(jié)合這幾種方案，得出最有方案。  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 該生的文獻(xiàn)綜述簡述了自動翻書器的歷史、發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢。格式規(guī)范，條理清晰。通過對自動翻書器的創(chuàng)新設(shè)計、核心技術(shù)化的了解，明確了本課題的任務(wù)，確定了自動翻書器所應(yīng)具備的功能，初步確定該機構(gòu)的設(shè)計方案，為論文后續(xù)工作提供了良好的開端。 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測： 本課題是對自動翻書器的一個設(shè)計課題，要求學(xué)生能對自動翻書器有一個總體的認(rèn)識并能分模塊設(shè)計出一款自動翻書器，工作量適中，希望能設(shè)計出一款能自動翻書的可行性方案。 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯問題記錄表 姓名： 周健 學(xué)號： 1101010156 論文題目：自動翻書器的設(shè)計 問題1：自動翻書器的運轉(zhuǎn)過程？ （提問老師：張躍） 答：首先松開右邊的壓紙裝置，然后使用真空泵產(chǎn)生吸力來吸起一張紙，吸 起來之后使用絲杠機構(gòu)帶動一根桿從右向左進(jìn)行直線運動進(jìn)行翻頁操作，最后再 采取壓緊裝置壓緊已經(jīng)翻好了的書本，壓緊機構(gòu)采用壓桿來實現(xiàn)，然后反復(fù)重復(fù) 上述過程就能完成對書籍的連續(xù)翻頁。 問題2：最近的自動翻書器專利或者論文有哪些？ （提問老師：李立新） 答：目前，國內(nèi)外的自動翻書器專利或方案有日本的BOOK TIME5000型自動 翻書器、美國Michael Donald Banks的Page turner、燕山大學(xué)武岳等研究的 全自動可調(diào)式翻頁機構(gòu)、大連交通大學(xué)董云美等研究的腳踏式翻書機構(gòu)、唐矯燕， 趙群飛，楊汝清等進(jìn)行的讀書機器人機構(gòu)設(shè)計等等。 問題3：自動翻書器分為哪幾個部分，各部分的作用是什么？ （提問老師：李連波） 答：自動翻書器的翻書過程分為選取單頁、翻頁、壓緊三個步驟，選取單頁 就是保證每實現(xiàn)一次翻書動作的過程只會翻一張紙，要避免兩張紙或幾張紙一起 翻的情況發(fā)生。翻頁就是使一張紙翻180°，即從書籍的右邊翻到左邊。壓緊就 是指完成翻頁動作后防止剛翻的紙張邊上向上翹影響閱讀。 問題4：如何保證吸紙時紙張不會因為吸力過大而發(fā)生損壞？ （提問老師：邱潤生） 答：由于真空泵選型已定，所以真空本的流速是一定的，真空泵產(chǎn)生的壓強 差與吸書頭的直徑有關(guān)，所以在設(shè)計時吸書頭的尺寸大小需要控制好，如果在實 際過程中由于壓力過大而使紙張發(fā)生破壞，可以模仿水龍頭。在吸書頭的末端加 上一張網(wǎng)，這樣能夠有效的避免由于吸力過大而使紙張發(fā)生破壞。 學(xué)生簽名： 上交時間：2015年5月12日 - 2 - 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 I 頁 共 I 頁 目 錄 1 引言…………………………………………………………………………………01 1.1 本課題研究意義…………………………………………………………………01 1.2 本課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀…………………………………………………………02 1.3 本課題研究途徑…………………………………………………………………04 2 自動翻書器總體方案設(shè)計…………………………………………………………05 2.1 自動翻書器總體方案討論………………………………………………………05 2.2 自動翻書器總體方案對比………………………………………………………06 3 自動翻書器各個模塊機構(gòu)設(shè)計……………………………………………………07 3.1 自動翻書器單頁選取機構(gòu)設(shè)計…………………………………………………07 3.2 自動翻書器翻頁機構(gòu)設(shè)計………………………………………………………14 3.3 自動翻書器壓紙機構(gòu)設(shè)計………………………………………………………20 3.4 自動翻書器外形箱體的設(shè)計……………………………………………………26 3.5 自動翻書器的電氣控制及整體圖………………………………………………29 4 自動翻書器的未來展望……………………………………………………………31 結(jié)束語 ………………………………………………………………………………32 致謝 …………………………………………………………………………………33 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………34 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題、審題表 學(xué)院（系） 機械工程學(xué)院 指導(dǎo) 教師 姓 名 劉艷 專業(yè)技術(shù)職 務(wù) 講師 課題名稱 自動翻書器的設(shè)計 適用專業(yè) 機械工程及自動化 課題性質(zhì) A B C D E 課題來源 A B C D √ √ 課題預(yù)計 工作量大小 大 適中 小 課題預(yù)計 難易程度 難 適中 易 √ √ 課題簡介 本課題是設(shè)計出一款自動翻書的機器，方便閱讀提高閱讀和生活質(zhì)量。根據(jù)要求設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)良的機構(gòu)系統(tǒng)。要求設(shè)計出的自動翻書器要能夠?qū)Υ笮〔煌臅歼m用。 課題應(yīng)完成的任務(wù)和對學(xué)生的要求 論文要求完成：(1) 設(shè)計一款可自動翻頁的機構(gòu)運動方案，方案要具有可行性。 (2) 利用CAD設(shè)計軟件對自動翻書器機構(gòu)進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)設(shè)計，并繪制零件圖和裝配圖。要求學(xué)生具備機械設(shè)計和機電系統(tǒng)設(shè)計知識，能夠利用計算機進(jìn)行計算和輔助設(shè)計，有較強的獨立工作能力和實踐動手能力。 所在專業(yè)審定意見： 專業(yè)負(fù)責(zé)人(簽名)： 年 月 日 本課題由 周健 同學(xué)選定，學(xué)號： 1101010156 注：1．該表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)所在專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名后生效，作為該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題使用； 2．有關(guān)內(nèi)容的填寫見背面的填表說明，并在表中相應(yīng)欄內(nèi)打“√”； 3．課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計（論文）資料袋”中存檔。  填 表 說 明 1．該表的填寫只針對1名學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計（論文）時選擇使用，如同一課題由2名及2名以上同學(xué)選擇，應(yīng)在申報課題的名稱上加以區(qū)別（加副標(biāo)題），并且在“設(shè)計（論文）要求”一欄中說明。 2．“課題性質(zhì)”一欄： A．產(chǎn)品設(shè)計； B．工程技術(shù)研究； C．軟件開發(fā)； D．研究論文或調(diào)研報告； E．其它。 3．“課題來源”一欄： A．自然（社會）科學(xué)基金與?。ú浚?、市級以上科研課題； B．企、事業(yè)單位委托課題； C．校、院（系）級基金課題； D．自擬課題。 4．“課題簡介”一欄： 主要指該課題的背景介紹、理論意義或?qū)嵱脙r值。