写在前面:
图 | 参赛选手的获奖证书
图 | 2024年ICC国赛现场
产品名称
自动清洁餐桌
产品介绍
每当吃完饭收拾完桌面餐具后,面对桌面的餐余垃圾及污渍时,想要更快速的进行自动化清洁,并且针对餐厅的服务员,如果餐桌的餐余垃圾可以进行自动化清理,可以大大减轻服务员的工作量,也可以减小餐厅就餐排队等位的情况。于是我们发明了一款可以自动清理桌面垃圾污渍的餐桌,当用餐完毕后按下按钮,传送带将垃圾清理,经过清扫后,桌面可循环使用再次就餐。
产品亮点
#自动清洁 #减少人力投入 #垃圾传送带运输 #干湿垃圾清理
产品介绍
物料及成本
头脑风暴问题解决场景
研讨路边垃圾桶容量提示方案可行性
Lesson 1 学习者总结:我们在上赛事课的第一节课时,一开始对于立项显得毫无头绪,即使进行了一些头脑风暴和场景拓展,但是对于我们想要解决的问题始终无法聚焦,一是因为大部分市面上已经有了对应成熟的产品,二是我们两个人第一次组队,对彼此都不是很熟悉,很多想法和观点并不是很契合。
在餐厅观察用餐后餐桌清理情况
于是我们开始思考自动清洁餐桌这个方向,开始了一系列的调研工作,我们首先去到大厦楼下的必胜客门店,跟餐厅的服务员姐姐沟通询问,了解食客在用餐后的餐桌垃圾情况。
在跟服务员的交流沟通中,服务员对于这个可以自动清理桌面垃圾污渍的装置非常感兴趣,并且表示这个装置是的确能够增加他们日常清理餐桌的效率,很期待我们能够发明出来,这次调研给我们增加了非常多的信心。
紧接着我们开始进行网络调研,这是我们第一次自己设计网络问卷,觉得非常新奇非常好玩,我们在问卷星平台开始设计,一开始对于提出什么问题没有太多的思路,在盼盼老师的建议下,从调研用户的角度,不应设计过多的文字回答题目,而是可以多设计一些选择题来提供选项给用户选择,会有更多的用户愿意去做这份答卷。
通过网络调研问卷,我们一共收集到了来自不同16家餐厅服务员的反馈,收到这些反馈后进而更加验证了目前餐厅收拾餐桌垃圾存在的一些问题,并且收拾餐桌的时间跟餐厅食品属性也有很大的关系,平均在5-10分钟左右,并且普遍觉得这个装置是可以减轻自己的工作量。
定义问题
针对这个问题我们展开了激烈的讨论,思考了几种方案:
1、桌面设计成百叶窗的形式,当用餐完毕,桌面倾斜垃圾被倒入桌面底下的垃圾桶。
2、用餐完毕后,用清洁机器人自动清洁餐桌。
3、用类似雨刮器的结构将餐桌垃圾扫至垃圾桶旁。
4、桌面本身是一个传送装置,垃圾自动被传送至垃圾桶处。
解决问题
装置1.0版本试制
绘制结构设计图
装置1.5版本试制
设计手稿
视频 | 自动清洁餐桌设计稿说明
我们的初步思路是利用电机带动同步带循环转动,同步带本身就是一个桌面,同步带缓慢转动,侧面盖子开合,垃圾通过刮板,导入垃圾桶内,毛刷辊在传送带的背面,清扫传送带,同时酒精消毒,之后烘干机烘干,崭新干净的一面出现在食客面前。
焊接电机
用瓦楞纸模拟同步带,实现桌面传送
我们意识到传送带传送至拐角处时,必须要有一些斜坡,类似刮板的效果,干湿垃圾可以沿着斜面倒入垃圾桶内。
紧接着,我们又利用纸箱快速搭建了一个更大的demo,这个过程主要是感受一下实际的桌子比例,方便我们后续的建模绘图及实际设计。
图 | 设想中的外观结构
通过两个demo的制作,我们发现想要做成如我们设计稿这样效果的餐桌,难度是比较大的,难点有以下几个:
1、结构上将餐桌同步带底面的功能电路全部隐藏,形成中间镂空的设计,非常考验空间的利用,对我们来说,绘图建模比较难。后面就接受了不完全封闭,允许能够从旁边看到内部装置。
2、毛刷辊安装在同步带背面,清理同步带表面的垃圾污渍,但是我们在实际操作过程中,发现毛刷辊整个的尺寸比较大并且体型很大,一般应用在工业清洁用途,并且对应带动的电机也较为难操作,成本较大,尺寸并不合适安装在餐桌中。于是我们更换了清洁组件。
三个刷头为一组,清扫传送下来的桌面。
3、同步带传送部分,需要保证同步带表面时刻紧绷,能够真正模拟餐桌表面就餐环境,我们选择了步进电机作为动力来源,同步轴固定在餐桌表面的底下。
4、桌面开盖部分,如何设计一个传动机构,垃圾传送到边缘处时,可以自动开盖,让垃圾掉落到内部,导入垃圾桶。
装置2.0版本试制
针对需要解决的核心几个问题,我们罗列出来:
1、传送装置
2、开盖装置
3、垃圾导向设计
4、酒精消毒装置
5、毛刷清洁装置
6、烘干功能
金翰贤:我们建模部分就花费了比较久的时间,从零件设计到模型装配,这个过程非常考验耐心,经常遇到某一个零件尺寸有误,导致总装配图需要重新调整,同时在切割测试时,需要准确验证无误后在导成DXF进行切割,否则很容易尺寸偏差,浪费木材,当时在画整个桌子的尺寸时,就是因为没有考虑6面体卡扣的尺寸,导致浪费了一块8mm木板。
Helen:这是我第一次接触Solidworks软件进行绘图操作,以往都是在laser maker上进行二维画图,发现SW的软件界面和操作难度非常大,经常稍不注意鼠标点到其他地方就容易出问题,一开始接触起来觉得很难,但是逐渐熟悉后觉得可以接受,尤其在学装配零件时,觉得很好玩,像玩Lego一样拼积木。
视频 | 讨论垃圾导向装置的设计
图 | 机器内部结构
视频 | 调试水泵喷清洗剂的程序
2.0版本的制作,基本实现了想要的功能,但在实际测试中,我们发现了两个严重的问题:
1、单纯的风扇转动产生的风力无法真实烘干传送带表面的水分
2、清洗剂喷洒在传送带表面后,多余的液体容易溢出滴至桌内。
3、传送带不够紧绷比较松垮,传送带下方需要支撑。
装置3.0版本试制
我们紧接着进行了优化,主要优化了以下几点:
1、使用木蜡油,整体餐桌木材表面刷了一层木蜡油,增加防水性。
2、更换了一套现成的皮带传送装置,更加稳定,更符合餐桌桌面的稳定标准,从成本考虑,先购买了皮带面积较小的安装测试。
3、使用电热烘干装置代替风扇吹风装置进行表面湿垃圾吹干。
4、使用canva.cn重新设计了我们的项目展板。
四、后续迭代方向
1、增加皮带显示在桌面的面积,能够更多的清理桌面的垃圾。
2、外观优化,中部镂空设计,留出方腿的空间。
3、增加餐具清扫系统,以及垃圾回收装置,整个餐桌清扫流程的上游下游全部打通。
五、参赛总结
为期半年的赛事项目筹备,我们从省赛项目筹备到国赛项目优化,这个过程,除了收获知识,技能外,更多的是挑战和成长。
省赛比赛期间,有一个小插曲,我们把作品都布展好后,调试作品的过程中发现作品功能出现了一些问题,皮带脱落了,当时非常着急,很担心功能无法向评委演示,这段时间的努力和付出担心没有好的成绩,但是紧张归紧张,我们及时发现了问题及时解决了问题,虚惊一场。一周后成绩出来了,我们顺利进入到了国赛。
国赛成绩出来了,我们拿了全国一等奖,并且总分是P组(G3-G5)全国的第十一名,广东省的第一名,得知这个消息,我们非常兴奋。紧接着盼盼老师就叫我们回MG复盘。
项目组成员 - 金翰贤 :
项目组成员 - Helen :
MG导师 - 盼盼 :
更好地认识自己
在MG的孩子们,尽情地释放天性、实现热爱,在这个场域里,其实人人都是教育者、也是学习者,共同收获成长,成为更好的自己。
- 以上,祝大家创想快乐 -