自动削苹果机

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设计背景

吃苹果时，有人使用专门的削皮刀削皮，有人使用水果刀削皮，但在削果皮时，锋利的刀片常会伤到手指甚至伤到他人。市场上有一种简易的苹果削皮机器(形状如下图)，它使削果皮变得更加简单、安全，只需要摇动它的把手，便可将梨、苹果等水果的果皮削去。但因为是手动，整台机器很容易摇动，不稳定，还很容易损坏机器或桌面之类的支撑物。为了让它运行得更稳定，我决定将人力变为机械动力，于是便设计出了这样一个用NXT保存程序，并且使用NXT马达驱动的自动削苹果机。

设计方案

自动削苹果机的设计外形基本与上图的削皮机相似，以乐高机器人的NXT为主体，以电力为动能，在原型机器的基础上增加了整体机器的稳定性，使削皮过程更加快捷与安全。另外，用各种乐高零件搭建的一种机器人，利用触感以及马达完成整体的程序动作。

自动削苹果机的主要问题在于齿轮组的配置。在机器人的内部共有分别处于水平位置和纵向位置的两个齿轮组，并且同时受一个马达的驱动。而本机器的转速要求是：纵向的水果架的转动速度，即水果架的转动角速度大约是水平旋转的托盘(削果刀)的转动角速度的10～15倍，这样才能保证削皮效果。但乐高机器人齿轮的尺寸很难达到转速标准，所以我们在机器内部采用了由多个齿轮构成的两个较大型的齿轮组来构成一个有较大转速差的大型齿轮组(水平方向：8齿齿轮1个、24齿齿轮4个、40齿齿轮1个；竖直方向：16齿齿轮1个、24齿冠装齿轮1个、24齿齿轮2个、40齿齿轮2个；链条约40节；水平方向角速度：竖直方向转速比为6：25)，从而使水果架与刨刀产生巨大的转速差，让刨刀经过水果的全部表面，把果皮全部清除。整个运行过程完全自动化，保证了使用者的安全。

另外，为了方便操作，捌门在机器的上方和内部分别加装了两个触动传感器。上方的触动传感器的作用是开关，当按下开关以后就能够使整个机器开始工作；而内部的触动传感器的作用是限制机器的运行速度与角度。在托盘下方还加置了一个触动装置，当托盘转到一定角度时，触动装置便会触动传感器，然后程序响应，使马达停止转动，然后再反转回归原位。

作品点评

根据来源于生活的实际问题，设计出的作品很有启迪性。整个设计的探究过程、应用过程是能力与智力的提升，作品的技术性、实用性也比较强。当然，如果作品能再做些优化，使它更精巧，就会更实用。