一种翻书机的研究获奖科研报告

一种翻书机的研究获奖科研报告

摘要：为解决一些弱势人群以及特殊工作者看书时的翻书问题，针对市场上翻书机需快速自动翻书的技术要求，经过多次机械设计改进，设计出由一台由机械设备替代人翻书的翻书机。本设计是一款集机电一体化的自动化设备，采用摩擦书页的方式进行自动翻书，该设备能较好地代替人进行翻书，快速准确，工作高效，给不方便翻书的人群带来大大的方便。

关键词：翻书机;机电一体化;摩擦

引言

随着社会的发展和科技的进步，电子读物占据了很大的份额，但仍有很多人偏爱阅读纸质的书籍。正所谓好书如知己，纸质书能够令人更深入地投入到阅读当中，纸质书所具有的独特魅力是无法被电子书所效仿和取代的。但是一些弱势群体想要正常的阅读纸质书是非常不方便的。用机器代替翻书的动作，极大的方便了一些弱势人群以及特殊工作者。能获得更好的阅读体验丰富自己的精神生活，获得良好的经济效益和社会效益。因此设计一款可以自动翻书的电子翻书机是很有必要的。

1.设备主要技术标准

考虑到需要用到自动翻书机的人群增多，翻书机需要跟上市场的需求，由机械来取代人来翻书是未来的方向。翻书机的出现不仅仅能够降低成本，更能带来效率上的提升。为保证翻书机的效率，应满足的技术功能：

（1）翻书机用摩擦书页的方式进行翻书。

（2）翻书机一次翻一张纸。

（3）翻书机翻书时不损伤书页。

（4）翻书机可调节位置适应书本大小厚度。

（5）翻书机翻书采用电机控制，操作简单，上手容易。

2.国内外翻书机的研究

2.1国内翻书机研究

目前自动翻书机的国内研究者比较多，其研究方案总体可以分为三个类型：一类型为于负压吸附原理，利用真空吸盘实现对书页的吸持、脱开及传递等基本动作，由系统抽取空气从而建立压力差吸附书页并将书页置于翻书棒上，进而实现翻书动作，见图1;另一类型为脚踏式自动翻页谱架，其在谱架的基础上，设计踏板和滑轮组，依靠转轴来实现脚踏方式的自动翻页，见图2;第三个类型为电磁式自动翻页器，通过电磁铁的控制，实现吸页和放页的过程，见图3。以上三种类型结构比较复杂，操作和维护较困难。

2.2国外翻书机研究

国外自动翻书机的数目屈指可数，自动翻书机BOOKTIME500是其中具有代表性的一款翻书机。但这款自动翻书机体积庞大，占用空间大，不够简便，不便于携带，并且造价过于昂贵，不适用于普通大众消费者。

2.3结论

就国内外自动翻书机的现状，可以看出目前的自动翻书机大多操作复杂、造价昂贵、体积庞大、不便携带的缺点。因此，要在此基础上，对其进行改进，以达到高效率，更多功能的自动翻书机。

3.翻书机方案设计

3.1翻书机的翻页方式

经过调查研究采用摩擦书页的方式，将连续翻动书页的运动进行分解为“压-擦-翻-压-擦”5个循环往复的基本动作。选用摩擦系数适中的橡胶转轮，通过一定转数将书页擦起，之后利用一根翻书棒将书翻页，翻页之后书籍可能出现页面不平整的问题所以此时转轮反转给书页一个向外张拉的摩擦力，使书页摊平.

3.2翻书机的电子控制设计

当向左侧翻页时，闭合控制电动机按钮的开关。此时电机继电器通电，对应的主触点和辅助触点均闭合，使翻页电机旋转，带动页码从最低位置到最高位置，然后主触点和辅助触点均断开，电动机开关断电，停止转动，此时翻书棒工作将书翻页。下一次翻页重复同样的动作，当向右侧翻页时，原理相同。

3.3翻书机功能拓展

将翻书机结合多功能书桌，可以控制升降桌面高度，见图5，调节书面倾斜角度，见图6，增加照明功能，补给读書时所需光照，获得更好的阅读体验。

4.结语

本机构设计了一款