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九龍婦女福利會李炳紀念學校-手機馬莎池
管理员 管理员 2019-06-14 11:31:46
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简单

香港理工大學 工業及系統工程系 
The Hong Kong Polytechnic University 
Department of Industrial and System Engineering 


全港中小學產品設計大賽 2018-19 
Hong Kong Product Design Makeathon2018-19


項目名稱:手機馬莎池

項目編號:P38

學生名稱:鄭曉珊 冼籽明 劉俊朋 陳麗莎

學校名稱:九龍婦女福利會李炳紀念學校

組别*:

項目組别*:衛生保健或復康產品 Healthcare or rehabilitation product


報告內容 

1. 介紹 - 背景與目標 

2. 方法 - 產品設計和使用技術 

3. 產品演示 

4. 物料清單(BOM)和成本估算 

5. 結論

步骤1 步骤1
介紹 - 背景與目標

一, 相關專題的背景資料— 你對產品設計的認識,並篩選你有興趣的課 題 手提電話在二十一世紀已成為我們的必須品,有了手提電話,我們可以 完成各項事情,例如與朋友通話、玩手機遊戲和繳費等,非常方便。 

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可是,有報導指出,手提電話螢幕的含菌量比洗手間馬筒坐墊超出 10 多 倍,高細菌量可引發疾病,無疑對使用者身體有害。而手機經常觸及我 們的面部和雙手,相對其他電子產品更容易影響我們健康。

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應如何消滅手提電話上的細菌?


二, 是次專題的目標— 試利用六何法:何人、何事、何時、何地,為 何、如何,並加以具體說明 


因應以上報道,我們知道手機螢幕表面的含菌量極高。所以我們準備製 作一個可以讓使用者放心的手機清理裝置。 


而根據日常經驗,手機上容易沾上灰塵,所以我們希望裝置先要具備除 塵的功能,原理就像汽車前窗的水撥清理水點一樣。同時,我們參考了 紫外線消毒碗櫃的殺菌方法,希望嘗試在我們的裝置內加入消毒碗櫃的 原理,即手機在裝置內可以照射紫外光,以作殺菌之用。 


以下是我們在網上搜尋的資料: 


紫外線-C( UV-C )殺菌原理與知識 

自 1801 年紫外線被發現以來,經過二百年的研究、發展、實驗,紫外線 已被廣泛普遍的運用,且証實紫外線具有極良好的消毒殺菌作用。另 外,紫外線消毒燈已被廣泛的運用於醫學用途上,是傳染性病毒消毒殺 菌的最好方法。 


什麼是紫外線-C ( UV-C ) 

紫外線-C ( UV-C 253.7nm )對於為害人體的細菌、病毒、微生物....等,有 極太的摧毀作用。其殺菌原理是細菌、病毒.....等單細胞微生物,經紫外 線-C ( UV-C )照射,直接破壞其生命中樞 DNA ( 去氧核醣核酸 )及 RNA ( 核醣核酸 )的結構,使得構成該微生物體的蛋白質無法形成,使其立即 死亡或喪失繁殖能力。一般經紫外線-C( UV-C )照射 1~2 秒鐘內就可達到 滅菌的效果。目前紫外線-C ( UV-C )已被証明能消滅細菌、病毒、霉 菌、單細胞藻等生物。 


綜合以上的原因,我們希望設計的裝置能具備清潔和消毒兩種功能。


步骤2 步骤2
方法 - 產品設計和使用技術

Product Design 產品設計 (Conceptual design drawing or photos 概念設計圖或照片)

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ii. Techniques 技術 

(Technologies and tools you used to produce the product 生產產品的技術和工具) 


 剪裁及接駁熱縮管以製作手機馬莎池的運輸帶

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 利用 Rhinoceros 軟件繪畫馬莎池的外框, 

並利用鐳射切割機把外框從木板中切割出來。


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 把減速摩打接駁運輸帶,為運輸帶提供動力。

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 在 mCore 底板設定運輸帶的運行程序 (詳見產品演示)。

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 利用電鑽在馬莎池的外框上打孔,並把紫外光燈燈座、開關器、mCore 底板、 電池盒和百潔布清潔手臂鑲嵌在馬莎池上。當中紫外光燈的供電系統如下

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步骤3 步骤3
產品演示


(Demonstration of working principle and functions 介紹工作原理和產品功能)

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i. Techniques 技術 

(Technologies and tools you used to produce the product 生產產品的技術和工具)

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ii. Techniques 技術 

(Technologies and tools you used to produce the product 生產產品的技術和工具)

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步骤4 步骤4
物料清單(BOM)和成本估算
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步骤5 步骤5
總結


完成整個製作後,我們學習到不少 STEM 的知識,包括要留意生活 中的問題,並按照情景去選擇合適的材料來製作裝置,在過程中要不斷 地測試和改良,以提升裝置的效能。 


同時,我們也接觸到編程、繪圖等新知識,獲益良多。 在整個製作過程,我們經歷了多次的測試,遇上一些從未想過的問 題,需要我們想辨法修正,以下點列了製作過程中的測試、改良和所遇 到的限制: 

1. 運輸帶的製作 我們的運輸帶是透過人工裁剪熱縮管來製作,所以難以裁剪成完成均 勻的運輸帶。 

2. 測試運輸帶的效能 在初次建造運輸帶時,我們參考了機 場載客運輸帶的結構,如右圖。可是 當手機壓在運輸帶上,木板會與運輸 帶造成摩擦力,阻礙運輸帶推送手機前行。 

改良一: 我們嘗試以可轉動的圓柱體代替木 板,希望圓柱體的轉動可以減少對 運輸帶的磨擦力。如右圖,可是, 測試過後,發現仍會有很打的磨擦力


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改良二: 我們保留第一個和最後一個圓柱體, 而去除所有中間的圓柱體。以最小 摩擦力推動運輸帶,最終成功。 


3. 控制運輸帶的運動 運輸帶的製作目的是把手機運送到馬莎池的內部,完成清潔程序。 當中手機在紫外光燈下照射是需要時間才會帶來效果,而手機亦需在 每個目標位置上停留(紫外光燈下的位置和出口的位置),所以必需 調控好減速摩打的速度和每段路程的運作時間。我們是以試誤法來調 較每段路程的速度和時間,在多次測試下才落實決定。 


4. 接駁電源 在電工知識貧乏下,透過詢問老師,我們嘗試了接駁電線、開關和燈 座,亦嘗試了上螺絲等工序,可是電力的安全檢查、電鑽鑽孔等工序 則需要由老師代勞。 


最後,就着手機馬莎池的清潔效能, 我們利用 ATP 冷光檢測儀來測試(見 右表),從結果顯示手機馬莎池具有我 們期望的清潔效用。


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Makelog作者原创文章,未经授权禁止转载。
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