自1882年普莱尔的《儿童心理》的出版，心理学家开始了对儿童心理的研究，于是关于儿童游戏的研究有了不少的成果。游戏是具有多种心理成分组成的综合活动，具有虚构性、兴趣性、愉悦性和具体性。就儿童方面而言，游戏就是儿童活动的本身，对儿童身心的发展有重大影响。它影响着儿童的身体运动能力，情绪的发展，社会适应性的发展，以及智能和创造力的发展。许多研究证明，儿童在游戏中学习，在游戏中成长。通过各种游戏活动，儿童不但练习各种基本动作，使运动器官得到很好的发展，而且认知和社会交往能力，能够更快、更好地发展起来。游戏还帮助儿童学会表达和控制情绪，学会处理焦虑和内心冲突，对培养良好的个性品质同样有着重要的作用。
作为认知论代表人物的皮亚杰。他认为游戏是儿童认识新的复杂的客体和事件的方法，是巩固和扩大概念、技能的方法;是使思维和行动结合起来的方法。中国心理学家朱智贤认为：首先，儿童游戏具有社会性，它是人的社会活动的一种初级模拟形式，反映了儿童周围的社会生活。其次，儿童游戏是想象与现实生活的一种独特的结合，它不是社会生活简单的翻版。此外，游戏是儿童主动参与的伴有愉悦体验的活动，深受儿童喜爱。
新《纲要》中明确规定：“幼儿园教育应尊重幼儿身心发展的规律和学习特点，以游戏为基本活动，寓教于各种活动之中”。新《纲要》对于艺术领域（美术活动）的基本精神是，向传统的艺术经验挑战，树立新的艺术教育理念，并在新理念的指导下，实施新型、科学的艺术教育。因此，充分认识游戏和美术教学这两类活动各自的性质及其价值，尝试将游戏与美术教学进行优化结合，利用有目的、有计划的游戏化的美术活动，让幼儿对艺术的审美特征产生浓厚的兴趣和敏感性，激活思维，诱发联想与想象，开发幼儿的创造潜能。更好地培养幼儿对美术的表现力和创造力，提高幼儿美术的技能、启发想象、培养创造思维，是有其理论依据的。
课题名称：翻转式哈密瓜分级装置设计
一、本课题研究现状、研究目及意义
1 研究现状：
目前，国内对水果分级装备的研究起步较晚，商品化的水果品质检测分级设备比较少；但是，随着机器视觉技术的发展，有越来越多的学者开始对苹果、柑橘、黄桃等水果的品质特征进行研究，并研制了部分水果检测分级装备。由于国内相关技术的不成熟，现有的检测分级装置检测研究对象多为苹果、芒果、猕猴桃、柑橘等小型水果，而目前针对哈密瓜的分级研究基本上处在理论层面，还没有应用到实际生产中，仍需要进行继续深入的研究。目前，哈密瓜的市场需求量在逐年增加，因此迫切需要一种针对哈密瓜大小分级的设备及技术解决当前的问题。
2 研究目的与意义：
哈密瓜是新疆地区的名优特产，素有“瓜中之王”的美称，含糖量高，奇香袭人，不仅香甜可口，而且营养成分十分丰富，被誉为“水果皇后”.然而，目前哈密瓜采摘后的检测方式主要采用人工分拣方法，效率低下，随意性大，往往带有人的主观因素，造成分选不规范，分选精度低；同时分拣时间长，水果腐烂变质及客户等待时间较长等问题突出，造成资源和时间的双重浪费，致使经济效益下降，最终影响了哈密瓜在市场上的竞争力。因此，对哈密瓜进行自动化分级显得尤为重要。
本研究针对目前新疆哈密瓜主要依靠人工在田间地头进行分级的现状，设计了一种翻转式哈密瓜分级装置。
二、本课题研究内容
1 总体设计
1.1 总体结构
本装置包括机架、进料口、卸料口、传送系统、承载水果装置、控制系统和分级执行装置。传送系统包含电动机、同步皮带、主动链轮、从动链轮和链条输送带；控制系统包含对射式激光传感器、传感器支撑架、三菱 PLC 和 PLC 支撑架；分级执行装置包含分级执行装置支撑架、支撑轴、调速电机、凸轮和棘轮。
1.2 工作原理
工作时，电动机带动传送系统工作，传送系统带动承载水果装置工作，哈密瓜由进料口进入承载水果装置。当承载水果装置通过对射式激光传感器区域时，哈密瓜触发对射式激光传感器，按照所触发的对射式激光传感器的对数将哈密瓜分为大、中、小3 个等级；对射式激光传感器将信号传给三菱 PLC,通过预先设置好的程序使三菱 PLC 控制相应的调速电机转动，调速电机控制凸轮转动；凸轮通过转动使相应的水果托盘翻转，进而使哈密瓜进入相应的卸料口，实现哈密瓜的分级；拉伸弹簧拉动水果托盘回到初始位置，凸轮继续转动至初始位置后通过与棘轮作用停止转动，等待下一次转动。
