發(fā)布時間：2020-12-02 15:53

　　輪椅作為行動不便的老年人和下肢傷殘者生活中的代步工具,可以輔助肢體傷殘者和行動不便的老年人進行身體鍛煉和參與社會活動,現(xiàn)已取得廣泛應用。然而,當前所使用的普通輪椅僅能進行平地行駛,無法滿足老年人和下肢傷殘者自由上下樓梯的需求,限制了使用者的活動范圍。為了滿足這一需求,除了增加各種公共建筑的無障礙設施,研究一種既可平地行走又可爬樓梯的多功能輪椅,從而提高傳統(tǒng)輪椅的越障能力,顯得尤為重要。鑒于此,本文研究并設計一種既可平地行駛又可完成爬樓動作的基于雙曲柄爬升機構(gòu)的爬樓梯輪椅。首先,在對國內(nèi)外現(xiàn)有的爬樓梯輪椅裝置的特點研究和對比分析的基礎上,考慮執(zhí)行爬樓動作時輪椅的安全穩(wěn)定性、控制難易程度以及乘坐者的舒適度,對爬樓梯輪椅進行方案設計,主要包括爬樓梯輪椅的技術要求、機械結(jié)構(gòu)及爬樓過程方案設計。其次,通過對爬升機構(gòu)的數(shù)學模型分析,確定爬升機構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)尺寸,并對爬升機構(gòu)進行受力分析;為了使輪椅在執(zhí)行爬樓動作時更穩(wěn)定,設計座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)及輔助支撐機構(gòu),并運用SolidWorks軟件完成了爬樓梯輪椅的整體結(jié)構(gòu)設計;應用ADAMS軟件對輪椅簡化模型進行運動學仿真分析,通過分析爬樓梯輪椅的爬樓過程以及運動... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學吉林省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

未來人口老齡化趨勢圖

（a）I-Bot 1.0 （b）I-Bot 2.0圖 1.2 I-Bot 系列輪椅由華中科技大學金建新等人研究的行星輪式越障運輸車采用了兩組星輪結(jié)構(gòu) 1.3 所示，增加了輪椅在執(zhí)行爬樓過程中的穩(wěn)定性，并且行星輪組能準確切換駛和爬樓兩種狀態(tài)，它不僅可執(zhí)行平地行走、轉(zhuǎn)彎等動作，還具有較強的越障功能，但該裝置還在研究階段[12]。由長春工業(yè)大學王占禮教授團隊研究的星型輪式爬樓梯輪椅如圖 1.4 所示，的翻轉(zhuǎn)爬升裝置采用差動行星齒輪傳動系統(tǒng)，該裝置雖然能夠?qū)崿F(xiàn)爬升越障的爬越過程中載體波動較大，沒有外力輔助時安全性較低[13]。

（a）I-Bot 1.0 （b）I-Bot 2.0圖 1.2 I-Bot 系列輪椅由華中科技大學金建新等人研究的行星輪式越障運輸車采用了兩組星輪結(jié)構(gòu)，如圖 1.3 所示，增加了輪椅在執(zhí)行爬樓過程中的穩(wěn)定性，并且行星輪組能準確切換平地行駛和爬樓兩種狀態(tài)，它不僅可執(zhí)行平地行走、轉(zhuǎn)彎等動作，還具有較強的越障、爬坡功能，但該裝置還在研究階段[12]。由長春工業(yè)大學王占禮教授團隊研究的星型輪式爬樓梯輪椅如圖 1.4 所示，該輪椅的翻轉(zhuǎn)爬升裝置采用差動行星齒輪傳動系統(tǒng)，該裝置雖然能夠?qū)崿F(xiàn)爬升越障的運動，但爬越過程中載體波動較大，沒有外力輔助時安全性較低[13]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]中華人民共和國2018年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報[J].   中國統(tǒng)計. 2019(03)
[2]積極應對人口老齡化的戰(zhàn)略思考和政策取向[J]. 郝福慶,王談凌,鮑文涵.  宏觀經(jīng)濟管理. 2019(02)
[3]一種繩牽引上肢康復機器人結(jié)構(gòu)設計與有限元分析[J]. 余俊煒,許洪斌,徐濤金,張成杰,路世青.  機械傳動. 2018(12)
[4]基于RecurDyn的新型爬樓梯輪椅的設計與仿真[J]. 陳偉榮,張華,王飛文,鄭敏,劉誠.  機械傳動. 2018(10)
[5]新型輪履式復合底盤結(jié)構(gòu)設計與有限元分析[J]. 司癸卯,宋星亮,師毓,茍穎,王彥成,李峙峰.  中國工程機械學報. 2018(03)
[6]基于ANSYS Workbench乳化液泵連桿力學性能分析[J]. 張金龍,孫倫業(yè).  煤炭技術. 2018(04)
[7]從Big Dog到Spot Mini:波士頓動力四足機器人進化史[J]. 劉京運.  機器人產(chǎn)業(yè). 2018(02)
[8]基于ANSYS Workbench曲柄銷軸的優(yōu)化設計[J]. 劉承杰,羅鵬,趙磊,陳易.  應用力學學報. 2017(06)
[9]一種可全向移動爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設計與分析[J]. 周秋雨,邢曉冬.  機械傳動. 2016(04)
[10]新型輪-履復合電動輪椅設計與實現(xiàn)[J]. 賈永祥,陶衛(wèi)軍,井田,馮斌,殷義鴻.  機械傳動. 2015(12)

博士論文
[1]重心自調(diào)整的全方位運動輪椅機器人技術研究[D]. 白陽.北京理工大學 2016
[2]一類助老助殘服務機器人建模與控制技術研究[D]. 劉娟秀.南京理工大學 2016
[3]多功能助行機器人機構(gòu)研究[D]. 白大鵬.哈爾濱工程大學 2013

碩士論文
[1]新型爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設計與研究[D]. 陳偉榮.南昌大學 2018
[2]具有輪椅搭載功能的新型爬樓梯履帶車設計與分析[D]. 徐俊翊.南京理工大學 2018
[3]基于五輪移動載人爬樓梯機器人的技術研究[D]. 程偉.武漢工程大學 2017
[4]多功能行星輪式爬樓梯輪椅的設計與研究[D]. 戴本圣.中國礦業(yè)大學 2017
[5]爬樓輪椅的總體設計及關鍵問題研究[D]. 范星光.貴州大學 2016
[6]基于齒輪齒條翻轉(zhuǎn)爬升機構(gòu)的爬樓梯輪椅的研究與設計[D]. 胡杰.長春工業(yè)大學 2016
[7]腿輪復合式電動爬樓輪椅的設計與分析[D]. 何麗.燕山大學 2015
[8]可重構(gòu)八足輪腿式爬樓梯輪椅機構(gòu)設計及運動分析[D]. 李惠.河北工業(yè)大學 2015
[9]電動爬樓梯輪椅優(yōu)化設計與穩(wěn)定性研究[D]. 郭化超.長春工業(yè)大學 2014
[10]電動爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與控制技術研究[D]. 陳正堂.長春工業(yè)大學 2013



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