本文關(guān)鍵詞：連桿式爬樓梯機(jī)構(gòu)的設(shè)計與研究

  更多相關(guān)文章： 五桿機(jī)構(gòu) 爬樓梯輪椅 優(yōu)化設(shè)計 動力學(xué) 有限元分析

【摘要】：人口老齡化是越來越嚴(yán)重的問題,全國60歲及以上老年人口 21242萬人,占總?cè)丝诘?5.5%,其中65歲及以上人口 13755萬人,占總?cè)丝诘?0.1%。并且,第二次全國殘疾人抽樣調(diào)查我國殘疾人總數(shù)為8502萬人,同時隨著城鎮(zhèn)建設(shè)速度的加快,樓房也成為了人們的首選居住地,但是對于行動不便的老年人和殘疾人來說,上下樓成為了他們的困擾,普通輪椅不能滿足他們的日常出行的需要,所以為了滿足上述人群的生活需求,提高他們的生活水平,減輕護(hù)理人員和家人的工作強(qiáng)度,所以設(shè)計一款能夠爬樓梯的輪椅是非常必要的。本文從機(jī)構(gòu)學(xué)的角度出發(fā),結(jié)合動力學(xué)和數(shù)值分析等相關(guān)知識,在總結(jié)國內(nèi)外同類產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)資料和論文的基礎(chǔ)上,提出了基于連桿式的爬樓梯輪椅的理論模型,確定了雙曲柄五桿機(jī)構(gòu)。通過五桿機(jī)構(gòu)連桿點所形成的軌跡曲線完成爬樓梯動作,保證五桿機(jī)構(gòu)所形成的曲線可以順利的越過樓梯是整個設(shè)計中的重要部分,確定五桿機(jī)構(gòu)雙曲柄存在的條件,并且通過控制變量的方法,討論了傳動比、桿長、初始位置、相位差等不同設(shè)計變量對軌跡曲線的影響,通過Matlab的優(yōu)化工具箱,建立目標(biāo)函數(shù),同時依據(jù)曲柄存在條件、軌跡域的存在位置尋求約束條件,優(yōu)化得到滿足條件的五桿機(jī)構(gòu)的桿長和初始位置。應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)相關(guān)理論,在充分考慮老年人、殘疾人等生理和心理需求的基礎(chǔ)上,按照我國成年人身體各部分尺寸標(biāo)準(zhǔn)完成構(gòu)形設(shè)計,并且根據(jù)受力特點對爬樓梯五桿的主要零部件進(jìn)行設(shè)計,并在Creo2.0軟件建立三維模型。與此同時,建立爬樓梯五桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)的數(shù)學(xué)模型,在Adams中對爬樓梯裝置進(jìn)行動力學(xué)分析,得到相關(guān)力學(xué)參數(shù)曲線,最后,應(yīng)用Abaqus軟件對爬樓梯裝置整體結(jié)構(gòu)以及關(guān)鍵零部件進(jìn)行有限元分析。本文通過對五桿機(jī)構(gòu)的分析,優(yōu)化得到五桿的桿長,建立了連桿式爬樓梯輪椅的數(shù)學(xué)基本模型,并通過Adams和Abaqus對爬樓梯裝置的動力學(xué)和靜力學(xué)進(jìn)行仿真,驗證整個裝置在運動過程中的動力學(xué)參數(shù)曲線,并且為靜力學(xué)分析提供了基礎(chǔ),同時在靜力學(xué)分析的應(yīng)力和應(yīng)變云圖中顯示,整個裝置的強(qiáng)度是符合設(shè)計的要求。
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH789

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王劍;王挺;姚辰;李小凡;吳成東;;WT輪椅機(jī)器人攀爬樓梯過程動力學(xué)建模與控制[J];機(jī)械工程學(xué)報;2014年13期

2 于蘇洋;王挺;王志東;王越超;姚辰;李小凡;;采用單節(jié)變形履帶機(jī)構(gòu)的新型輪椅機(jī)器人[J];機(jī)械工程學(xué)報;2013年13期

3 趙燕潮;;中國殘聯(lián)發(fā)布我國最新殘疾人口數(shù)據(jù) 全國殘疾人口逾8500萬[J];中國殘疾人;2012年04期

4 趙燕潮;;中國殘聯(lián)發(fā)布我國最新殘疾人口數(shù)據(jù)[J];殘疾人研究;2012年01期

5 王占禮;趙德超;陳延偉;孟祥雨;;曲柄星輪式爬樓梯輪椅爬升機(jī)構(gòu)設(shè)計[J];長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年02期

6 金強(qiáng);吳昌林;劉香香;;行星輪式爬樓梯輪椅的應(yīng)用研究[J];中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志;2011年01期

7 李超;胡延平;韋端利;;一種輪組結(jié)構(gòu)的爬樓梯輪椅的設(shè)計[J];現(xiàn)代機(jī)械;2010年06期

8 于蘇洋;王挺;李小凡;姚辰;;一種新型輪椅機(jī)器人爬越樓梯過程傾翻穩(wěn)定性分析[J];中國機(jī)械工程;2010年22期

9 陳錫棟;楊婕;趙曉棟;范細(xì)秋;;有限元法的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用[J];中國制造業(yè)信息化;2010年11期

10 熊光明;趙濤;龔建偉;高峻\，

本文編號：1261083