【摘要】：隨著人口老齡化現(xiàn)象的加劇以及殘疾人數(shù)的增加,各種各樣的助殘、助老裝置的研究與制造也越來越多,給社會的發(fā)展也帶來了巨大的影響。中國作為世界第一人口大國,老人及殘疾人數(shù)比例更大,對輔助行走裝置的需求更為迫切。但是目前現(xiàn)有的輔助行走設(shè)備一般只能夠在無障礙的平地上行走,不具備爬梯功能和越障功能,同時國外的爬梯輪椅設(shè)備價格高昂或者存在結(jié)構(gòu)上一些不足。因此為了能提高對殘障人士以及老年人的關(guān)懷,能夠更好地解決他們?nèi)粘Ｉ钪凶杂尚凶叩膯栴},本文在爬梯輪椅國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上,從對爬梯輪椅的功能設(shè)計要求以及我國現(xiàn)階段的經(jīng)濟發(fā)展水平出發(fā),研究并設(shè)計了一種既能夠平地行走又能夠爬樓梯的輪履切換式自動爬梯輪椅。通過分析各種結(jié)構(gòu)方案的爬梯輪椅的優(yōu)缺點,確定了自動爬梯輪椅的原理方案,完成了輪履切換式自動爬梯輪椅的機械系統(tǒng)設(shè)計。其中爬梯輪椅機械系統(tǒng)主要包括輪式行走機構(gòu)、履帶式爬梯機構(gòu)、輪履切換機構(gòu)以及座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)。在建立好爬梯輪椅機械系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,分析輪履切換式爬梯輪椅的行走性能,主要包含履帶機構(gòu)爬梯性能以及平地行走性能。通過PRO/E軟件對爬樓梯輪椅進行三維建模,運用ANSYS Workbench軟件對爬梯輪椅的關(guān)鍵零部件進行了有限元分析,驗證爬梯輪椅關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件的強度。并運用Adams軟件對爬梯輪椅整體進行了運動仿真,模擬分析爬梯輪椅上下樓梯過程中輪履切換的效果。通過有限元及仿真結(jié)果可知,爬梯輪椅的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計時滿足要求的,關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)強度也是符合設(shè)計要求的。本文中輪履切換式自動爬梯輪椅的驅(qū)動控制系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計思路,控制系統(tǒng)主要以AT89C52單片機核心,驅(qū)動系統(tǒng)主要包含平地行走電機驅(qū)動模塊、履帶式爬梯驅(qū)動模塊、輪履切換模塊、座椅調(diào)節(jié)模塊。
【圖文】：

背景 2017 年中國全國人口普查數(shù)據(jù)顯示，中國大陸總?cè)丝跀?shù)約為比 2016 年人口總數(shù)增加了 737 萬人。從 2017 年全國人口年齡 周歲總?cè)丝跀?shù)為 2.4719 億人，占比 17.8%；16~59 周歲總?cè)丝跀?shù)比 64.9%；60 周歲以上總?cè)丝跀?shù)為 2.4090 億人，占比 17.3%據(jù)普查預(yù)測，到 2020 年，60 周歲以上人口將有 2.48 億人，約，人口老齡化的趨勢也將越發(fā)嚴(yán)重[1]。受長期以來的計劃生育一對年輕的小夫妻將要面臨贍養(yǎng) 4 位老人或者更多，精神上、大的壓力。這時，，老年人行動不便這一普遍性問題也亟待解決

運動方式具有連續(xù)性，爬梯過帶式爬梯輪椅的工作原理比較梯臺階的邊緣相平行的直線進，整個爬梯過程也比較平穩(wěn)是在 1995 年在日本開始研發(fā)當(dāng)履帶式爬梯輪椅在樓梯與平，這是整個爬梯輪椅的重量脆弱，臺階邊緣部分容易被履比較容易出現(xiàn)危險情況，向前日本長崎大學(xué)的學(xué)者研發(fā)設(shè)計-3 所示，增大了履帶與樓梯臺出現(xiàn)向前或者向后翻倒的情椅由于其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及控也限制了雙履帶式爬梯輪椅
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH789

【參考文獻】

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1 朱花;汪舟;周瑋;曾德偉;;高效自動爬梯輪椅的研究與設(shè)計[J];機械設(shè)計與制造;2015年09期

2 吳曉龍;覃忠;伍學(xué)明;李成毅;;新型可爬梯式智能輪椅的研究和設(shè)計[J];中國醫(yī)學(xué)裝備;2015年06期

3 李雪蓮;;老年智能輪椅設(shè)計研究[J];機械設(shè)計;2014年04期

4 劉靜;;自動爬樓梯輪椅的虛擬設(shè)計與運動仿真[J];機械研究與應(yīng)用;2012年06期

5 何沖;王淑紅;侯勝偉;�；畚�;;基于AT89C52單片機的步進電機控制系統(tǒng)研究[J];電氣技術(shù);2012年04期

6 朱子健;;第六次全國人口普查主要數(shù)據(jù)發(fā)布[J];中學(xué)政史地(初中適用);2011年Z2期

7 宋永華;陽岳希;胡澤春;;電動汽車電池的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];電網(wǎng)技術(shù);2011年04期

8 金強;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

9 孫軍;萬明倫;呂博;王玉玲;;平衡車機電控制系統(tǒng)建模與仿真[J];機械與電子;2010年10期

10 劉云;王艾倫;;一種新型可臥立電動輪椅的研制與設(shè)計[J];機械與電子;2007年10期

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1 童圳婷;基于dSPACE的平地—樓梯兩用助行裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計[D];南京理工大學(xué);2014年

2 陳正堂;電動爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與控制技術(shù)研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2013年

3 孟曉東;輪履組合式電動爬樓輪椅的研究[D];長春理工大學(xué);2013年

4 王麗娟;行星滾輪轉(zhuǎn)換步行式驅(qū)動爬樓梯輪椅設(shè)計[D];蘇州大學(xué);2010年

5 周君;履帶起重機轉(zhuǎn)向阻力矩及轉(zhuǎn)向半徑研究[D];大連理工大學(xué);2009年

6 李一鵬;一種新型越障機器人的設(shè)計與開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2009年

7 董新建;履帶車輛行動部分動力學(xué)分析與仿真[D];湖南大學(xué);2007年

本文編號：2634199