霍金在21歲時被診斷出患有會使肌肉萎縮的盧伽雷氏癥,幾乎從那時起,輪椅陪伴了他的余生。輔助工具的研發(fā)是當今智能時代的主旋律,爬樓梯輪椅作為下肢不便人士實現(xiàn)爬樓梯的輔助工具,其優(yōu)越的功能性備受期望。本文正是基于目前爬樓梯輪椅的現(xiàn)狀,研發(fā)出的一種新型爬樓梯輪椅。目前人口老齡化等原因所導致的下肢不便人數(shù)增多的社會現(xiàn)狀,與現(xiàn)階段國內(nèi)爬樓梯輪椅研發(fā)緩慢的對比,形成了鮮明的供給缺口,這也正是驅(qū)動爬樓梯輪椅研發(fā)的市場導向。爬樓梯輪椅是針對下肢不便人群的輔助工具,該種輔助工具主要是基于輪椅這一殘疾人常用的代步工具,再者添加爬樓梯的功能。其更好的幫助了下肢不便的人群,尤其是老年人、殘疾人,使得他們能夠獲得自給自足的成就感,以滿足他們的基本心理需求,同時對社會有著巨大的現(xiàn)實意義。本文針對現(xiàn)階段爬樓梯輪椅的現(xiàn)狀,設(shè)計了一種復合型的爬樓梯輪椅結(jié)構(gòu)方案,特別是提出了一種有別于一般爬樓梯履帶的機械結(jié)構(gòu),使得該爬樓梯輪椅能夠更好地實現(xiàn)爬樓梯的功能。并通過方案設(shè)計、三維建模、運動學分析以及虛擬樣機的仿真實驗等科學的設(shè)計與分析方法,驗證了該爬樓梯輪椅設(shè)計的可行性。并對裝配完成爬樓梯輪椅的物理樣機進行了各種運動形態(tài)下的試... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源與定位
    1.2 課題的研究背景與意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 腿足式爬樓梯輪椅
        1.3.2 行星輪式爬樓梯輪椅
        1.3.3 履帶式爬樓梯輪椅
        1.3.4 復合式爬樓梯輪椅
        1.3.5 其它爬樓梯裝置
    1.4 本課題的主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 新型爬樓梯輪椅的工作機理與結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 性能指標與設(shè)計要求
        2.1.1 性能指標
        2.1.2 設(shè)計要求
    2.2 機械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
        2.2.1 平面移動機構(gòu)方案設(shè)計
        2.2.2 爬樓梯機構(gòu)方案的設(shè)計
        2.2.3 形態(tài)轉(zhuǎn)換機構(gòu)方案的設(shè)計
        2.2.4 重心調(diào)節(jié)機構(gòu)方案的設(shè)計
    2.3 爬樓梯輪椅動力系統(tǒng)方案的設(shè)計
        2.3.1 車輪運動的驅(qū)動方式
        2.3.2 履帶運動的驅(qū)動方式
        2.3.3 電動推桿的驅(qū)動方式
        2.3.4 爬樓梯輪椅動力系統(tǒng)的建立
    2.4 爬樓梯輪椅的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.1 三維建模平臺的選擇
        2.4.2 平面移動結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.3 履帶底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.4 形態(tài)轉(zhuǎn)換、重心調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.5 爬樓梯輪椅的整體裝配結(jié)構(gòu)
        2.4.6 電機選型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 新型爬樓梯輪椅的運動學分析
    3.1 引言
    3.2 運動學分析
        3.2.1 輪式形態(tài)的運動學分析
        3.2.2 履帶底盤爬樓梯的運動學分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 虛擬樣機的系統(tǒng)仿真與分析
    4.1 仿真軟件的選擇
    4.2 仿真模型的建立
        4.2.1 RecurDyn建模環(huán)境的介紹
        4.2.2 爬樓梯輪椅模型的建立
    4.3 仿真參數(shù)的設(shè)定
        4.3.1 建模環(huán)境的設(shè)置
        4.3.2 接觸的設(shè)置
        4.3.3 各構(gòu)件的材料設(shè)置
    4.4 仿真函數(shù)的設(shè)定
        4.4.1 Recurdyn函數(shù)表達式的介紹
        4.4.2 本課題仿真所采用的函數(shù)
    4.5 仿真實驗結(jié)果與分析
        4.5.1 Recurdyn后處理的介紹
        4.5.2 仿真實驗結(jié)果與分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 物理樣機實驗
    5.1 爬樓梯輪椅物理樣機展示
    5.2 爬樓梯底盤的試驗
        5.2.1 越障高度的試驗
        5.2.2 爬樓梯運動試驗
    5.3 形態(tài)切換運動試驗
    5.4 爬樓梯輪椅的試驗
        5.4.1 平面運動試驗
        5.4.2 爬樓梯過程的試驗
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 進一步工作的方向
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]2053年全球總?cè)丝诨蜻_100億[J].   發(fā)明與創(chuàng)新(大科技). 2016(10)
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碩士論文
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[2]一種星輪式爬樓梯電動輪椅設(shè)計與研究[D]. 孟祥雨.長春工業(yè)大學 2012
[3]多履帶車輛建模研究與仿真分析[D]. 段寶剛.大連理工大學 2011
[4]行星滾輪轉(zhuǎn)換步行式驅(qū)動爬樓梯輪椅設(shè)計[D]. 王麗娟.蘇州大學 2010
[5]基于CATIA的轎車后地板焊裝線夾具設(shè)計及分析模擬[D]. 張春燕.新疆大學 2009
[6]樓梯的功能與形態(tài)研究[D]. 李春林.浙江大學 2008
[7]移動機器人行走系統(tǒng)的運動學分析和穩(wěn)定性研究[D]. 侯國慶.河北工業(yè)大學 2007
[8]小型排爆機器人總體設(shè)計的研究[D]. 劉鐵軍.南京理工大學 2006
[9]機器人仿真研究及運動學動力學分析[D]. 張小江.吉林大學 2006



本文編號：2906910