針對我國目前生產(chǎn)的輪椅爬越能力不強的難題,研究并設(shè)計一種適用于行動能力有缺陷的老年人和殘疾人等人群的新型智能爬樓輪椅。首先,對智能爬樓輪椅的運動過程進行分析,并確定了設(shè)計方案包括動力驅(qū)動機構(gòu)、行駛機構(gòu)、行駛機構(gòu)伸展裝置、座椅調(diào)平機構(gòu)等。其次,闡述了整體機構(gòu)及工作原理,并用SolidWorks軟件對智能爬樓輪椅進行三維建模。再次,對動力驅(qū)動機構(gòu)和行駛機構(gòu)等關(guān)鍵部分進行了理論測算,并通過Simulation、Motion模塊進行靜力學(xué)應(yīng)力、位移特性和運動特性的仿真分析。最后,對智能爬樓輪椅的控制系統(tǒng)進行設(shè)計和簡單分析。本智能爬樓輪椅具有爬樓能力強、自動調(diào)平等特點,可以克服現(xiàn)實生活中爬樓難的問題,可在醫(yī)療器械、助老領(lǐng)域推廣應(yīng)用。 

【文章來源】：現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2020,(02)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

整體設(shè)計方案圖

智能爬樓輪椅設(shè)計的基本要求是:①具有普通輪椅功能;②座椅在行進和爬樓時要平穩(wěn);③動力驅(qū)動機構(gòu)穩(wěn)定;④重量較輕容易搬動;⑤價格適中[3]。智能爬樓輪椅主要由座椅、扶手、腳踏、動力驅(qū)動機構(gòu)、行駛機構(gòu)、座椅調(diào)平機構(gòu)、行駛機構(gòu)伸展裝置與控制系統(tǒng)等組成。輪椅頂部設(shè)有座椅,座椅下方裝有座椅調(diào)平機構(gòu),用于調(diào)節(jié)座椅,使座椅始終處于水平位置,座椅后方和扶手上方為控制系統(tǒng),對輪椅的運動進行控制�？刂葡到y(tǒng)前方為動力驅(qū)動機構(gòu),為智能爬樓輪椅提供動力。座椅調(diào)平機構(gòu)下方設(shè)有行駛機構(gòu)伸展裝置,用于調(diào)節(jié)行駛機構(gòu)伸展程度。座椅兩側(cè)設(shè)有2對行駛機構(gòu),通過行駛機構(gòu)的轉(zhuǎn)動,得以實現(xiàn)爬樓功能。智能爬樓輪椅的整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。2.2 工作原理分析

輪組結(jié)構(gòu)一般由2個以上的小輪構(gòu)成,小輪為2個時,其結(jié)構(gòu)最簡單,但爬樓時輪架所需的翻轉(zhuǎn)力矩最大,輪組支架中心的起伏也最大。隨著小輪個數(shù)的增加,輪組支架所需的翻轉(zhuǎn)力矩減小,輪組架中心的起伏減小,但結(jié)構(gòu)也隨之復(fù)雜。該行駛機構(gòu)的創(chuàng)新之處在于:選用由5個小輪組成的輪組結(jié)構(gòu)作為輪椅的行駛機構(gòu),配合平行四邊形機構(gòu)和行駛機構(gòu)伸展裝置,實現(xiàn)輪椅機構(gòu)的行駛功能。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型可爬梯式智能輪椅的研究和設(shè)計[J]. 吳曉龍,覃忠,伍學(xué)明,李成毅.  中國醫(yī)學(xué)裝備. 2015(06)
[2]智能輪椅研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 魯濤,原魁,朱海兵.  機器人技術(shù)與應(yīng)用. 2008(02)



本文編號：3027909