國家人口老齡化的日趨嚴(yán)重以及無電梯老式樓房的大量存在,并且普通電動輪椅并不具備爬樓梯的功能,導(dǎo)致許多殘障人士以及老年人在出行時很不便利,所以爬樓梯助行裝置已然成為發(fā)展趨勢。本文在經(jīng)過對現(xiàn)有理論科技成果進(jìn)行調(diào)研、對市場調(diào)研之后,發(fā)現(xiàn)已有的爬樓梯助行裝置存在許多不足,因此設(shè)計研發(fā)了一種具有可搭載普通輪椅,能夠幫助殘疾人和老年人進(jìn)行爬樓梯和平地兩用的新型履帶車。本論文首先根據(jù)爬樓梯履帶車的功能需求和工作條件,確定了載人爬樓梯履帶車的性能參數(shù)和設(shè)計指標(biāo),之后進(jìn)行了總體方案設(shè)計,其中主要進(jìn)行了機(jī)械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計和控制系統(tǒng)方案設(shè)計;然后,通過運(yùn)用SolidWorks完成了整體樣機(jī)的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計,主要包括履帶式移動底盤的設(shè)計、輪式切換機(jī)構(gòu)的設(shè)計和搭載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計;在此基礎(chǔ)上,基于ANSYS Workbench軟件著重對關(guān)鍵零部件進(jìn)行了有限元分析,主要驗證在承重較大位置的零部件;其次,對載人爬樓梯履帶車控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計,包括對控制系統(tǒng)器件進(jìn)行了選型、對控制系統(tǒng)硬件進(jìn)行了搭建和對控制系統(tǒng)軟件進(jìn)行了設(shè)計;在分析了載人履帶車的爬樓梯過程之后,針對重心變化進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)分析,并對其進(jìn)行力學(xué)建模,進(jìn)行了力學(xué)分析... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２可變形單節(jié)履帶式爬樓梯裝置??

履帶式爬樓梯機(jī)構(gòu)根據(jù)履帶節(jié)數(shù)，又可以分為單節(jié)式履帶爬樓梯機(jī)構(gòu)和雙節(jié)式履帶??爬樓梯機(jī)構(gòu)。履帶式爬樓梯裝置最成功的商業(yè)化應(yīng)用是日本長崎的Ｎａｇａｓａｋｉ?Ｓｔａｉｒ?ｃｌｉｍｂｅｒ??系列１＾１爬樓梯履帶車。如圖１．１所示。??、晴各：Ｖ?．??（ａ）?ＳｕｎｗａＣＤＭ－２?（ｂ）?ＫＳＣ－Ａ－１１??圖１．１履帶式爬樓車??其中，普通單節(jié)式履帶爬樓梯機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上相對于雙節(jié)式來說，由于雙節(jié)履帶式爬??樓梯機(jī)構(gòu)具有一個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，前端履帶能夠根據(jù)爬樓梯過程進(jìn)行實時調(diào)整，所以普通單??節(jié)式履帶爬樓梯機(jī)構(gòu)與之相比，具有適應(yīng)性較差的缺點，同時由于普通單節(jié)式履帶爬樓??梯機(jī)構(gòu)依靠單節(jié)履帶承重，且重力效果基本作用一節(jié)履帶上面，容易產(chǎn)生前傾的危險。??而雙節(jié)式履帶爬樓梯機(jī)構(gòu)的重力對樓梯的作用效果基本位于兩節(jié)履帶之間，由前面一節(jié)??履帶能達(dá)到可靠的保護(hù)效果，但是基于雙節(jié)式履帶爬樓梯機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品樣機(jī)或者產(chǎn)品普遍??又具有體積大、重量較重、自主性不高等缺點。??圖１．２可變形單節(jié)履帶式爬樓梯裝置??

碩士專業(yè)學(xué)位論文??因此，針對基于單節(jié)和雙節(jié)式履帶爬樓梯機(jī)構(gòu)的樣機(jī)或者產(chǎn)品的缺點，中國科學(xué)院??的于蘇陽等人研發(fā)出一種可變形單節(jié)履帶式爬樓梯裝置［４２］，如圖１．２所示。??該爬樓梯裝置通過５個驅(qū)動電機(jī)的實時控制，使得主擺機(jī)構(gòu)和負(fù)擺機(jī)構(gòu)控制托帶輪??對履帶的實時調(diào)整，使得履帶可以完成所需要的一個很大的變形動作，從而使得爬樓梯??裝置能夠完成剛開始爬樓梯的過渡階段動作，最終完成上、下樓梯功能。但是其驅(qū)動電??機(jī)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)較多，雖然自主性較高，但是控制較為復(fù)雜。另外，雖然履帶的調(diào)節(jié)范圍??較大，對于不同樓梯的適應(yīng)性都很好，但是因此履帶長度是較長的，所以要求的張緊輪??以及導(dǎo)向輪的數(shù)量較多，并且真正在進(jìn)行爬樓梯動作時（履帶全部壓在樓梯上時），容??易出現(xiàn)壓緊輪難以壓緊履帶，導(dǎo)致履帶傳動不平穩(wěn)甚至打滑現(xiàn)象。??除了通過履帶式機(jī)構(gòu)能實現(xiàn)爬樓梯的功能


本文編號：3274822