隨著我國老齡化進程的加快及殘障人口的日益增長,僅具有地面行走功能的普通輪椅無法滿足老年人和殘障人士自由上下樓梯的需求。為方便以上人群的日常出行,提高他們的生活質(zhì)量,本文設(shè)計了一款結(jié)構(gòu)簡單、操控方便、價格低廉的多功能行星輪式爬樓梯輪椅。首先,采用模塊化設(shè)計思想,以四輪驅(qū)動的行星輪式攀爬樓梯機構(gòu)作為爬樓梯輪椅的設(shè)計出發(fā)點,設(shè)計了地面行走機構(gòu)、原地轉(zhuǎn)向機構(gòu)、重心調(diào)節(jié)機構(gòu)和座椅調(diào)平機構(gòu),對各個機構(gòu)的工作原理及設(shè)計特點做出詳細(xì)分析。運用SolidWorks完成了爬樓梯輪椅三維模型的建立,并演示其攀爬樓梯過程。其次,根據(jù)攀爬樓梯機構(gòu)的運動特性,提出了輪椅的理想攀爬狀態(tài),確定了三星輪組的尺寸參數(shù),并結(jié)合輪椅支撐穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)完成了原地轉(zhuǎn)向機構(gòu)的尺寸設(shè)計。依據(jù)輪椅在不同工作狀態(tài)下的動力需求,對其動力系統(tǒng)進行選型分析。再次,針對輪椅四輪驅(qū)動的攀爬方式,利用ADAMS虛擬樣機技術(shù)建立輪椅的仿真模型,對輪椅在此方式下的攀爬樓梯過程進行動力學(xué)仿真分析。仿真結(jié)果表明,四輪驅(qū)動方式相比較于傳統(tǒng)兩輪驅(qū)動攀爬方式,攀爬軌跡更平穩(wěn),攀爬效率更高,整體重心變化時攀爬狀態(tài)更穩(wěn)定,具有較高的實用性。最后,在輪椅基本結(jié)構(gòu)尺寸確定的... 

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 爬樓梯輪椅總體設(shè)計方案
    2.1 爬樓梯輪椅設(shè)計要點
    2.2 攀爬樓梯機構(gòu)設(shè)計
    2.3 地面行走機構(gòu)設(shè)計
    2.4 原地轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計
    2.5 重心調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)計
    2.6 座椅調(diào)平機構(gòu)設(shè)計
    2.7 輪椅攀爬樓梯過程演示
    2.8 本章小結(jié)
3 爬樓梯輪椅關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 爬樓梯輪椅的基本設(shè)計參數(shù)
    3.2 三星輪組的尺寸設(shè)計
    3.3 原地轉(zhuǎn)向機構(gòu)的尺寸設(shè)計
    3.4 動力系統(tǒng)設(shè)計
    3.5 本章小節(jié)
4 爬樓梯輪椅攀爬方式的仿真研究
    4.1 仿真研究內(nèi)容
    4.2 ADAMS理論基礎(chǔ)及仿真流程
    4.3 虛擬樣機仿真系統(tǒng)建立
    4.4 仿真結(jié)果分析
    4.5 本章小節(jié)
5 重心調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)位置研究
    5.1 原地轉(zhuǎn)向狀態(tài)下的最優(yōu)調(diào)節(jié)位置
    5.2 地面行走狀態(tài)下的最優(yōu)調(diào)節(jié)位置
    5.3 攀爬樓梯狀態(tài)下的最優(yōu)調(diào)節(jié)位置
    5.4 本章小節(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
附錄 1
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于ADAMS的鏈傳動多接觸系統(tǒng)仿真效率的提高[J]. 蒲明輝,朱曉慧,張冬磊.  機械設(shè)計與研究. 2016(03)
[2]一種可全向移動爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析[J]. 周秋雨,邢曉冬.  機械傳動. 2016(04)
[3]行星輪式爬樓輪椅的傳動方案及運動仿真[J]. 范星光,李屹,賈亮.  機械傳動. 2016(03)
[4]履帶變構(gòu)式輪履復(fù)合爬樓輪椅設(shè)計[J]. 曹沖振,周娜,王鳳芹,陳京邦,姜鵬,李韶韻.  山東科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(01)
[5]基于ADAMS的載人爬樓梯輪椅電機選型方法[J]. 張翰明,李占賢.  機械工程與自動化. 2015(05)
[6]電動爬樓輪椅的結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 紀(jì)莎莎,王繼榮,劉東,林魯超.  青島大學(xué)學(xué)報(工程技術(shù)版). 2015(03)
[7]一種新型全控式自平衡爬樓車的設(shè)計與研究[J]. 劉柄辰,宋其江,凌志成,季鵬.  機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2015(04)
[8]新型自動爬樓梯輪椅的設(shè)計[J]. 朱花,汪舟,夏再炎,周瑋,蔡蓬勃.  機械傳動. 2015(03)
[9]國內(nèi)外輪椅車標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]. 單新穎,閆和平,谷慧茹,閆偉.  中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志. 2014(10)
[10]一種橢圓輪式輪椅爬樓梯輔助裝置的設(shè)計[J]. 李謙,張樂,羅忠文,王李,袁作彬.  機械工程師. 2014(10)

博士論文
[1]重心自調(diào)整的全方位運動輪椅機器人技術(shù)研究[D]. 白陽.北京理工大學(xué) 2016

碩士論文
[1]腿輪復(fù)合式電動爬樓輪椅的設(shè)計與分析[D]. 何麗.燕山大學(xué) 2015
[2]行星輪式電動四驅(qū)車輛的研究與模型車的開發(fā)[D]. 解磊.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[3]可重構(gòu)八足輪腿式爬樓梯輪椅機構(gòu)設(shè)計及運動分析[D]. 李惠.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]輪腿式輪椅座椅位姿機構(gòu)構(gòu)形設(shè)計及仿真[D]. 許世雄.河北工業(yè)大學(xué) 2013
[5]基于ADAMS的機器人系統(tǒng)的性能分析及優(yōu)化設(shè)計[D]. 薛金吉.南京信息工程大學(xué) 2012
[6]雙足機器人爬樓梯步態(tài)規(guī)劃與參數(shù)優(yōu)化[D]. 吳飛.華中科技大學(xué) 2012
[7]基于ADAMS和SolidWorks的印刷機凸輪傳動系統(tǒng)的性能分析與優(yōu)化設(shè)計[D]. 相立峰.南京信息工程大學(xué) 2011
[8]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(xué) 2010
[9]基于行星輪系的爬樓梯輪椅研究[D]. 馬永為.天津大學(xué) 2009



本文編號：3702757