基于双曲柄爬升机构爬楼梯轮椅的设计与研究
发布时间：2020-12-02 15:53
轮椅作为行动不便的老年人和下肢伤残者生活中的代步工具,可以辅助肢体伤残者和行动不便的老年人进行身体锻炼和参与社会活动,现已取得广泛应用。然而,当前所使用的普通轮椅仅能进行平地行驶,无法满足老年人和下肢伤残者自由上下楼梯的需求,限制了使用者的活动范围。为了满足这一需求,除了增加各种公共建筑的无障碍设施,研究一种既可平地行走又可爬楼梯的多功能轮椅,从而提高传统轮椅的越障能力,显得尤为重要。鉴于此,本文研究并设计一种既可平地行驶又可完成爬楼动作的基于双曲柄爬升机构的爬楼梯轮椅。首先,在对国内外现有的爬楼梯轮椅装置的特点研究和对比分析的基础上,考虑执行爬楼动作时轮椅的安全稳定性、控制难易程度以及乘坐者的舒适度,对爬楼梯轮椅进行方案设计,主要包括爬楼梯轮椅的技术要求、机械结构及爬楼过程方案设计。其次,通过对爬升机构的数学模型分析,确定爬升机构的主要结构尺寸,并对爬升机构进行受力分析;为了使轮椅在执行爬楼动作时更稳定,设计座椅调节机构及辅助支撑机构,并运用SolidWorks软件完成了爬楼梯轮椅的整体结构设计;应用ADAMS软件对轮椅简化模型进行运动学仿真分析,通过分析爬楼梯轮椅的爬楼过程以及运动...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
未来人口老龄化趋势图
（a）I-Bot 1.0 （b）I-Bot 2.0图 1.2 I-Bot 系列轮椅由华中科技大学金建新等人研究的行星轮式越障运输车采用了两组星轮结构 1.3 所示，增加了轮椅在执行爬楼过程中的稳定性，并且行星轮组能准确切换驶和爬楼两种状态，它不仅可执行平地行走、转弯等动作，还具有较强的越障功能，但该装置还在研究阶段[12]。由长春工业大学王占礼教授团队研究的星型轮式爬楼梯轮椅如图 1.4 所示，的翻转爬升装置采用差动行星齿轮传动系统，该装置虽然能够实现爬升越障的爬越过程中载体波动较大，没有外力辅助时安全性较低[13]。
（a）I-Bot 1.0 （b）I-Bot 2.0图 1.2 I-Bot 系列轮椅由华中科技大学金建新等人研究的行星轮式越障运输车采用了两组星轮结构，如图 1.3 所示，增加了轮椅在执行爬楼过程中的稳定性，并且行星轮组能准确切换平地行驶和爬楼两种状态，它不仅可执行平地行走、转弯等动作，还具有较强的越障、爬坡功能，但该装置还在研究阶段[12]。由长春工业大学王占礼教授团队研究的星型轮式爬楼梯轮椅如图 1.4 所示，该轮椅的翻转爬升装置采用差动行星齿轮传动系统，该装置虽然能够实现爬升越障的运动，但爬越过程中载体波动较大，没有外力辅助时安全性较低[13]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中华人民共和国2018年国民经济和社会发展统计公报[J]. 中国统计. 2019(03)
[2]积极应对人口老龄化的战略思考和政策取向[J]. 郝福庆,王谈凌,鲍文涵. 宏观经济管理. 2019(02)
[3]一种绳牵引上肢康复机器人结构设计与有限元分析[J]. 余俊炜,许洪斌,徐涛金,张成杰,路世青. 机械传动. 2018(12)
[4]基于RecurDyn的新型爬楼梯轮椅的设计与仿真[J]. 陈伟荣,张华,王飞文,郑敏,刘诚. 机械传动. 2018(10)
[5]新型轮履式复合底盘结构设计与有限元分析[J]. 司癸卯,宋星亮,师毓,苟颖,王彦成,李峙峰. 中国工程机械学报. 2018(03)
[6]基于ANSYS Workbench乳化液泵连杆力学性能分析[J]. 张金龙,孙伦业. 煤炭技术. 2018(04)
[7]从Big Dog到Spot Mini:波士顿动力四足机器人进化史[J]. 刘京运. 机器人产业. 2018(02)
[8]基于ANSYS Workbench曲柄销轴的优化设计[J]. 刘承杰,罗鹏,赵磊,陈易. 应用力学学报. 2017(06)
[9]一种可全向移动爬楼梯轮椅的结构设计与分析[J]. 周秋雨,邢晓冬. 机械传动. 2016(04)
[10]新型轮-履复合电动轮椅设计与实现[J]. 贾永祥,陶卫军,井田,冯斌,殷义鸿. 机械传动. 2015(12)
博士论文
[1]重心自调整的全方位运动轮椅机器人技术研究[D]. 白阳.北京理工大学 2016
[2]一类助老助残服务机器人建模与控制技术研究[D]. 刘娟秀.南京理工大学 2016
[3]多功能助行机器人机构研究[D]. 白大鹏.哈尔滨工程大学 2013
硕士论文
[1]新型爬楼梯轮椅的结构设计与研究[D]. 陈伟荣.南昌大学 2018
[2]具有轮椅搭载功能的新型爬楼梯履带车设计与分析[D]. 徐俊翊.南京理工大学 2018
[3]基于五轮移动载人爬楼梯机器人的技术研究[D]. 程伟.武汉工程大学 2017
[4]多功能行星轮式爬楼梯轮椅的设计与研究[D]. 戴本圣.中国矿业大学 2017
[5]爬楼轮椅的总体设计及关键问题研究[D]. 范星光.贵州大学 2016
[6]基于齿轮齿条翻转爬升机构的爬楼梯轮椅的研究与设计[D]. 胡杰.长春工业大学 2016
[7]腿轮复合式电动爬楼轮椅的设计与分析[D]. 何丽.燕山大学 2015
[8]可重构八足轮腿式爬楼梯轮椅机构设计及运动分析[D]. 李惠.河北工业大学 2015
[9]电动爬楼梯轮椅优化设计与稳定性研究[D]. 郭化超.长春工业大学 2014
[10]电动爬楼梯轮椅的结构优化与控制技术研究[D]. 陈正堂.长春工业大学 2013
本文编号：2895535
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
未来人口老龄化趋势图
（a）I-Bot 1.0 （b）I-Bot 2.0图 1.2 I-Bot 系列轮椅由华中科技大学金建新等人研究的行星轮式越障运输车采用了两组星轮结构 1.3 所示，增加了轮椅在执行爬楼过程中的稳定性，并且行星轮组能准确切换驶和爬楼两种状态，它不仅可执行平地行走、转弯等动作，还具有较强的越障功能，但该装置还在研究阶段[12]。由长春工业大学王占礼教授团队研究的星型轮式爬楼梯轮椅如图 1.4 所示，的翻转爬升装置采用差动行星齿轮传动系统，该装置虽然能够实现爬升越障的爬越过程中载体波动较大，没有外力辅助时安全性较低[13]。
（a）I-Bot 1.0 （b）I-Bot 2.0图 1.2 I-Bot 系列轮椅由华中科技大学金建新等人研究的行星轮式越障运输车采用了两组星轮结构，如图 1.3 所示，增加了轮椅在执行爬楼过程中的稳定性，并且行星轮组能准确切换平地行驶和爬楼两种状态，它不仅可执行平地行走、转弯等动作，还具有较强的越障、爬坡功能，但该装置还在研究阶段[12]。由长春工业大学王占礼教授团队研究的星型轮式爬楼梯轮椅如图 1.4 所示，该轮椅的翻转爬升装置采用差动行星齿轮传动系统，该装置虽然能够实现爬升越障的运动，但爬越过程中载体波动较大，没有外力辅助时安全性较低[13]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中华人民共和国2018年国民经济和社会发展统计公报[J]. 中国统计. 2019(03)
[2]积极应对人口老龄化的战略思考和政策取向[J]. 郝福庆,王谈凌,鲍文涵. 宏观经济管理. 2019(02)
[3]一种绳牵引上肢康复机器人结构设计与有限元分析[J]. 余俊炜,许洪斌,徐涛金,张成杰,路世青. 机械传动. 2018(12)
[4]基于RecurDyn的新型爬楼梯轮椅的设计与仿真[J]. 陈伟荣,张华,王飞文,郑敏,刘诚. 机械传动. 2018(10)
[5]新型轮履式复合底盘结构设计与有限元分析[J]. 司癸卯,宋星亮,师毓,苟颖,王彦成,李峙峰. 中国工程机械学报. 2018(03)
[6]基于ANSYS Workbench乳化液泵连杆力学性能分析[J]. 张金龙,孙伦业. 煤炭技术. 2018(04)
[7]从Big Dog到Spot Mini:波士顿动力四足机器人进化史[J]. 刘京运. 机器人产业. 2018(02)
[8]基于ANSYS Workbench曲柄销轴的优化设计[J]. 刘承杰,罗鹏,赵磊,陈易. 应用力学学报. 2017(06)
[9]一种可全向移动爬楼梯轮椅的结构设计与分析[J]. 周秋雨,邢晓冬. 机械传动. 2016(04)
[10]新型轮-履复合电动轮椅设计与实现[J]. 贾永祥,陶卫军,井田,冯斌,殷义鸿. 机械传动. 2015(12)
博士论文
[1]重心自调整的全方位运动轮椅机器人技术研究[D]. 白阳.北京理工大学 2016
[2]一类助老助残服务机器人建模与控制技术研究[D]. 刘娟秀.南京理工大学 2016
[3]多功能助行机器人机构研究[D]. 白大鹏.哈尔滨工程大学 2013
硕士论文
[1]新型爬楼梯轮椅的结构设计与研究[D]. 陈伟荣.南昌大学 2018
[2]具有轮椅搭载功能的新型爬楼梯履带车设计与分析[D]. 徐俊翊.南京理工大学 2018
[3]基于五轮移动载人爬楼梯机器人的技术研究[D]. 程伟.武汉工程大学 2017
[4]多功能行星轮式爬楼梯轮椅的设计与研究[D]. 戴本圣.中国矿业大学 2017
[5]爬楼轮椅的总体设计及关键问题研究[D]. 范星光.贵州大学 2016
[6]基于齿轮齿条翻转爬升机构的爬楼梯轮椅的研究与设计[D]. 胡杰.长春工业大学 2016
[7]腿轮复合式电动爬楼轮椅的设计与分析[D]. 何丽.燕山大学 2015
[8]可重构八足轮腿式爬楼梯轮椅机构设计及运动分析[D]. 李惠.河北工业大学 2015
[9]电动爬楼梯轮椅优化设计与稳定性研究[D]. 郭化超.长春工业大学 2014
[10]电动爬楼梯轮椅的结构优化与控制技术研究[D]. 陈正堂.长春工业大学 2013
本文编号：2895535
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