【摘要】：隨著人口老齡化現象的加劇以及殘疾人數的增加,各種各樣的助殘、助老裝置的研究與制造也越來越多,給社會的發(fā)展也帶來了巨大的影響。中國作為世界第一人口大國,老人及殘疾人數比例更大,對輔助行走裝置的需求更為迫切。但是目前現有的輔助行走設備一般只能夠在無障礙的平地上行走,不具備爬梯功能和越障功能,同時國外的爬梯輪椅設備價格高昂或者存在結構上一些不足。因此為了能提高對殘障人士以及老年人的關懷,能夠更好地解決他們日常生活中自由行走的問題,本文在爬梯輪椅國內外研究的基礎上,從對爬梯輪椅的功能設計要求以及我國現階段的經濟發(fā)展水平出發(fā),研究并設計了一種既能夠平地行走又能夠爬樓梯的輪履切換式自動爬梯輪椅。通過分析各種結構方案的爬梯輪椅的優(yōu)缺點,確定了自動爬梯輪椅的原理方案,完成了輪履切換式自動爬梯輪椅的機械系統(tǒng)設計。其中爬梯輪椅機械系統(tǒng)主要包括輪式行走機構、履帶式爬梯機構、輪履切換機構以及座椅調節(jié)機構。在建立好爬梯輪椅機械系統(tǒng)的基礎上,分析輪履切換式爬梯輪椅的行走性能,主要包含履帶機構爬梯性能以及平地行走性能。通過PRO/E軟件對爬樓梯輪椅進行三維建模,運用ANSYS Workbench軟件對爬梯輪椅的關鍵零部件進行了有限元分析,驗證爬梯輪椅關鍵結構部件的強度。并運用Adams軟件對爬梯輪椅整體進行了運動仿真,模擬分析爬梯輪椅上下樓梯過程中輪履切換的效果。通過有限元及仿真結果可知,爬梯輪椅的整體結構設計時滿足要求的,關鍵零部件的結構強度也是符合設計要求的。本文中輪履切換式自動爬梯輪椅的驅動控制系統(tǒng)采用模塊化設計思路,控制系統(tǒng)主要以AT89C52單片機核心,驅動系統(tǒng)主要包含平地行走電機驅動模塊、履帶式爬梯驅動模塊、輪履切換模塊、座椅調節(jié)模塊。
【圖文】：

背景 2017 年中國全國人口普查數據顯示，中國大陸總人口數約為比 2016 年人口總數增加了 737 萬人。從 2017 年全國人口年齡 周歲總人口數為 2.4719 億人，占比 17.8%；16~59 周歲總人口數比 64.9%；60 周歲以上總人口數為 2.4090 億人，占比 17.3%據普查預測，到 2020 年，60 周歲以上人口將有 2.48 億人，約，人口老齡化的趨勢也將越發(fā)嚴重[1]。受長期以來的計劃生育一對年輕的小夫妻將要面臨贍養(yǎng) 4 位老人或者更多，精神上、大的壓力。這時，，老年人行動不便這一普遍性問題也亟待解決

運動方式具有連續(xù)性，爬梯過帶式爬梯輪椅的工作原理比較梯臺階的邊緣相平行的直線進，整個爬梯過程也比較平穩(wěn)是在 1995 年在日本開始研發(fā)當履帶式爬梯輪椅在樓梯與平，這是整個爬梯輪椅的重量脆弱，臺階邊緣部分容易被履比較容易出現危險情況，向前日本長崎大學的學者研發(fā)設計-3 所示，增大了履帶與樓梯臺出現向前或者向后翻倒的情椅由于其復雜的結構以及控也限制了雙履帶式爬梯輪椅
【學位授予單位】：浙江農林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH789

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 朱花;汪舟;周瑋;曾德偉;;高效自動爬梯輪椅的研究與設計[J];機械設計與制造;2015年09期

2 吳曉龍;覃忠;伍學明;李成毅;;新型可爬梯式智能輪椅的研究和設計[J];中國醫(yī)學裝備;2015年06期

3 李雪蓮;;老年智能輪椅設計研究[J];機械設計;2014年04期

4 劉靜;;自動爬樓梯輪椅的虛擬設計與運動仿真[J];機械研究與應用;2012年06期

5 何沖;王淑紅;侯勝偉;牛慧文;;基于AT89C52單片機的步進電機控制系統(tǒng)研究[J];電氣技術;2012年04期

6 朱子健;;第六次全國人口普查主要數據發(fā)布[J];中學政史地(初中適用);2011年Z2期

7 宋永華;陽岳希;胡澤春;;電動汽車電池的現狀及發(fā)展趨勢[J];電網技術;2011年04期

8 金強;吳昌林;劉香香;;行星輪式爬樓梯輪椅的應用研究[J];中國康復醫(yī)學雜志;2011年01期

9 孫軍;萬明倫;呂博;王玉玲;;平衡車機電控制系統(tǒng)建模與仿真[J];機械與電子;2010年10期

10 劉云;王艾倫;;一種新型可臥立電動輪椅的研制與設計[J];機械與電子;2007年10期

相關碩士學位論文 前7條

1 童圳婷;基于dSPACE的平地—樓梯兩用助行裝置控制系統(tǒng)的設計[D];南京理工大學;2014年

2 陳正堂;電動爬樓梯輪椅的結構優(yōu)化與控制技術研究[D];長春工業(yè)大學;2013年

3 孟曉東;輪履組合式電動爬樓輪椅的研究[D];長春理工大學;2013年

4 王麗娟;行星滾輪轉換步行式驅動爬樓梯輪椅設計[D];蘇州大學;2010年

5 周君;履帶起重機轉向阻力矩及轉向半徑研究[D];大連理工大學;2009年

6 李一鵬;一種新型越障機器人的設計與開發(fā)[D];華中科技大學;2009年

7 董新建;履帶車輛行動部分動力學分析與仿真[D];湖南大學;2007年

本文編號：2634199