本文關(guān)鍵詞：下肢障礙者專用車(chē)載輪椅升降裝置的設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：世界人口中殘疾人的總數(shù)高達(dá)數(shù)億人,其中下肢殘疾人占?xì)埣踩丝倲?shù)的30%;同時(shí)人口老齡化加劇,行動(dòng)不便需要乘坐輪椅的老年人也越來(lái)越多,所以下肢殘疾人和老年人的戶外出行問(wèn)題越來(lái)越凸顯。為了解決下肢殘疾人士和行動(dòng)不便的老年人乘坐輪椅上下車(chē)?yán)щy的問(wèn)題,使該類(lèi)人群能夠獨(dú)立駕駛汽車(chē)出行,拓展其生活空間,改善其生活品質(zhì),本課題設(shè)計(jì)了一種車(chē)載輪椅升降裝置,使下肢殘障者能夠在不借助他人的情況下實(shí)現(xiàn)乘坐輪椅獨(dú)立上下車(chē)。本課題研究的主要內(nèi)容有:(1)通過(guò)對(duì)下肢殘障人群的心理需求和生理需求的分析,針對(duì)該類(lèi)人群的特殊需要,首先提出車(chē)載輪椅升降裝置的設(shè)計(jì)要求,然后選定車(chē)型,確定該升降裝置的總體方案,該方案包括主升降機(jī)構(gòu)、動(dòng)平臺(tái)回收裝置、安全擋板裝置以及作為動(dòng)力源的液壓系統(tǒng)。(2)根據(jù)對(duì)裝置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的極限位置分析以及選定的車(chē)廂和輪椅的結(jié)構(gòu)尺寸的限定,確定各構(gòu)件的尺寸關(guān)系,并用MATLAB優(yōu)化工具箱對(duì)尺寸進(jìn)行優(yōu)化;運(yùn)用封閉矢量法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,建立驅(qū)動(dòng)函數(shù);在Solidworks三維建模軟件中建立上下車(chē)裝置模型,并在軟件中對(duì)其進(jìn)行干涉檢查,驗(yàn)證升降裝置的可行性。(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析得到的驅(qū)動(dòng)函數(shù),利用ADAMS對(duì)所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,分別得到動(dòng)平臺(tái)和液壓缸的速度和加速度的曲線圖。根據(jù)曲線圖分析得知,驅(qū)動(dòng)函數(shù)可以滿足人體舒適度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的要求,進(jìn)而驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)函數(shù)的合理性。(4)對(duì)主升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析,得出受力的極限位置,通過(guò)ANSYS分析軟件對(duì)關(guān)鍵零件在極限位置進(jìn)行受力分析,驗(yàn)證了該裝置的剛度和強(qiáng)度都符合要求。
【關(guān)鍵詞】：輪椅升降裝置 下肢障礙 仿真分析 靜力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH789
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究的目的及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀10-13
• 1.3 存在的問(wèn)題13
• 1.4 課題研究的可行性分析13-14
• 1.5 課題主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.6 本章小結(jié)15-17
• 第二章 車(chē)載輪椅升降裝置的總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案17-29
• 2.1 產(chǎn)品需求分析17-18
• 2.1.1 下肢障礙者心理需求分析18
• 2.1.2 下肢障礙者生理需求分析18
• 2.1.3 社會(huì)需求分析18
• 2.2 下肢障礙者專用車(chē)載輪椅升降裝置的總體設(shè)計(jì)方案18-24
• 2.2.1 下肢障礙者專用車(chē)載輪椅升降裝置功能要求18-19
• 2.2.2 升降裝置的總體方案設(shè)計(jì)19-20
• 2.2.3 主升降機(jī)構(gòu)20-22
• 2.2.4 主升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求22
• 2.2.5 動(dòng)平臺(tái)回收裝置22-23
• 2.2.6 氣彈簧的選擇23
• 2.2.7 擋板的設(shè)計(jì)23-24
• 2.3 主動(dòng)源的選擇24-27
• 2.3.1 液壓系統(tǒng)主要執(zhí)行元件的選取25-26
• 2.3.2 液壓系統(tǒng)工作原理圖26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第三章 車(chē)載輪椅升降裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及機(jī)構(gòu)綜合29-47
• 3.1 車(chē)載輪椅升降裝置的尺寸分析29-32
• 3.1.1 裝置極限位置分析29-31
• 3.1.2 電動(dòng)輪椅尺寸的相關(guān)要求31
• 3.1.3 車(chē)載輪椅升降裝置尺寸的確定31-32
• 3.2 基于MATLAB優(yōu)化工具箱對(duì)的各桿尺寸的優(yōu)化32-34
• 3.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析34-41
• 3.3.1 液壓缸驅(qū)動(dòng)函數(shù)的設(shè)計(jì)37-41
• 3.4 車(chē)載輪椅升降裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析41-46
• 3.4.1 ADAMS軟件41-42
• 3.4.2 在ADAMS中模型建立的方法42
• 3.4.3 工作環(huán)境的設(shè)置42-43
• 3.4.4 建立虛擬樣機(jī)模型43
• 3.4.5 運(yùn)動(dòng)約束的建立43
• 3.4.6 裝載過(guò)程仿真43-44
• 3.4.7 仿真結(jié)果分析44-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 車(chē)載輪椅升降裝置的靜力學(xué)分析47-59
• 4.1 靜力學(xué)分析47-51
• 4.1.1 關(guān)鍵部件平衡方程的建立47-49
• 4.1.2 靜力學(xué)仿真分析49-51
• 4.2 基于Ansys對(duì)主升降機(jī)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的校核51
• 4.3 Ansys分析過(guò)程51-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第五章 結(jié)論與展望59-61
• 5.1 結(jié)論59
• 5.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：813863