一种新型复合式可爬梯轮椅结构设计与分析

为了解决老年人和残疾者上下楼梯困难,设计了一种新型的行星轮-履带复合式可爬梯轮椅结构。采用行星轮-履带复合机构实现爬梯越障的功能,轮椅驱动采用1个电机,星轮采用链传动实现爬梯、平地行驶。该结构结合履带装置,可有效减轻星轮式轮椅振动且提高了传统轮椅的越障能力。在对比现有爬梯轮椅机构特点的基础上,介绍一种星轮-履带结合的新型轮椅机器人的机构方案,并分析轮椅的工作原理,建立数学模型进行爬梯过程运动学与动力学分析。结果表明,轮椅可以安全爬越大部分楼梯。轮椅的结构设计合理,实现爬梯和平地移动功能的结合。     

高效自动爬梯轮椅的研究与设计

设计了一款新型自动爬楼梯轮椅,对这种新型自动爬梯轮椅的爬楼时间提供了一种计算方法,为提高该款仿人脚形爬梯轮椅的工作效率,通过简化力学模型,分析了这种新型爬楼梯轮椅的运动过程并计算了爬梯时间。同时利用了UG建立三维模型并使用MATLAB进行数据分析,找到了影响爬梯效率的三个因素,运用机械效率研究分析方法,改变了机械脚及电机的参数,实现了提升轮椅爬楼效率的目的,使轮椅爬一级台阶的时间缩短至6.234s,新型自动爬梯轮椅具有广阔的市场前景。     

一种轮-履复合式爬楼梯轮椅设计与分析

设计了一种新型轮-履复合式爬楼梯轮椅,其采用前、后双履带单元方式实现爬楼梯功能.建立了爬楼梯轮椅三维模型,对轮椅在爬楼梯的情况下进行了稳定性分析;通过ADAMS软件进行运动学分析,得到轮椅质心的速度和加速度曲线.仿真结果表明:新型轮椅具有良好的稳定性和平稳性.     

具有爬梯功能的新型电动轮椅

针对老年人及残障人士上下楼梯困难的问题,设计了具有爬梯功能的新型电动轮椅.介绍了这一电动轮椅的机械结构,对这一电动轮椅进行了有限元分析,并进行了履带与楼梯的接触过程分析.通过样机测试,确认这一电动轮椅具备爬梯功能.     

基于RecurDyn的履带式消防机器人设计与爬梯运动学仿真

设计一款用于复杂环境的履带式消防机器人,在不同环境下,其可靠性和稳定性显得更加重要。该机器人采用履带式底盘结构,采用阻尼弹簧减振器作为减振系统,克服了传统履带结构带来的振动问题。对机器人的爬梯过程进行运动学分析,得出运动方程。在RecurDyn/Track LM模块下,对设计的履带消防机器人进行爬梯过程的仿真分析,得到机器人爬梯所需的驱动转矩;针对仿真试验得出的重心变化曲线,进行了机器人爬梯的稳定性分析。     

一种可全向移动爬楼梯轮椅的结构设计与分析

为了帮助下肢残疾者攀爬楼梯,设计了一种可全向移动的爬楼梯轮椅。采用支撑腿和车轮交替支撑的方式实现轮椅爬梯功能。采用Mecanum轮作为轮椅的车轮且用4个电机独立驱动以实现轮椅的全向移动。对轮椅在台阶宽度限定情况下的越障能力和运动学、动力学进行了分析,并结合能量法和稳定裕度法分析了爬梯过程中轮椅的前后向和侧向的稳定性。又对轮椅全向移动特性进行了研究。结果表明,轮椅可以安全地攀爬大多数楼梯而不会翻倒,轮椅的全向移动可以通过控制4个车轮的转速实现。轮椅的结构设计合理,实现了爬梯和全向移动功能的结合。     

一种轮组结构的爬楼梯轮椅的设计

针对普通轮椅不具有爬楼梯的功能,设计了一种轮组结构的爬楼梯轮椅。该爬楼梯轮椅结构紧凑,操作方便,工作可靠,采用轮组结构的演变实现爬楼梯功能,利用滚轴滑轨机构进行座椅调平,并对其越障、跨沟和爬楼梯的运动过程进行了分析。结构表明该轮椅有较强的越障能力和路面适应性。     

基于ADAMS的新型仿人脚形爬梯轮椅的多体动力学仿真研究

基于设计的一款仿人脚形新型爬梯轮椅,利用大型工程软件Adams,对简化的轮椅建立了多体动力学模型,并进行了虚拟样机的仿真分析研究。利用Adams中IF函数和AZ函数对轮椅前后轮处施加了旋转副,并对改变驱动电机型号和改变机械脚结构参数的轮椅动力学模型进行了多次仿真实验,结论对比了爬梯机构的运动学特性,着重分析了爬梯上升过程运动的平稳性,对合理选择驱动电机型号和机械脚参数提供了依据,为类似机构运动的参数优化提供了理论基础。     

一种爬楼梯机器人的创新设计

针对现有爬楼梯机器人效率低、结构较复杂等缺点,设计了一款新型爬楼梯机器人。该机器人的爬楼梯装置由两套前后支脚具有高度差的支撑装置交错布置构成,在导轨式升降机构带动下做直线升降运动。通过两套支撑装置交替升降和驱动,使机器人支撑在楼梯上完成爬楼梯运动。主控芯片选用STM32,通过串口通讯实现遥控控制。该爬梯机器人能够平稳、快速和高效地实现爬梯功能,通过改装可转化成适用于不同领域的爬梯机器人。     

一种星轮式爬楼梯电动轮椅设计

设计了一款三星轮式爬楼梯电动轮椅,其中一个星轮为轮毂电机。采用三星轮机构实现爬楼越障,采用轮毂电机驱动轮椅平地行驶,实现了爬楼功能和电动轮椅功能的有机结合。爬升装置是爬楼梯轮椅的关键,在深入研究爬楼梯轮椅工作机理基础上,充分考虑爬楼梯轮椅爬升装置的结构和尺寸以及爬升功率、安全性等要求,在对爬升装置设计的同时还对轮椅行走环节进行了设计。经过性能分析,设计的爬楼梯轮椅达到了功能要求,并具有乘坐安全、爬楼梯稳定、控制容易以及操作简单等特点。     

自动爬楼梯轮椅的虚拟设计与运动仿真

由于各种灾难和疾病造成的残障人士逐年增加,对轮椅的需求量居高不下。但普通轮椅不能上下楼梯,为解决残疾人士上下楼梯的困扰,设计了一款自动爬楼梯轮椅。在Pro/E环境中实现了轮椅的虚拟设计,并进行虚拟装配及运动仿真,分析了上下楼梯装置的设计原理以及机构运动过程中的位移、速度和加速度情况。为自动爬楼梯轮椅的开发设计提供参考。     

一种新型的可爬楼梯轮椅结构设计及运动分析

在研究现有爬楼轮椅重心起伏较大、乘坐不舒服的基础上,提出了一种集平地行走与爬楼梯功能于一体的多功能助行轮椅设计方案。该轮椅的倾斜支架与地面的夹角为30°,依靠辅助者可以把座椅翻转到倾斜支架上,保持使用者上下楼梯时始终处于水平位置;设计了一种切换机构,通过切换机构放下和收起履带底盘,依靠履带底盘实现爬楼功能;运用ADAMS软件对切换机构进行仿真分析,结果验证了机构设计的合理性。为样机的制作提供理论依据。     

关节式履带机器人的爬梯性能研究

爬梯能力是关节式履带机器人的重要越障性能指标,针对爬梯过程中质心变化规律和运动过程中机体的稳定性等方面进行分析,并通过对爬梯过程进行运动学仿真实验,优化参数,提高设计的可行性及运动过程的平稳性。     

一种新型模块化电动轮椅的设计研究

采用模块化设计思想提出了一种新型模块化可卧立可爬梯的电动轮椅总体设计方案,并依次给出了助行、爬梯、卧立3个核心模块及多功能模块的设计,在此基础上,利用键合图法建立该轮椅的动力学模型,对其进行了动力学特性仿真,验证了整个系统的可行性和有效性.     

一种爬楼梯轮椅的运动分析

提出了一种新型的兼具有担架功能的爬楼梯轮椅。简述了轮椅的结构,对该机构进行运动学建模,并对爬楼梯过程的腿部进行了运动分析。经建模分析验证了其机构的正确性及合理性。     

具有变胞功能的垫块安放机构的构态分析

随着我国老龄化问题的越来越严重,为了解决老年人出行困难的问题,设计通过采用‘轮番填补’楼梯的新思路,提出了一种新型的爬楼梯轮椅。该新型爬楼梯轮椅具有适应性高、稳定性好以及对台阶无损伤等优点。同时将变胞机构的相关理论应用在新型的爬楼梯轮椅的设计中,设计出了一种具有变胞功能的垫块安放装置。该机构只需要一组动力输入即可完成在有限空间里垫块的安放和收起,使控制更加简单有效。通过结合自由度和邻接矩阵共同研究分析了具有变胞功能的垫块安放机构的构态变换的过程。     

新型轮椅爬梯机构的柔性动力学仿真分析及优化设计

基于设计的一款新型自动爬梯轮椅,在驱动电机提供的转矩、乘坐人员及轮椅自重的共同作用下,首先计算得出了爬每级楼梯的时间;然后借助Ansys Workbench中的瞬态动力学模块对爬梯机构进行了柔性体运动学分析,得到了爬梯机构中直接运动构件机械脚1的运动特征曲线,并对轮椅爬梯运动中出现的不稳定现象提出了改进方案;同时进行动力学分析,得到了爬梯机构各构件的等效位移与等效应力随时间的变化曲线,完成了对爬梯机构柔性体机械系统的运动学分析与动力学分析;最后对爬梯机构进行优化设计,其优化结果比原模型质量降低了20.74%,节约了制造原材料,同时为这类轮椅的优化设计提供理论依据。     

关节式履带移动机器人的爬梯运动研究

以关节式履带机器人为研究对象,通过对机器人爬梯过程中的质心变化规律、抗倾翻性及初始姿态设定等方面的分析,对爬梯过程进行运动学仿真实验,优化参数,提高设计的可行性和运动过程的平稳性.     

基于任务约束的变胞机构改进基因建模构型方法

随着我国老龄化问题的越来越严重,为了解决老年人出行困难的问题,通过采用‘轮番填补’楼梯的新思路,提出了一种新型的爬楼梯轮椅。该新型爬楼梯轮椅具有适应性高、稳定性好以及对台阶无损伤等优点。基于基因建模理论,通过引入隐性基因‘、拼接聚合’方法,进而提出变胞机构的新构型方法。基于上述理论并将变胞机构引入到该轮椅的零部件设计中,进而设计出了一种具有变胞功能的垫块安放机构。并采用ADAMS软件对垫块安放机构的设计方案进行运动学仿真验证。     

一种新型可卧立电动轮椅的研制与设计

采用模块化设计思想,提出了一种新型可卧立可爬梯电动轮椅的总体设计方案,并依次给出了助行模块、爬梯模块和卧立模块3个核心模块及多功能模块的设计.并在此基础上,利用键合图法建立该车的动力学模型,对其进行了动力学特性仿真,验证了整个系统的可行性和有效性.