基于人机工程学的爬楼梯轮椅的设计

针对轮椅在宜人性和适用性方面存在的问题,应用人机工程学理论设计了能爬楼梯的多功能轮椅。多功能轮椅的关键部件中主要以机架、座椅、靠背、坐垫的设计来考虑人机工程学在机械设计中的应用,采用了SolidWorks软件进行三维实体造型。简述人机工程学与轮椅舒适性的密切关系,以及轮椅舒适性设计的主要相关参。通过对主要部件的模型进行反复的分析论证,最后证实了该多功能轮椅工作的正确性和可靠性。     

新型自动爬楼梯轮椅的设计

设计了一款新型自动爬楼梯轮椅,可帮助残疾人上下楼梯以及平地行走。上下楼梯装置采用腿式结构,由机械脚和轮子交替支撑,模拟人上下楼梯的过程。设置了微调机构,可调节座椅角度,保持座椅始终水平。分析了上下楼梯过程中重心的变化,结果表明该轮椅设计制造合理,可作为残疾人士上下楼梯的代步工具。     

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。     

基于RecurDyn的新型爬楼梯轮椅的设计与仿真

爬楼梯轮椅主要用于辅助弱势群体实现爬楼梯的过程,因此,其可靠性、平稳性尤为重要。采用复合式的爬楼梯轮椅结构,并设计了一种新型的履带底盘,克服了传统履带结构爬梯过程中存在的问题。在Recur Dyn的Track LM模块环境下,对所设计的轮椅进行爬梯过程的反复仿真与修改,最终得到修改完善的动力学模型仿真过程,提取驱动轮的驱动转矩、重心在竖直方向上的振动位移和振动加速度曲线。该仿真过程的实现对新型爬楼梯轮椅物理样机的选型及装配具有重要的指导意义。     

爬楼梯轮椅发展及关键技术的研究

介绍了国内外爬楼梯轮椅的研究进展,从机械结构设计和控制系统设计两方面论述了制约其面向实用推广的关键技术问题,并对其未来的发展趋势进行了展望。     

可爬楼梯载人巡检车系统设计

针对电力隧道巡检过程中,部分工作可由巡检机器人取代,但是较多的特殊情况仍需人工巡检的问题,为减轻工人劳动强度,开发了一种适合隧道环境的可载人巡检车,既满足巡检人员巡检过程中代步需求,还要具有携带工具箱攀爬楼梯的功能。根据使用条件的复杂性需求,设计了巡检车的平路行走机构及楼梯攀爬机构,并构建了适合此结构的控制系统。利用SolidWorks软件对结构设计方案进行三维动态模拟,使用有限元分析软件ANSYS对巡检车的车架做了轻量设计和安全校核,验证了该设计结构的合理性。最后进行了样机制作和试验测试,试验表明该样机行进效率高、越障性能强,对电力隧道类似非结构化复杂环境有较强的适应性。     

爬楼梯轮椅的星轮架设计及优化

星轮架是电动爬楼梯轮椅爬升机构的关键部件,起到支撑齿轮和固定爬升星轮的作用.基于爬升机构的工作机理,应用SolidWorks构建了星轮架的三维参数化模型,并通过数据转换技术将模型导入ANSYS Workbench中,完成了星轮架的有限元分析和优化设计,实现了结构优化及轻量化.     

行星轮式爬楼梯轮椅的设计与分析

针对老年人和身体残障人士安全地爬楼和在地面上高效移动的需求,设计了一种行星轮式电动爬楼梯轮椅,详细介绍了该轮椅机构组成、控制系统及其功能特点。通过建立基于拉格朗日方程的行星轮组动态模型,研究了不同等效转矩下行星轮组的角加速度曲线,详细分析了轮椅在爬楼梯过程中的稳定裕度。研究表明,防倾翻支架能有效地提高轮椅爬楼的稳定性。该行星轮式爬楼梯轮椅能够安全有效地帮助老年人和身体残障人士,满足日常出行与攀爬楼梯的实际需求。     

行星轮式爬楼梯轮椅的越障能力分析

为了确定行星轮式爬楼梯轮椅的越障能力,通过简化力学模型,分析了半控行星轮越过垂直障碍的高度和行星轮结构参数等各关系,并重点分析了半控行星轮在遇到高于其可以越过的垂直障碍后的越障能力与行星轮传动比的关系,从而得出半控行星轮可以越过的最大垂直障碍高度。文中也分析了星轮行星轮可转换式登楼轮的越障能力。并且用ADAMS软件对理论分析的几种情况进行了仿真分析。仿真分析表明,理论推导是可靠的。     

基于ADAMS的汽车爬坡工况的仿真实现

利用ADAMS完成了汽车模型的构建。通过改变轮胎轮面谱相关参数实现车辆爬坡仿真工况,从而为同类车辆在虚拟环境下研究各种工况提供了新的手段,并为同类车辆进行深层次的设计和优化奠定基础。     

曲柄摇杆式爬楼梯装置设计

针对星轮式爬升机构稳定性指标r值较大,影响运行稳定这一问题,提出了一种曲柄摇杆式爬楼梯装置.研究了曲柄摇杆机构杆长对运动轨迹的影响,并对装置进行设计,使其r值减小了22％;应用SolidWorks软件对装置进行建模及爬楼过程仿真,得到其空载和施加载荷时的运行轨迹图,确定了方案的可行性;并进行样机测试,验证了装置的运行稳...     

爬楼梯轮椅翻转爬升传动系统设计与仿真分析

设计了一种应用于星轮式爬楼梯轮椅的差动行星齿轮翻转爬升传动系统,并根据翻转爬升传动系统在爬楼梯轮椅中空间尺寸限制及爬楼梯性能要求,完成了传动比要求下各轮齿数的分配;同时为改善传动质量,对齿轮齿形参数进行了修正。采用SolidWorks软件建立了其三维实体模型,并利用SolidWorks Motion对行星齿轮传动以碰撞接触进行仿真分析,验证各轮齿传动及啮合情况,将SolidWorks Motion的输出结果输入到SolidWorks Simulation中,对输出中心齿轮轮齿进行有限元分析,验证其满足承载能力要求,也为进一步优化结构设计提供了理论依据。     

梯级式爬楼梯装置设计与稳定性研究

针对星轮式爬楼梯装置稳定性欠佳的情况,提出了梯级式爬楼梯装置的构思.对装置进行设计并分析了导轨偏心距e对其运动的影响,对e分别取6 mm、10 mm和15 mm时3种装置的运行轨迹进行SolidWorks仿真,验证了其运行的稳定性.制作样机并试验测定了上述装置运行的稳定性.结果 显示,梯级式爬楼梯装置运行总体平稳,其稳定性与偏心距的大小有较大关系,不稳定性随偏心距的增大而增强.因此,设计此类装置时,在满足使用要求的前提下,偏心距应选用较小值.     

六足机器人爬楼梯步态规划

楼梯是移动机器人工作环境中最常见的复杂障碍物之一,也是衡量机器人在非结构化环境中推进性能的一项重要指标。因此,分析了国内爬楼梯机器人的研究现状,设计了六足机器人AmphiHex的四足步态,计算了四足步态的稳定裕度,并分析了四足步态在不同楼梯中的应用,最后通过实验验证步态规划是可行的,从而为机器人的系统设计和行为决策提供指导。     

多功能水平载人椅的结构设计

针对现阶段国内外智能轮椅的缺陷,设计了一种集上下楼梯、辅助站立、越障等功能于一体的多功能水平载人椅.与此同时,利用自动调节座椅水平、蜗轮蜗杆减速器自锁等方法,保证了轮椅在上下楼梯、越障时的安全性和可靠性.     

全方位水平姿态爬楼机器人机械系统研究

介绍了一种全方位水平姿态爬楼机器人,该机器人为三自由度机器人,通过3个自由度的配合实现机器人越障、爬楼、零半径转弯等运动。通过简图介绍了有关机器人原理、组成、平地直线运动和多阶梯阶爬越过程分解步奏;分析机器人全方位运动转向机理;推导出上、下台相对转角与机器人前进位移的关系和对应各种角度下相应位移数值,以及均分位移实现运动的平衡,并对关键零件进行有限元分析。     

四连杆爬楼梯机器人的改进和优化

针对非结构环境楼梯对机器人的移动要求,提出了。一种四连杆爬楼梯机器人;介绍了机器人结构特点,建立了机器人三维模型。应用虚拟样机软件ADAMS对四连杆爬楼梯机器人进行了越障和差速转弯仿真,分析了其越障构态的变化特点,并根据输出仿真特性曲线对机器人进行了改进和优化,实物试验,验证了改进和优化方法的正确性,     

基于在线ZMP校正的下肢外骨骼上楼梯步态规划

为提高下肢外骨骼机器人上楼梯的稳定性,合理的步态规划与误差校正是至关重要的两个方面,为此,提出一种上楼梯过程中零力矩点(ZMP)的在线校正方法。首先,建立下肢上楼梯的运动模型,并进行运动学分析,利用5次B样条曲线进行下肢关节轨迹规划。其次,针对由穿戴过程中人不稳定扰动作用造成的实际与规划ZMP轨迹之间的较大误差,采用在线ZMP校正进行调节。最后,通过仿真和实际实验证明,这种在线校正能够明显减小机器人的ZMP误差,提高机器人ZMP的稳定裕度,保证下肢机器人系统的整体稳定性。