步进式爬梯轮椅的设计

设计了一种集平地行驶和上下楼功能相结合的步进式爬梯轮椅。该轮椅采用轮毂电机驱动轮椅平地行驶,通过轮椅伸缩杆电机的传动齿轮与伸缩杆内部的齿条相啮合带动伸缩杆伸缩部位做上升或下降运动的步进式方式上下楼梯。提出三对伸缩杆进行轮椅爬升装置的设计,该伸缩杆用于模仿人类上下楼梯过程,通过这三对伸缩杆在电机控制下有规律的运动实现轮椅的上下楼功能。最后运用simulation对轮椅的底座进行有限元分析,确保轮椅在使用过程中的安全性与稳定性。     

一种多功能救援担架的设计与研究

设计了一种能适应多种灾难环境下,集多功能于一体的救援设备.通过对杆件长度可变四杆机构、齿轮齿条机构、棘轮机构、自锁机构及导轮换向机构的整体联动,可将其转化成普通救援担架、防风雨担架、单人背式担架、快速反应轮椅、运输手推车、轻便救生船、攀爬越障梯等多种在灾难现场实行救援、逃生的装置.     

一种可穿戴式水果采摘装置的创新设计

介绍了现有的采摘器具的发展现状,分析了现有采摘机器的优缺点,创新设计了一种可穿戴水果采摘设备。论述了该装置的设计思路和组成部分,采用八杆机构改变两杆间角度实现2～4.5 m的采摘范围;采用组合开闭机构实现水果转移;采用四杆机构使背部装置可背负可变推车,实现装载和运输功能。建立了背部四杆机构的力学模型,对设计结构进行运动仿真分析和计算,得到满足实际要求的结构参数。该采摘装置相比以往采摘器具可实现高枝水果采摘,降低了水果损伤率,可采摘多种水果。     

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。     

三金片绣自动送片装置机构创新设计及优化

传统三金片绣花机送片装置采用五个步进电机进行驱动,其中三个用于独立驱动三种金片送片机构,一个用于调整送片位置,最后一个用于装置的升降。该装置使用电机数量过多,体积庞大,可靠性低,且编写控制程序较为繁琐。针对该问题,对该装置进行了创新设计,创造性的设计出一种可控离合机构,通过该机构实现了一个步进电机对三种金片送片机构的控制。然后,以切换时间为优化目标对该机构的杆长参数进行了优化。经过生产实践验证了该机构创新设计的可行性及有效性。     

一种可升降省力便携式轮椅设计

文章在分析目前市场上轮椅存在的缺陷基础上,设计出一种可升降省力便携式轮椅。该轮椅利用摇杆、摩擦棘轮机构、四杆机构构建出新型的驱动机构,通过摇杆往复驱动地轮运动,改变了用力形式,达到了省力的目的;采用叉杆机构、滑块机构和丝杠螺母副组成的升降机构使轮椅座位具有可升降功能,提高了残疾人的自理能力。通过创新设计,可升降省力便携式轮椅在传统轮椅基础上进一步扩展了使用功能,具有较高的实用价值。     

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。     

基于齿轮传动的结构仿生螃蟹机器人设计

基于螃蟹的结构特性,运用仿生学原理设计了一款由八只足和两只钳螯组成的仿生螃蟹机器人。控制行走步进电机驱动齿轮曲柄摇杆机构实现螃蟹机器人的横向行走、转向等基本动作,控制升降步进电机驱动齿轮齿条机构实现钳螯的升降,控制摆动舵机实现钳螯的左右摆动,控制抓取舵机驱动两不完全齿轮双摇杆机构实现钳螯的抓取。该仿生螃蟹机器人传动灵活、动力传递效率高、维修方便,有很好的路况适应能力。该机器人在复杂路况下进行搜救与探测等方面,具有较好的应用潜力。本文为极端环境下的多足仿生探测机器人的传动设计提供了借鉴和参考。     

基于婴儿车的自动摇扇设计研究

针对目前风扇风力婴幼儿太大,设计了一种基于婴儿车的自动摇扇机构;设计方向包括续航能力、产品销售模式、人性化设计和绿色设计。在室外运动中第一车轮作为原动件提供动力,带轮一与车轮固定,通过普通平带动力传递到带轮二。在推车休息时,蓄电池驱动电机转动,带动棘轮连杆机构使摇扇摆动;材料选择可降解的聚乳酸和聚碳酸酯。产品销售模式将机械设计与婴儿车作为组合产品。实现了风力柔和、环保战略目标,提高了能源利用率和产品进入市场平滑度。     

重心自调式多功能医护车的设计

该重心自调式多功能医护车利用齿轮齿条机构,使用者可轻松实现医护车、医护床及轮椅三者之间的转换。其最大特点是重心自调,通过螺杆机构传动带动平行四杆机构运动,平行四杆机构与齿轮齿条机构通过连杆联结,带动后轮前后运动,调整前后两轮之间跨距,保证运行的安全性。样车经试验测试,性能良好,适用于多种场合。     

固定尺寸板坯连铸结晶器自动加渣机的设计

针对传统二维行走型自动加渣机运动路径复杂、成本昂贵的不足,设计了一种新型自动加渣机。该加渣机主要包括机架、螺旋给料机、第一电机和行走传动机构。其中螺旋给料机包括第二电机、料斗、双输出轴传动机构、两根螺旋丝和两根给料管。该装置中,第二电机通过双输出轴传动机构驱动两个螺旋丝转动,逐渐将料斗里的保护渣推送到给料管口外,洒落于结晶器的钢水表面,同时第一电机通过单自由度的带轮行走机构带动螺旋给料机整体作回旋运动,从而两个给料管分别在结晶器两侧走相同的路径。该装置结构紧凑,控制容易,成本低,特别适用于固定尺寸结晶器的板坯连铸使用。     

一种茶芽叶压揉成球装置的设计

设计了一种茶芽叶压揉成球装置。为了实现茶芽叶半自动压揉成球工序,该装置利用主电机以及锥齿轮组换向作用,将扭矩传至带有内凹槽的压头上,实现工序的"揉";利用步进电机带动蜗杆涡轮、齿轮齿条推动压条向下运动,实现工序的"压"。通过控制模具盘运动,将成品茶球倒入收集筐。至此完成一次工序,之后重复工作。为了提高装置的生产效率和可靠性,利用大斜齿轮带动多个套筒工作,设计曲柄滑块机构来防止模具盘受弯矩时过度变形。该装置适用于小批量茶芽叶成球加工。     

一种小型多功能锯切一体机的研制

设计了一种小型多功能锯切一体机:主要由驱动机构、摆动机构、进给机构及定距调节机构等组成,通过电机及曲柄摇杆带动手锯往复运动来实现切割,由电机及丝杆及螺母的配合,实现定距移动,达到进给。将锯条更换为电热丝后,还可以进行塑料及泡沫的切割,产品结构简单,效率较高,可以填补锯床与手锯之间的市场空白。     

装载机八杆机构工作装置多目标优化与仿真

提出了一种实用性和可操作性较强的八杆机构多目标优化方法.将设计变量矩阵分解为两组耦合度较小的矩阵,提取重要度最高的几个优化目标,把其他优化目标转换成约束条件,建立起八杆机构多目标优化数学模型,同时创建了工作装置多目标优化流程.将该数学模型加载于系统动力学分析软件ADAMS,借助该软件的内建函数,把多目标优化转换成单目标优化,实现了优化过程的函数驱动与函数监测.最终实现了工作装置的快速优化与仿真.     

一种柑橘采摘气动伸缩机构的设计

介绍一种采用模块化设计的柑橘采摘气动伸缩机构,包括电池模块、电机模块、气体压缩模块、驱动控制模块、储气装置、气动伸缩杆等模块。通过锂电池提供动力,单片机控制电动机带动气体压缩模块产生高压气体,推动伸缩杆平稳伸缩。实现了单人多方位柑橘果实采摘的功能,有效解决了传统柑橘采摘过程需要梯子辅助、多次上下攀爬等问题。     

基于蜗杆蜗轮与曲柄连杆传动的机械手内抓取装置

介绍了一种基于蜗杆蜗轮与曲柄连杆传动的机械手内抓取装置的工作原理,给出了其力学特性及计算公式。该装置由减速电机驱动后,输出转矩带动蜗杆旋转,将动力传递到蜗杆上;然后蜗杆分别带动与自已相啮合的上下蜗轮转动,上下蜗轮再带动铰接在各自蜗轮上的曲柄连杆摆动;最后通过曲柄连杆增力机构实现二次力的放大,使抓取头准确地紧贴物体或工件内表面,平衡地抓取并撑紧物体。该装置结构紧凑,操作简单,省时省力,柔性好,绿色化程度高。     

新型多功能电动轮椅的研制

利用蓄电池和幅条电动机组合,实现由原来普通的手动控制到现在的手动、电动控制的双重功能,并利用自制的手柄和辅助装置实现轮椅的控制和转向等功能.驱动部分采用有刷幅条电机的后轮驱动.幅条电机传动具有转矩大、噪音低、效率高、耗电少、寿命长、绿色环保等优点,克服了链传动噪声大、冲击大、传动不平稳等缺点,且外观新颖,改装后便于轮椅折叠;控制部分采用采用平等四边形连杆机构,结构简单,并实现了大角度的转向控制和两轮同步运动,同时增加轮椅在行进中的稳定性,而且起到防倒的功能,遇上下坡也能自主掌控.安全性高;制动部分采用特制的涨刹机构,连到前后手柄都可以制动,安全性高.同时研制出按摩坐垫、方便用的马桶、遮阳用的万向可调节伞架、吃饭看书用的桌架、靠背调节机构以及专门为此轮椅设计的集照明和转向用的一体灯.     

电动载物爬楼车输出轴的有限元分析

电动载物爬楼车在爬升过程中,四杆机构由电机主轴驱动,从而实现了攀爬楼梯的过程。电机主轴受到两端弯矩、转矩的作用而影响到电动载物爬楼车的爬楼稳定性。因此需要对电机主轴和四杆机构中的四杆轴进行有限元分析来验证强度,文中利用Soild Works软件来实现爬楼车电机输出轴的设计和有限元分析。     

穿戴式下肢外骨骼机器人的结构设计与仿真

设计了一种下肢外骨骼装置,主要由髋关节、膝关节、踝关节和驱动装置组成,其中膝关节部分采用了四杆机构替代传统的单自由度转动副结构,提高了膝关节的仿生性,驱动装置采用了电机驱动。对髋、膝、踝三关节采用Adams进行了运动学仿真分析,获得了三个关节的输出角度数据,通过与输入角度数据的对比,验证了该下肢外骨骼装置与人体行走姿态具有良好的跟随性。同时通过对膝关节四杆机构的结构设计与运动学仿真分析的交互叠代,优化了膝关节四杆机构的设计参数。     

一种手动齿轮齿条移动装置研制

目前的各种机械架构设备中,能够进行平行移动的机构已经非常的常见,例如丝杆结构、气缸驱动、电机驱动等,各种结构都有各自的优缺点,其中,气缸驱动、电机驱动通常使用气缸、电机对移动装置进行驱动,而气缸通常需要电磁阀控制,电机也需要在通电状态下进行,其在小型的移动机构中使用并不方便。本文提出了一种手动齿轮齿条移动装置,通过手动扳动把手实现单向移动,并通过限定条的设置,使移动机构能够回复到起始的位置,且结构简单,操作方便,适用于小型机械装置。