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。     

前进式爬梯轮椅的结构设计与运动稳定性研究

为分析爬梯姿态对爬梯轮椅运动特性及稳定性的影响,提出了前进式爬梯轮椅的构思。对爬梯轮椅进行结构设计并建立爬梯轮椅的运动学模型,通过仿真分析了前进式爬梯轮椅运动特性,验证了其运行的稳定性;引入轮椅重心变化参量,构建了前进式爬梯轮椅的倾翻稳定性定量分析方程,得到轮椅爬梯过程稳定度变化情况。结果表明,爬梯轮椅稳定性与爬梯姿态存在关系,前进式爬梯轮椅稳定度在0.26~0.74,最小值提高了136.36%,最大值提高了100%。制作样机并进行实验,验证了前进式爬梯轮椅的可行性与有效性。     

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。     

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。     

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.     

一种可折叠电动轮椅的设计

针对可折叠电动轮椅折叠效果不理想问题,运用并联机构设计一款可快速实现折叠与展开的新型电动轮椅。首先通过对市场上主流的两种折叠方式的分析进行可折叠电动轮椅的概念设计,并构思其总体方案,然后基于符号法对折叠机构进行数学建模,利用解析法并通过构建静力学和动力学方程组对折叠机构进行静力学和动力学分析,再结合人机工程学原理和力学分析结果,对折叠机构进行符号建模并进行力学综合,完成可折叠电动轮椅车基本尺寸的设计,根据力学分析的结果,利用MATLAB软件分析杆件尺寸对压力角、传动角和杆件作用力的影响,最后对轮椅车进行具体结构的设计。此电动轮椅不仅便于折叠与展开,而且折叠前后轮椅车的尺寸有明显变化,折叠效果较为理想。     

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.     

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。     

一种新型多功能轮椅的研究与仿真

针对目前市面上轮椅功能较为单一的情况,介绍了一种新型多功能轮椅,主要有三种模式,即普通模式、锻练模式和电动模式,不同的模式下对应不同的应用。给出了系统的总体控制示意图,利用Pro/E软件建立了实体模型,利用ADAMS软件做了仿真分析,并与理论计算结果做了对比。结果表明,各个模式下运行良好,对使用者的上肢锻炼具有一定效果,同时轮椅的运行平稳性也有所提高。     

浅谈一种电动轮椅控制器设计

随着老龄化社会的不断加重,一些健康辅助器械的需求不断增加,其中电动轮椅的需求量很大。目前市面上的普通电动轮椅仅能实现前进、后退、转向等简单的运动控制,已经不能满足日益多样化的需求。本文针对普通的电动轮椅设计了一种控制系统,利用Arduino控制器作为主控,加入语言传感器、超声波传感器等传感器,可以实现电动轮椅的智能控制。     

基于物联网的电动轮椅控制系统研究

基于物联网技术,实现了电动轮椅控制系统的联网化设计。将压力传感器、电流传感器等传感器整合应用,并借助微处理器ESP8266和直流电机驱动板等,实现了电动轮椅远程提供用户信息、用户远程控制和监控轮椅的目的。使用达南美克控制器作为基本控制器,开发物联网控制器(IoT控制器)以实现电动轮椅的联网功能,两组控制器可以相互独立工作。用户通过IoT控制器能够监控轮椅的运行状态、使用者的乘坐状态和远程控制轮椅。测试结果表明,该控制系统运行稳定,符合研究目的。     

一种关节式履带移动机器人的爬梯机理分析

通过对自主研制的具有前关节臂履带式移动机器人爬梯机理的分析,提出了同种结构机器人实现连续攀爬楼梯的必要条件,并规划了机器人的爬梯步态,为同类型机器人的结构设计与优化提供了依据。     

可站立式电动轮椅机构设计及运动学仿真

提出一种可站立式电动轮椅机构的设计方案,分析其工作原理,建立了数学模型.根据人机工程学中的人体结构测量数据及机构几何关系,设计了各杆参数.运用UG NX5对机构进行了运动仿真,得到各铰链点的位移曲线,验证了机构设计的合理性和方案的可行性.     

新型轮-履复合电动轮椅设计与实现

针对很多下肢障碍者或老年人对平地高效移动和安全上下楼梯的需求,设计了一种新型轮—履复合电动轮椅。提出了该新型轮-履复合电动轮椅的技术方案,结合功能需求对其机械结构和控制系统进行了设计;分析了电动轮椅以履带式移动模式上下楼梯的过程并进行了图解说明;制作了电动轮椅的样机并进行了上楼梯实验。结果表明,所设计的新型轮-履复合电动轮椅能够同时实现平地高效移动和安全上下楼梯的功能。     

救援移动机器人爬梯构型分析

在对救援移动机器人进行介绍的基础上,分析了其爬梯构型,并进行了仿真验证.所做分析可以为救援移动机器人的结构设计与优化提供技术参考.