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.     

履带变构式轮履复合爬楼轮椅爬楼平稳性分析

对一种基于大轮摆动的履带变构式轮履复合爬楼轮椅的爬楼平稳性进行分析。针对均匀楼梯上的爬楼过程进行数学建模,分析在爬楼过程中爬楼轮椅和人体整体的重心相对支撑台阶沿的位置关系,得出了满足平稳性要求的参数关系式,并给出了平稳性裕度的概念和计算方法,计算出常见楼梯范围内前平稳性裕度以及后平稳性裕度的最小值。针对某一台阶突高、突低、突宽或突窄四种形式的不均匀楼梯上的爬楼过程分别进行建模分析,得出了满足非均匀楼梯爬楼最平稳的平稳性要求的参数关系式,给出了验证某一楼梯参数能否满足非均匀楼梯平稳性要求的方法。进行了样机试验,进一步验证了该爬楼轮椅在常见台阶尺寸楼梯上的平稳性和非均匀楼梯上平稳性的预判方法可行。     

一种轮履组合式爬楼轮椅的设计

设计了一种可以爬楼越障、跨越沟壑的轮履组合式爬楼轮椅。轮椅由机械系统和驱动控制系统组成,机械系统主要包括轮履组合式行走机构、姿态变换与动力切换机构、复合动力箱、座椅、座椅平衡调节机构等。行走性能分析表明,轮椅具有良好的机动性和通过性,可攀爬33b斜度楼梯,跨越245mm垂直高度障碍和430 mm宽度沟壑。     

轮-履复合被动自适应机器人设计与参数分析

针对地形狭窄、障碍物较高的非结构环境,提出了一种可正反向越障的轮-履复合被动自适应机器人。该机器人由车体模块、尾轮模块和两个左、右对称布置的轮-履复合模块组成。简述该机器人的整体结构和模式转换原理,并详细介绍了其动力传递过程和运动过程。通过建立机器人轮-履复合模块数学模型,分析各构件的运动关系,对轮-履模块的模式转换过程及受力情况进行研究,并研究了轮-履复合模块结构变形过程中履带长度的变化情况。分析结果验证了参数设计的合理性和方案的可行性。     

一种新型自动上下楼轮椅的力学分析

一种新型可自动上下楼梯的轮椅既适应平地行走,又能在无人陪同的情况下搭载使用者自动上下楼梯,极大地方便了老年人和腿脚不便人士的日常生活。新型轮椅在投入生产前必须要进行严格的测试分析,首先要满足轮椅上下楼梯的功能,对其平地行走和上下楼过程进行力学计算和动力分析,为其动力系统的选定提供数据支撑;同时也要保障人员在使用过程中的安全性,故要对其结构进行强度和刚度的校核并针对上下楼过程开展运动分析,以验证其安全性能。     

轮-履双模式自适应机器人的设计与参数分析

基于被动自适应机理的研究,提出了一种具有轮-履双运动模式的移动机器人结构。该机器人能根据环境的约束产生被动变形并转换运动模式,跨越高于自身高度的障碍。通过建立移动机器人模型,对影响其变形的各机构参数进行了分析,并通过优化算法将各参数优化。最后对机器人变形过程进行仿真,验证了各机构参数的合理性。     

新型轮履复合式移动底盘设计与分析

本文提出了一种新型的轮履复合式移动底盘的设计方案,该移动底盘基于一种新型的轮履复合式变体轮技术。完成了对机器人遥控/半自主的嵌入式控制系统的设计,实现了实时性高、可靠性好的控制要求。结合几种典型障碍详细分析了机器人的越障过程和特性,分析表明,该新型轮履复合式移动底盘具有很强的环境适应能力和较高的越障性能。     

多姿态轮履复合机器人移动机构设计与分析

对现有传统机器人的移动行走机构进行了研究分析,提出了一种基于变体轮技术的新型轮履复合移动机构设计方案。分别对该变体轮的工作机理和整体结构进行了介绍和设计,并对其整体模型和布局做了简要介绍。比较分析了基于变体轮技术的机器人与传统的机器人,尤其是整体式履带机器人,凸显了较大的优势。着重阐述了该机器人的几种典型运动模式,且对基于四连杆机构的液压伸展臂的运动学做了分析,为机器人的越障动作规划奠定了理论基础。     

多适应性轮履复合载物移动系统的设计

针对复杂的非结构化工作环境,为提高载物移动能力,提出了一种具有多适应性的新型轮履复合式移动系统。该移动系统由变径步行轮和履带系统组成,既发挥了轮式结构平地行走的转弯灵活性和运动高效的特点,又结合了履带式结构爬坡时良好的稳定性和适应性。同时,为进一步提高爬坡时货物的安全性,设计了自适应载物升降平台,通过陀螺仪运用卡尔曼算法进行平台倾角的闭环控制,实现了平台的水平载物。运用RECURDYN软件进行动力学仿真,并制作了实物模型实施了验证,结果表明：该移动系统具有较好的复杂工作环境的适应性和载物的平稳性。     

轮履复合式机器人设计及其可包容地形分析

针对野外环境的要求,设计了一种轮履复合式机器人。该机器人采用对称结构,由两组履带、4个车轮、运动模式调整装置和车体组成。它可以用车轮实现高速运动,用履带来适应复杂地形,也可以轮履并用来跨越障碍。研究了机器人系统的核心部件——运动模式调整装置的结构与工作原理,分析了机器人通过台阶、凸台、壕沟、斜面及楼梯等典型障碍时的运动特性及可包容的地形。研制完成的样机结构简单、变换灵活,具有良好的环境适应性。     

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.     

一种关节式轮履混合机器人的设计与运动分析

针对移动机器人在发展中存在的问题,综合轮式、履带式等不同移动机构的特点,设计了一种关节式轮履混合机器人,详细分析了其机械结构。该机器人具有多种运动模式,根据运动环境的不同,可以在纯轮式运动与纯履带式运动间切换。基于齐次坐标变换矩阵分析了机器人的质心稳定性与越障性能,建立了其质心方程与越障方程。实验证明,这种机器人能够充分发挥轮式运动与履带运动的优点,机动灵活,速度快,并且具有很强的地形适应能力和越障能力。     

电动车用新型复合电源系统的设计

针对传统复合电源系统中的各自优缺点,设计了一种较为新颖的复合电源控制系统。在该系统中,通过使用IPM模块与基于门限值控制理论,对电池与超级电容的充放电进行切换控制,使其SOC稳定在一定的范围内,从而在整个使用工况中满足动力性与经济性的要求。     

一种新型轮椅脚踏板机构设计分析

爬楼轮椅的出现解决了普通轮椅的跨越沟壑和台阶的难题,但由于大多数爬楼轮椅采用背对楼梯的方式,与平时的面对行走方式相反,进而限制了乘坐者的视野,增加了轮椅操作的复杂性,降低了安全性,为了克服爬楼轮椅的这一缺陷,对一种基于变胞原理的轮椅脚踏板机构进行了研究设计。利用自由度和拓扑关系的变化引起的结构变化,通过运动学分析,受力分析,动力学分析,MATLAB软件仿真,UG、Adams联合仿真对其分析,并对其进行尺寸设计,仿真优化,以此提高爬楼轮椅的各项性能。     

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。     

一种新型混合动力城市客车的开发

针对城市公交客车的实际运行工况需要,开发出一种新型混合动力总成装置,用于混合动力城市公交客车。混合动力总成具有高低速双电机模式,能充分发挥串联式和并联式优点。混合动力客车具有纯电、混联、驻车发电和电网充电4种工作模式,使发动机、发电机、电机等部件更优化地匹配工作,在结构上保证了在复杂的工况下系统工作在最优状态,达到更高的节能和减排目标。     

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。     

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。