星型轮式多功能电动轮椅车的设计与研究.pdf

星型轮式多功能电动轮椅车的设计与研究年
:呷专缸最合肥工业大学主席:委员:本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名ぷ鞯ノ弧⒅俺
导师签名:韭学位论文者槐套越学位论文作者签字:荟坦签字日期:扫劫签字期:扣年旅湃独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:知,,年‘月金目巴』┨金胆王些太堂本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标志和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅或借阅。本人授权金月巴王些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者毕业后去向:’工作单位:通讯地址:电话:邮编:
星型轮式多功能电动轮椅车的设计与研究摘要轮椅在大部分年老体弱者和肢体伤残人士的生活中扮演着重要的角色,尤其是随着人口老龄化和残疾人数量的增加,轮椅将为改善这一特殊人群的生活起到不可替代的作用。然而,普通的手动、电动轮椅不具备爬楼和跨越路障的功能,从而限制了使用者的活动范围。为了解决上述问题,给老年人和残疾人提供性能优越的助行装置,改善他们的生活质量,本文通过对四种常见爬楼梯轮椅优缺点分析与对比,设计了一种既可在平地使用、又能爬楼梯的星型轮式多功能电动轮椅车。本文首先给出了多功能电动轮椅车的总体设计方案及其各组成部分原理与结构,计算星型轮机构的结构尺寸并分析其越障机理,确定了驱动电机、电磁离合器等关键部件的参数。其次,提出并分析轮椅车的运动学模型,仿真了轮椅车的爬楼过程;同时,从侧倾角、极限越障高度、爬坡能力、轮椅车的稳定性等四个方面分析了轮椅车的行驶性能。然后,分别建立轮椅车的平地行走和越障时的轮椅车力学模型,并根据静力学方法列出其越障力学方程,推导轮椅车最大越障高度的影响因素;运用虚功原理,建立轮椅车星型轮越障的动力学方程,得出其越障高度数学模型,并在中进行其越障高度影响因素分析。最后,基于⒙忠纬档男槟庋P停D饴忠纬档呐缆スた觯验证爬楼机理的正确性,对轮椅车在特定楼梯和三种典型楼梯下爬楼过程中的重心波动、轮椅车倾角、功率等进行仿真分析与对比,验证设计的正确性和可关键字:星型轮多功能电动轮椅车运动学动力学抡靠性。’
;.,瓾,瑆,甤琣瑃,’猚’簍瑃,甌,瑃—
;,:;籯
致谢本文是在我尊敬的导师陈无畏教授的悉心指导下完成的,在此论文完成之际,向陈老师在我研究生学习阶段给予我学习和生活上的关心和帮助表示最衷心的感谢吕鲜ι詈竦睦砺壑J逗头岣坏氖导椋辖髑笫档闹窝龋朴素平和的生活心态,使我受益匪浅,再次向他表示诚挚的感谢,祝福陈老师幸福、健康、快乐感谢课题组王其东教授、胡延平副教授、姜武华老师等各位老师对我学习和工作上的关心和照顾。同时,还要向培养我七年的机械与汽车工程学院及各位老师表示衷心的感谢感谢我的父母,正是他们无声的大力支持及殷切期望,使我能够全身心地投入到学业和科研中,顺利完成学业及本课题的研究感谢实验室祝辉、王檀彬、赵林峰、刘翔宇、秦炜华、朱茂飞、夏光、杨军、黄鹤、王家恩、陈晓新、王磊、李健、肖灵芝、郝芳芳、王洪成、韦端利、王海波、罗凯杰、梁源源、赵甲运、钱海青及室友屠得新、郑与波等兄弟姐妹们在生活和学习上给予我的关心和帮助。在此,祝愿他们生活快乐、事业有成最后,向所有关心和帮助过我的老师、同学和朋友们表达我最真诚的祝愿,愿他们永远幸福、快乐。感谢所有关心、帮助、支持我的人作者:李超月
目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”课题的研究背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“国内外发展现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第二章轮椅车的总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一轮椅车的总体方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯动力系统参数设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.≡瘛本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”第三章轮椅车运动特性分析