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爬楼梯轮椅翻转爬升传动系统设计与仿真分析

机械传动 2014年第2期38卷 78-82页

作者：王占礼郭化超陈延伟胡艳娟长春工业大学机电工程学院吉林长春130012

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SolidWo... 详细信息

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。

关键词：爬楼梯轮椅差动行星齿轮翻转爬升有限元

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爬楼梯轮椅的研究进展

中国康复医学杂志 2005年第5期20卷 366-367,i001页

作者：苏和平王人成内蒙古民族大学物理与机电学院清华大学精密仪器与机械学系

轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具,随着无障碍设施的增多,轮椅使用者的活动范围逐步加大,但楼梯却使轮椅受到很大限制,因此研发价格低廉、简单易用的爬楼梯轮椅是康复工程工作者面临的一项比较紧迫的任务.本文按照爬... 详细信息

轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具,随着无障碍设施的增多,轮椅使用者的活动范围逐步加大,但楼梯却使轮椅受到很大限制,因此研发价格低廉、简单易用的爬楼梯轮椅是康复工程工作者面临的一项比较紧迫的任务.本文按照爬楼梯的运动方式将轮椅分成连续型和间歇型两种,分别介绍了其技术特点和研究进展,并对爬楼梯轮椅的发展趋势进行了展望.……

关键词：爬楼梯轮椅轮椅使用者活动范围价格低廉康复工程运动方式体弱者工作者间歇型连续型

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一种双联星形轮机构电动爬楼梯轮椅的设计

中国临床康复 2005年第26期9卷 144-145页

作者：苏和平王人成内蒙古民族大学物理与机电学院内蒙古通辽市028042 清华大学精密仪器与机械学系北京市100084

目的:目前已有多种方式的爬楼梯轮椅设想和样车,但因为操作复杂、体积大等,未能家庭实用化。借鉴IBOT3000的爬楼梯方式,设计一种体积小巧轻便,使用简单方便的电动爬楼梯轮椅,来推进爬楼梯轮椅的实用化。方法:采用双联星形轮机构爬楼梯,... 详细信息

目的:目前已有多种方式的爬楼梯轮椅设想和样车,但因为操作复杂、体积大等,未能家庭实用化。借鉴IBOT3000的爬楼梯方式,设计一种体积小巧轻便,使用简单方便的电动爬楼梯轮椅,来推进爬楼梯轮椅的实用化。方法:采用双联星形轮机构爬楼梯,在平地上行走时,星形轮由一对电动轮毂驱动运动;爬楼梯时,由专用电动机,通过一个行星轮系驱动一对双联星形轮交替运动,完成攀爬楼梯动作。①计算爬楼梯需要的功率P为:P=M×ω=260W。②当楼梯高度为M(M=145mm),行星轮系外壳半径为R3,星形轮半径为R1,R2,(R1=R2),为使行星轮系外壳不与楼梯发生干涉,经计算R1=200mm,R3=127.5mm。③选择和设计了2K-H型行星轮系为轮椅爬楼梯的翻转机构。经计算,行星轮系的各个参数满足均布安装和邻接条件。结果:整个外形尺寸相当于普通的轮椅,没有IBOT3000复杂的陀螺重心平衡系统,制造成本明显降低。结论:设计的双联星形轮机构爬楼梯轮椅采用效率高体积小的行星轮系作为爬楼梯机构,以及选用电动自行车轮毂为行走提供动力,使得整个轮椅结构紧凑、重量轻,实用性强。

关键词：轮椅设备设计,动力学爬楼梯轮椅星形设计轮机交替运动平衡系统轮系体积

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行星轮式爬楼梯轮椅的越障能力分析

机械设计 2010年第1期27卷 48-53页

作者：吴昌林金强赵青华中科技大学机械学院湖北武汉430074

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"... 详细信息

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。

关键词：行星轮爬楼梯轮椅越障能力 ADAMS仿真分析

基于RecurDyn的新型爬楼梯轮椅的设计与仿真

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机械传动 2018年第10期42卷 96-100,140页

作者：陈伟荣张华王飞文郑敏刘诚南昌大学机电学院江西南昌330031

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... 详细信息

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。

关键词：爬楼梯轮椅履带 RecurDyn 仿真设计

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行星轮式爬楼梯轮椅的应用研究

中国康复医学杂志 2011年第1期26卷 65-68页

作者：金强吴昌林刘香香华中科技大学机械学院武汉430074

目的:为完善行星轮在爬楼梯轮椅上的应用。方法:系统分析"半控"行星轮和星轮行星轮转换式登楼轮的越障爬楼梯机制,比较分析两者在应用方面的优劣势,并对提出的新的"全控"行星轮通过ADAMS软件进行运动学仿真。结果:找出了已有行星轮在应... 详细信息

目的:为完善行星轮在爬楼梯轮椅上的应用。方法:系统分析"半控"行星轮和星轮行星轮转换式登楼轮的越障爬楼梯机制,比较分析两者在应用方面的优劣势,并对提出的新的"全控"行星轮通过ADAMS软件进行运动学仿真。结果:找出了已有行星轮在应用上的缺陷,并提出了一种新的"全控"行星轮,制作了物理样机进行相关实验。结论:新的"全控"行星轮在爬楼梯轮椅应用上具备优势,能更好地实现轮椅的爬楼梯功能。

关键词： “全控”行星轮爬楼梯轮椅 ADAMS仿真分析

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一种新型的可爬楼梯轮椅结构设计及运动分析

制造业自动化 2014年第7期36卷 135-137页

作者：李育文位建康王红卫张金杨改云郑州轻工业学院机电工程学院郑州450002

在研究现有爬楼轮椅重心起伏较大、乘坐不舒服的基础上,提出了一种集平地行走与爬楼梯功能于一体的多功能助行轮椅设计方案。该轮椅的倾斜支架与地面的夹角为30°,依靠辅助者可以把座椅翻转到倾斜支架上,保持使用者上下楼梯时始终处于... 详细信息

在研究现有爬楼轮椅重心起伏较大、乘坐不舒服的基础上,提出了一种集平地行走与爬楼梯功能于一体的多功能助行轮椅设计方案。该轮椅的倾斜支架与地面的夹角为30°,依靠辅助者可以把座椅翻转到倾斜支架上,保持使用者上下楼梯时始终处于水平位置;设计了一种切换机构,通过切换机构放下和收起履带底盘,依靠履带底盘实现爬楼功能;运用ADAMS软件对切换机构进行仿真分析,结果验证了机构设计的合理性。为样机的制作提供理论依据。

关键词：爬楼梯轮椅切换机构履带底盘 ADAMS仿真分析

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爬楼梯轮椅安放机构的改进基因建模构型设计

山东理工大学学报（自然科学版） 2018年第5期32卷 17-22页

作者：王延祥杨先海山东理工大学机械工程学院山东淄博255049

我国老龄化问题日益严重,为了解决老年人出行困难的问题,通过采用"轮番填补"楼梯的新思路,提出了一种新型的爬楼梯轮椅.对新型爬楼梯轮椅安放机构的任务约束进行全面分析,给出满足不同工况约束条件下的子机构,将各个子工作机构根据任务... 详细信息

我国老龄化问题日益严重,为了解决老年人出行困难的问题,通过采用"轮番填补"楼梯的新思路,提出了一种新型的爬楼梯轮椅.对新型爬楼梯轮椅安放机构的任务约束进行全面分析,给出满足不同工况约束条件下的子机构,将各个子工作机构根据任务的顺序要求"拼接聚合"得到满足任务约束的机构,并对该机构进行ADAMS仿真.仿真结果表明,该新型爬楼梯轮椅具有适应性高、稳定性好以及对台阶无损伤等优点.

关键词：爬楼梯轮椅任务约束基因建模变胞机构

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基于双曲柄爬升机构爬楼梯轮椅的设计与研究

基于双曲柄爬升机构爬楼梯轮椅的设计与研究

作者：李爽长春工业大学

学位级别：硕士

轮椅作为行动不便的老年人和下肢伤残者生活中的代步工具,可以辅助肢体伤残者和行动不便的老年人进行身体锻炼和参与社会活动,现已取得广泛应用。然而,当前所使用的普通轮椅仅能进行平地行驶,无法满足老年人和下肢伤残者自由上下楼梯的... 详细信息

轮椅作为行动不便的老年人和下肢伤残者生活中的代步工具,可以辅助肢体伤残者和行动不便的老年人进行身体锻炼和参与社会活动,现已取得广泛应用。然而,当前所使用的普通轮椅仅能进行平地行驶,无法满足老年人和下肢伤残者自由上下楼梯的需求,限制了使用者的活动范围。为了满足这一需求,除了增加各种公共建筑的无障碍设施,研究一种既可平地行走又可爬楼梯的多功能轮椅,从而提高传统轮椅的越障能力,显得尤为重要。鉴于此,本文研究并设计一种既可平地行驶又可完成爬楼动作的基于双曲柄爬升机构的爬楼梯轮椅。首先,在对国内外现有的爬楼梯轮椅装置的特点研究和对比分析的基础上,考虑执行爬楼动作时轮椅的安全稳定性、控制难易程度以及乘坐者的舒适度,对爬楼梯轮椅进行方案设计,主要包括爬楼梯轮椅的技术要求、机械结构及爬楼过程方案设计。其次,通过对爬升机构的数学模型分析,确定爬升机构的主要结构尺寸,并对爬升机构进行受力分析;为了使轮椅在执行爬楼动作时更稳定,设计座椅调节机构及辅助支撑机构,并运用SolidWorks软件完成了爬楼梯轮椅的整体结构设计;应用ADAMS软件对轮椅简化模型进行运动学仿真分析,通过分析爬楼梯轮椅的爬楼过程以及运动轨迹的仿真结果,验证了所设计的双曲柄爬升机构爬楼梯轮椅方案的可行性及实用性。最后,对爬楼梯轮椅在平地行驶时和爬楼状态下进行动力学分析,得到轮椅所需的最大扭矩,设计了驱动系统;分析爬楼轮椅在执行爬楼动作时的稳定性;运用ANSYS Workbench软件对关键部件进行有限元分析,验证了所设计爬楼梯轮椅在爬楼过程中的稳定性以及关键部件的可靠性。

关键词：爬楼梯轮椅双曲柄爬升机构运动仿真分析有限元分析