連桿式爬樓梯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、人口老齡化是越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題，全國(guó)60歲及以上老年人口21242萬(wàn)人，占總?cè)丝诘?5.5％，其中65歲及以上人口13755萬(wàn)人，占總?cè)丝诘?0.1％。并且，第二次全國(guó)殘疾人抽樣調(diào)查我國(guó)殘疾人總數(shù)為8502萬(wàn)人，同時(shí)隨著城鎮(zhèn)建設(shè)速度的加快，樓房也成為了人們的首選居住地，但是對(duì)于行動(dòng)不便的老年人和殘疾人來(lái)說(shuō)，上下樓成為了他們的困擾，普通輪椅不能滿足他們的日常出行的需要，所以為了滿足上述人群的生活需求，提高他們的生活水平，減輕護(hù)理人員和家人的

2、工作強(qiáng)度，所以設(shè)計(jì)一款能夠爬樓梯的輪椅是非常必要的。
　　本文從機(jī)構(gòu)學(xué)的角度出發(fā)，結(jié)合動(dòng)力學(xué)和數(shù)值分析等相關(guān)知識(shí)，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)資料和論文的基礎(chǔ)上，提出了基于連桿式的爬樓梯輪椅的理論模型，確定了雙曲柄五桿機(jī)構(gòu)。通過(guò)五桿機(jī)構(gòu)連桿點(diǎn)所形成的軌跡曲線完成爬樓梯動(dòng)作，保證五桿機(jī)構(gòu)所形成的曲線可以順利的越過(guò)樓梯是整個(gè)設(shè)計(jì)中的重要部分，確定五桿機(jī)構(gòu)雙曲柄存在的條件，并且通過(guò)控制變量的方法，討論了傳動(dòng)比、桿長(zhǎng)、初始位置、相位差等

3、不同設(shè)計(jì)變量對(duì)軌跡曲線的影響，通過(guò)Matlab的優(yōu)化工具箱，建立目標(biāo)函數(shù)，同時(shí)依據(jù)曲柄存在條件、軌跡域的存在位置尋求約束條件，優(yōu)化得到滿足條件的五桿機(jī)構(gòu)的桿長(zhǎng)和初始位置。應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)相關(guān)理論，在充分考慮老年人、殘疾人等生理和心理需求的基礎(chǔ)上，按照我國(guó)成年人身體各部分尺寸標(biāo)準(zhǔn)完成構(gòu)形設(shè)計(jì)，并且根據(jù)受力特點(diǎn)對(duì)爬樓梯五桿的主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在Creo2.0軟件建立三維模型。與此同時(shí)，建立爬樓梯五桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)模型，在Adams中對(duì)