下肢障碍者专用车载轮椅自动上下车装置的设计与分析

摘要

在我国,下肢残疾人士和老年人士等下肢障碍者作为弱势群体的重要组成部分,他们一个很大的障碍就是户外出行的能力减弱,更甚者可能无法行走。随着汽车的不断普及以及人们生活水平的不断提高,下肢障碍者对外出的工具也有了更高的要求,不再只是局限于乘坐在车辆上,而是拥有一辆自己驾驶的汽车。如何在目前的交通条件下为下肢障碍者创造条件,实现他们与普通人一样独立驾驶汽车进行长距离的户外出行,这一课题已得到我国以及世界各国的高度关注。
　　本论文通过分析研究大量国内外的无障碍椅式升降阶梯装置、坡道式轮椅手推上下车装置、无障碍阶梯式上下车装置、机械传动上下车装置、改装的残疾人专用车的结构以及残疾人专用车的发展要求等,设计了一种方便下肢障碍者上下车的“下肢障碍者专用车载轮椅自动上下车装置”(以下简称“轮椅上下车装置”)。本装置中附有一部电动轮椅,轮椅可以单独在路面上行驶,也可以通过轮椅上下车装置安全地移动到专用车内。本装置是基于长城哈弗H6的底盘设计的,根据车体底盘的宽度与辅助设备电动轮椅的尺寸确定各构件的尺寸,轮椅上下车装置主要包括轮椅上下运动机构、轮椅横向运动机构、轮椅纵向调整机构以及轮椅定位紧固机构四部分,他们分别实现电动轮椅上下车、电动轮椅进出车厢、电动轮椅前后位置调整以及电动轮椅与动平台之间的定位紧固。
　　在结构设计中,本课题采用设计软件Pro/E建立轮椅上下车装置各零部件的三维实体模型,并对其进行模型装配。通过接口导入到动力学仿真软件ADAMS中,对该装置的工作过程进行动态仿真分析,获得各铰接点及其他运动副受力情况的相关参数曲线数据,并对以上所述相关参数曲线数据进行分析,验证结构设计的合理性。
　　本论文的主要研究成果是,实现了电动轮椅上下车、电动轮椅进出车厢、电动轮椅前后位置调整以及电动轮椅与动平台之间的定位紧固,达到了电动轮椅自动上下专用车目的,这对该装置的进一步应用提供了有用的参考资料。

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第一章 绪论

§1-1 引言

§1-2 国内外现状

§1-3 课题研究的可行性分析

§1-4 课题研究的目的、意义和主要内容

§1-5 本章小结

第二章 轮椅上下车装置总体设计方案确定与机构设计

§2-1 设计需求分析与功能设计

§2-2 轮椅上下车装置的执行机构设计过程

§2-3 本章小结

第三章 轮椅上下车装置尺寸的确定与结构设计

§3-1 轮椅上下车装置尺寸的确定

§3-2 轮椅上下车装置的模型建立

§3-3 本章小结

第四章 轮椅上下车装置的动力学仿真

§4-1 仿真分析的目的和意义

§4-2 基于ADAMS对轮椅上下车装置进行动力学分析

§4-3 仿真模型的建立

§4-4 样机模型仿真及其结果分析

§4-5 本章小结

第五章 结论及展望

§5-1 结论

§5-2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果