連桿式爬樓梯機構的設計與研究.pdf

1、人口老齡化是越來越嚴重的問題，全國60歲及以上老年人口21242萬人，占總人口的15.5％，其中65歲及以上人口13755萬人，占總人口的10.1％。并且，第二次全國殘疾人抽樣調查我國殘疾人總數(shù)為8502萬人，同時隨著城鎮(zhèn)建設速度的加快，樓房也成為了人們的首選居住地，但是對于行動不便的老年人和殘疾人來說，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，減輕護理人員和家人的

2、工作強度，所以設計一款能夠爬樓梯的輪椅是非常必要的。
　　本文從機構學的角度出發(fā)，結合動力學和數(shù)值分析等相關知識，在總結國內外同類產(chǎn)品的相關技術資料和論文的基礎上，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構。通過五桿機構連桿點所形成的軌跡曲線完成爬樓梯動作，保證五桿機構所形成的曲線可以順利的越過樓梯是整個設計中的重要部分，確定五桿機構雙曲柄存在的條件，并且通過控制變量的方法，討論了傳動比、桿長、初始位置、相位差等

3、不同設計變量對軌跡曲線的影響，通過Matlab的優(yōu)化工具箱，建立目標函數(shù)，同時依據(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構的桿長和初始位置。應用人機工程學相關理論，在充分考慮老年人、殘疾人等生理和心理需求的基礎上，按照我國成年人身體各部分尺寸標準完成構形設計，并且根據(jù)受力特點對爬樓梯五桿的主要零部件進行設計，并在Creo2.0軟件建立三維模型。與此同時，建立爬樓梯五桿機構的動力學的數(shù)學模型，在Adams中對