智能輪椅開(kāi)題報(bào)告.doc

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. 畢業(yè)設(shè)計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告 課 題 名 稱 智能輪椅的設(shè)計(jì)（機(jī)械部分） 院　 系 機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè) 班 機(jī)電1201 姓　 名　胡天華 評(píng) 分 指 導(dǎo) 教 師 李奕 武 昌 首 義 學(xué) 院 武昌首義學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 胡天華 學(xué)號(hào) 20121100016 專業(yè)班級(jí) 機(jī)電1201 院（系） 機(jī)械與自動(dòng)化學(xué)院 指導(dǎo)教師 李奕 職稱 副教授 課題名稱 智能輪椅的設(shè)計(jì)（機(jī)械部分） 1.課題設(shè)計(jì)的目的和意義 聯(lián)合國(guó)發(fā)表報(bào)告指出，全世界人口老齡化進(jìn)程正在加快，今后50年內(nèi)，60歲以的人口比例預(yù)計(jì)將會(huì)番一番，由于各種災(zāi)難和疾病造成的殘障人士也逐年增加，他們存在不同程度的能力喪失，如行走、視力、動(dòng)手及語(yǔ)言等[1][2]。為了給老年人和殘障人士提供性能優(yōu)越的代步工具，幫助他們提高行動(dòng)自由度及重新融入社會(huì)，目前美國(guó)，德國(guó)，日本，法國(guó)，加拿大，西班牙及中國(guó)等國(guó)家對(duì)智能輪椅進(jìn)行了研究，使智能輪椅具有記憶地圖，避障，自動(dòng)行走，與用戶交互等功能。智能輪椅是將智能機(jī)器人技術(shù)運(yùn)用于電動(dòng)輪椅，融合多種領(lǐng)域的研究，包括機(jī)器視覺(jué)，機(jī)器人導(dǎo)航和定位，模式識(shí)別，多傳感器融合及用戶接口等，設(shè)計(jì)機(jī)械，控制，傳感器，人工智能等技術(shù)，也稱智能輪椅式移動(dòng)機(jī)器人[3][4] 隨著社會(huì)的發(fā)展，特別是城市的快速擴(kuò)張和建設(shè)，以及人口老齡化問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重和殘障者數(shù)量的不斷增加，對(duì)輔助步行工具的需求日益提高。而高樓大廈鱗次櫛比，越來(lái)越多的天橋，公園的臺(tái)階，小區(qū)上下樓等，卻越來(lái)越困擾著輪椅使用者。輪椅作為殘障者的唯一出行工具，受到了越來(lái)越多的制約，傳統(tǒng)輪椅已經(jīng)不能滿足多數(shù)人的需求。而隨著科技的發(fā)展及技術(shù)的進(jìn)步，輪椅，應(yīng)該被加以改進(jìn)以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的環(huán)境。 近十幾年，國(guó)內(nèi)外的許多大學(xué).公司和研究機(jī)構(gòu)都對(duì)爬樓梯的裝置進(jìn)行了深入的研究，提出了各種各樣的產(chǎn)品或解決方案?？傮w而言，根據(jù)爬升結(jié)構(gòu)的不同，通常采用三種結(jié)構(gòu)原理[5]一種是采用行星輪機(jī)構(gòu)，他們不僅繞自身的軸旋轉(zhuǎn)還饒一個(gè)所有輪的共同軸線旋轉(zhuǎn)；一種結(jié)構(gòu)是履帶輪型爬梯輪椅；一種結(jié)構(gòu)是步進(jìn)支撐式。現(xiàn)如今，我國(guó)的輪椅產(chǎn)業(yè)發(fā)展較緩慢，能爬樓梯的多功能輪椅在國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟的產(chǎn)品。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，考慮老年人及殘疾人對(duì)出行方便性的需求，研制具有爬樓梯功能的輪椅具有重大現(xiàn)實(shí)意義。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到一下目的 ①在調(diào)查研究、消化資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一臺(tái)具有爬樓梯能力的輪椅。要求在爬樓梯時(shí)輪椅被充分抬起，連續(xù)以相同的幅度上升（下降）直到足以攀登上（下）第二級(jí)臺(tái)階，確保椅子的角度不變，確保坐輪椅的人不翻到。 ②在沒(méi)有樓梯時(shí)，具有平地行走能力與轉(zhuǎn)彎能力，并且可以實(shí)現(xiàn)水平方向移動(dòng)。 ③輪椅應(yīng)具有安全可靠、舒適輕便、價(jià)格低廉的特點(diǎn)。 ④總結(jié)和鞏固在校4年所學(xué)的知識(shí)，使之進(jìn)一步深化和系統(tǒng)化； 2.主要參考文獻(xiàn)綜述 2.1 智能輪椅的發(fā)展趨勢(shì) 爬樓輪椅研究屬于機(jī)器人研究范圍之內(nèi)，因此應(yīng)用型智能機(jī)器人技術(shù)是爬樓梯輪椅及其智能輪椅所當(dāng)然是其發(fā)展趨勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)外研究了很多面向殘疾人及行動(dòng)不方便人群的輔助行走機(jī)器人，這其中就包括智能輪椅，其功能多樣化，基本上滿足行動(dòng)不方便人群和殘疾人的要求。但是，大部分還停留在試驗(yàn)簡(jiǎn)短或者少數(shù)定做，并沒(méi)有產(chǎn)業(yè)化，市場(chǎng)化。所以，在研究上其發(fā)展空間很大，未來(lái)的研究將會(huì)朝以下幾個(gè)方向發(fā)展。 2.1.1 智能化 智能輪椅要走向?qū)嶋H應(yīng)用，必須綜合應(yīng)用智能技術(shù)，優(yōu)化控制算法，增強(qiáng)自動(dòng)規(guī)劃和基于傳感智能，如實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)言控制，視覺(jué)平滑控制，以及在惡劣環(huán)境下自如行走等。也可以結(jié)合一些新科技如計(jì)算機(jī)通訊，網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)開(kāi)發(fā)適應(yīng)遠(yuǎn)程通訊的需要。 2.1.2 人性化 智能化輪椅系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者應(yīng)該充分考慮到行動(dòng)不方便人士的要求，從實(shí)際情況著手考慮，設(shè)計(jì)穩(wěn)定性好，安全舒適，合理的智能輪椅。例如增強(qiáng)輪椅可以上升的功能，iBOT就具備這樣的功能，以便使用者和正常人對(duì)話，以及進(jìn)行簡(jiǎn)單的力所能及的活動(dòng)。選擇透氣性好舒適的坐墊，安裝報(bào)警裝置，還可以安裝剎車系統(tǒng)，使輪椅操作方式盡可能簡(jiǎn)單化。 2.1.3 模塊化 智能輪椅要實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)及市場(chǎng)化，就必須實(shí)現(xiàn)模塊化。整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)有基本模塊和各個(gè)功能模塊組成，每個(gè)功能模塊控制一種功能，以便于可以根據(jù)需求選擇，配置最適合自己的輪椅，于此同時(shí)模塊化也可以降低生產(chǎn)成本，提高了智能輪椅的性價(jià)比。 隨著人工智能，模式識(shí)別，圖像處理，計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，智能輪椅的功能將更為完善豐富，也將真正進(jìn)入老年人和殘疾人的生活。 綜上所述，國(guó)外在爬樓梯裝置方面的研究已經(jīng)有一百多年的歷史了，研究出來(lái)的種類多，有一些已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化，取得了很大的成果。但是，他們研究出來(lái)的產(chǎn)品大多是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，有許多產(chǎn)品價(jià)格在十幾萬(wàn)以上，這對(duì)于中國(guó)的普通老百姓來(lái)說(shuō)可望而不可及。國(guó)內(nèi)的研究相對(duì)來(lái)說(shuō)比較晚，雖然也誕生了很多專利，但由于受到體積，重量，穩(wěn)定性及安全性的限制，還沒(méi)有產(chǎn)品真正的投入使用。從國(guó)內(nèi)外爬樓梯裝置的特點(diǎn)可以看出，爬樓梯輪椅裝置發(fā)展至今除了軌道式爬樓梯裝之外，大多數(shù)爬樓梯輪椅裝置的自主性都不高，仍然需要在旁人的協(xié)助下實(shí)現(xiàn)上下樓運(yùn)動(dòng)。而且存在許多問(wèn)題值得深入研究。由此可見(jiàn)，為了解決輪椅使用受限的難題，同時(shí)還要考慮我國(guó)的國(guó)情，考慮到使用者的經(jīng)濟(jì)承受能力，研究一種價(jià)格低廉，功能多樣的爬樓輪椅勢(shì)在必行。 目前，市場(chǎng)上爬樓梯輪椅多種多樣，種類繁多。但是比較優(yōu)秀，實(shí)用，價(jià)格低廉 的爬樓梯輪椅少之又少。目前，最為先進(jìn)的爬樓輪椅為美國(guó)的iBOT。圖1美國(guó) iBOT 由美國(guó)著名發(fā)明家迪恩卡門發(fā)明的爬山輪椅iBOT3000獨(dú)立機(jī)動(dòng)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱iBOT）是目前為止世界上最為先進(jìn)的具有上下樓梯功能的全自動(dòng)輪椅。其外形如圖1.1所示。 從外表看上去，iBOT與普通輪椅不大一樣；它有6個(gè)輪子，前面一對(duì)為直徑10厘米的實(shí)心腳輪，后面兩對(duì)為直徑30厘米的充氣輪胎。iBOT通過(guò)復(fù)雜的陀螺儀系統(tǒng)保持平衡，當(dāng)輪椅上分布的傳感器感受到重心的變化時(shí)，它們馬上把這些信息傳輸?shù)轿挥谧蜗旅娴目刂坪兄??？刂坪杏袔讉€(gè)“奔騰Ⅲ”處理器和預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序，這些程序會(huì)“命令”輪椅的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行自我調(diào)整，保持平衡。 iBOT共有3種運(yùn)動(dòng)模式，一種是正常模式，像普通輪椅一樣在平地上前進(jìn)，6只輪子同時(shí)著地；如果遇到崎嶇的路面，沙地或斜坡，它就進(jìn)入四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，靠4個(gè)后輪行走。第二種是直立模式，只靠一對(duì)后輪接觸地面，iBOT可以保持這種站立姿勢(shì)，也能“直立行走”。第3種是爬樓模式，兩對(duì)后輪交替“爬”到上一級(jí)（或下一級(jí)）臺(tái)階上。 iBOT的動(dòng)力由兩個(gè)充電電池提供，充一次電需要4小時(shí)，充電后可以走15-24公里，它在平地上的最大速度為每小時(shí)9.6公里。作為世界上第一種會(huì)爬樓梯的輪椅，iBOT可以輕松地在高度為21厘米以下的樓梯上爬上爬下，還能跨過(guò)最高不超過(guò)15厘米的障礙。此外，它還可以在沙灘、斜坡和崎嶇的路面上前進(jìn)，并能爬上不那么陡的小山坡。 在殘障人士看來(lái)，iBOT最了不起的本領(lǐng)“金雞獨(dú)立”才是最讓他們感覺(jué)體貼的功能。它把他們升到正常人高度，使他們能夠完成諸如到書(shū)架上取書(shū)、靠在吧臺(tái)上喝酒等普通人能夠做的動(dòng)作，更重要的是，它給患者一種平等的感覺(jué)，這對(duì)幫助患者建立自信來(lái)說(shuō)太重要了。 具備自我姿態(tài)平衡穩(wěn)定功能，使用智能手柄操作。最大爬坡能力30度，最大臺(tái)階高度21CM，售價(jià)30000美元。 iBOT配備了一套計(jì)算機(jī)傳感器和陀螺儀，具有很強(qiáng)的自動(dòng)尋找平衡能力。它有4個(gè)同樣大小的輪子，上樓梯過(guò)程中，乘坐者背靠樓梯，手扶樓梯把手，當(dāng)身體重量落在兩個(gè)后輪上時(shí)，前面兩個(gè)輪子就會(huì)抬起，從后輪上面翻轉(zhuǎn)過(guò)去，落至更高一級(jí)的樓梯上。乘坐者通過(guò)這種調(diào)整重心的辦法，可以操作輪椅兩對(duì)輪子不斷翻轉(zhuǎn)，沿樓梯一級(jí)一級(jí)向上移動(dòng)。 下樓時(shí)原理類似，乘坐者仍面向樓下，通過(guò)身體前傾來(lái)控制輪椅的運(yùn)動(dòng)。據(jù)介紹，由于其獨(dú)特的平衡能力，輪椅在上下樓梯的過(guò)程中始終能保持穩(wěn)定，座位也一直處于水平。不過(guò)，在沒(méi)有他人輔助的情況下，乘坐者想要獨(dú)立的上下樓，至少必須一只手具有活動(dòng)能力。 iBOT采用輪式機(jī)構(gòu)，具有多種運(yùn)行模式，既能在平坦路面上快速行走，也能爬樓梯穿斜坡，這些都是我們需要借鑒的地方，但為了能夠保持始終平衡、自動(dòng)調(diào)整重心，iBOT使用了多個(gè)傳感器和陀螺儀系統(tǒng)，這當(dāng)然會(huì)提高輪椅的自動(dòng)行走能力，但無(wú)疑很大程度上加大復(fù)雜程度和成本、價(jià)格，對(duì)推廣來(lái)說(shuō)造成很大困難。本次設(shè)計(jì)要避免一味追求全自動(dòng)化的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，改用電機(jī)驅(qū)動(dòng)+手工輔助的方式，由輔助人員來(lái)完成上下樓梯過(guò)程中的重心調(diào)整難題，避免復(fù)雜的平衡系統(tǒng)，必將大大降低成本。  3. 課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 首先，通過(guò)分析比較國(guó)內(nèi)外三種主流的爬樓機(jī)構(gòu)，結(jié)合實(shí)際情況，選擇星輪式作為爬樓輪椅爬樓裝置。裝置需要采用一個(gè)或多個(gè)電機(jī)控制其平地運(yùn)動(dòng)和爬樓運(yùn)動(dòng)。 其次，為了提高使用安全性，需要對(duì)由人和裝置組成的系統(tǒng)的重心作適時(shí)調(diào)節(jié)，應(yīng)盡量降低重心使其運(yùn)行平穩(wěn)。由于樓梯具有一定的傾角，前后著地之間水平方向的距離減小了，在下樓時(shí)系統(tǒng)容易前傾，重心靠近前支點(diǎn)；相反，上樓時(shí)系統(tǒng)易后仰，重心靠近后支點(diǎn)，這都使整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。隨著樓梯傾角的增加，這種問(wèn)題更加明顯，因此必須采用一定的措施適時(shí)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重心。人的重量在整個(gè)系統(tǒng)中占有很大的比例，因此通過(guò)調(diào)節(jié)座椅相對(duì)于裝置的位置便能改變系統(tǒng)的重心；同時(shí)通過(guò)調(diào)整機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)節(jié)座椅的傾角，使之大體保持水平。 此外，處于安全性考慮，為智能輪椅安裝保險(xiǎn)剎車裝置，在有需要的時(shí)候使輪子鎖死，防止意外的危險(xiǎn)發(fā)生。對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)平地模式與爬樓模式之間的平滑切換也是重要的問(wèn)題，通過(guò)減速器控制，使使用者能控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到切換模式的目的。 4.設(shè)計(jì)方案 1.1星輪式 星輪式爬樓輪椅的爬樓機(jī)構(gòu)由均勻分布在“Y”型、“五星”或“+”字形系桿上的若干個(gè)小輪構(gòu)成。各個(gè)小輪既可以繞各自的軸線自轉(zhuǎn)，又可以隨著系桿一起繞中心軸公轉(zhuǎn)。在平地行走時(shí)，各小輪自轉(zhuǎn)，而爬樓梯時(shí)，各小輪一起公轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)爬樓梯的功能。目前星型輪機(jī)構(gòu)爬樓輪椅不論是Y型、十字型還是五星型，由于其星輪輪距和深度固定，而樓梯臺(tái)階的高、寬尺寸不一，在爬行中容易出現(xiàn)錯(cuò)位打滑現(xiàn)象，存在的安全隱患。國(guó)內(nèi)星型輪爬樓機(jī)由于沒(méi)有防滑制動(dòng)功能，在上下樓時(shí)需要人力牽引以防止其往下滑行，對(duì)于自重近50公斤的輪椅加人體重量，一旦出現(xiàn)打滑將難以控制。因此，星型輪機(jī)構(gòu)爬樓機(jī)的安全性還有待提高，但由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和造價(jià)低廉，在經(jīng)濟(jì)不寬裕的家庭仍有一定的市場(chǎng)。 國(guó)內(nèi)外發(fā)明了多種星型輪式爬樓輪椅，大多數(shù)都采用兩組由3個(gè)、4個(gè)或者5個(gè)小輪組成的星型輪，星輪式爬樓輪椅由于安全性不高以及體積較大，且難以在所有住宅樓梯上使用（對(duì)臺(tái)階寬高尺寸有限制），因此難以普及。這也是星型輪式爬樓梯輪椅盡管發(fā)明專利很多，真正實(shí)施和推廣的卻很少的主要原因。 圖2 典型行星輪輪椅爬梯機(jī)構(gòu) 1.2履帶式 圖3 履帶式爬梯輪椅機(jī)構(gòu) 帶型機(jī)構(gòu)的爬樓梯輪椅采用比星型輪機(jī)構(gòu)更為連續(xù)的行走方式，當(dāng)履帶每離開(kāi)上一臺(tái)階或行進(jìn)到下一臺(tái)階時(shí)會(huì)出現(xiàn)因重心偏離而前后傾側(cè)。履帶式爬樓輪椅不適合在樓梯階沿太光滑及斜度大于30－35度的環(huán)境使用。且履帶磨損較大以至后期維修成本高。采用進(jìn)口高質(zhì)量履帶盡管耐磨損性能會(huì)得到改善，但會(huì)對(duì)樓梯階沿造成損傷。履帶式爬樓輪椅平地行走時(shí)阻力較大，轉(zhuǎn)角處拐彎不靈活。對(duì)此，國(guó)內(nèi)外提出過(guò)各種各樣的改進(jìn)機(jī)構(gòu)，但目前仍不是很理想。 為克服這一缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外提出過(guò)各種各樣的改進(jìn)機(jī)構(gòu)，圖1.4就是一種改進(jìn)的輪-履帶混合機(jī)構(gòu)的爬樓梯輪椅，它在平地行走時(shí)利用輪式機(jī)構(gòu)，爬樓梯時(shí)放下履帶機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。 圖4 改良輪-履帶混合機(jī)構(gòu)爬梯輪椅 1.3步進(jìn)支撐式 圖5 典型間歇式的爬梯輪椅 圖1.5 典型間歇式的爬梯輪椅 步進(jìn)支撐式爬樓輪椅在國(guó)外已有近百年歷史，經(jīng)不斷演變和改良，現(xiàn)已是所有形式爬樓輪椅中安全性較高也是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜的一種。其原理是模仿人體爬樓動(dòng)作，由兩套支承裝置交替支承，以實(shí)現(xiàn)上下樓梯的功能。由于步進(jìn)支撐式爬樓輪椅的安全性相比其它類型的要高，在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已被廣泛使用。但因其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，我國(guó)目前還不掌握這種技術(shù)。如圖1.5就是一種典型的間歇式的爬梯輪椅爬行機(jī)構(gòu)原理，這種輪椅的四個(gè)輪子由蝸桿和車身相連。平地行駛的時(shí)候也，四跟蝸桿伸出的長(zhǎng)度相 同，保證車輛平穩(wěn)行走，當(dāng)輪椅需要上下臺(tái)階的時(shí)候，首先通過(guò)蝸桿2的上升，抬起其所連的輪子，前移至臺(tái)階上，再將蝸桿2抬起，移至臺(tái)階上，整個(gè)動(dòng)作都模仿人上樓梯的動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)相對(duì)比較平穩(wěn)，但是對(duì)控制的要求比較高，操作比較復(fù)雜。尤其是步進(jìn)支撐式爬樓輪椅的智能化安全報(bào)警和階沿防滑制動(dòng)技術(shù)還不被國(guó)內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)廠商所掌握。由于步進(jìn)支撐式爬樓輪椅的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜而又高度集成的模塊化結(jié)構(gòu)，加之大量高硬度輕質(zhì)材料的使用導(dǎo)致造價(jià)高昂。盡管如此，政府和殘疾人家屬出于對(duì)殘疾人和老年人上下樓安全的絕對(duì)保障需要，還是會(huì)優(yōu)先考慮更加安全的而非更廉價(jià)的爬樓輪椅。相信隨著步進(jìn)支撐式爬樓輪椅高度的可靠性和安全性體現(xiàn)，將會(huì)逐漸成為未來(lái)主流的爬樓輪椅服務(wù)于更多的殘疾人和老年人群體。 4.1上下樓梯輪椅機(jī)構(gòu)的確定 通過(guò)對(duì)比以上各種機(jī)構(gòu)及現(xiàn)有的上下樓梯輪椅，分析其各自的優(yōu)勢(shì)和不足之處，主要考慮到運(yùn)動(dòng)的靈活性，控制的難易度，能量的利用率，使用的安全性等，最終選用輪式機(jī)構(gòu)，為了能實(shí)現(xiàn)上下樓梯的功能，借鑒國(guó)內(nèi)外爬梯輪椅的功能，采用行星輪機(jī)構(gòu)。 價(jià)格 安全性 傳動(dòng)效率 操作性 復(fù)雜程度 履帶式 中 高 低 中 中 步行式 高 高 中 高 高 星輪式 低 中 低 低 低 1.輪式機(jī)構(gòu)在平地行走時(shí)有明顯的優(yōu)勢(shì)，這是其他機(jī)構(gòu)所不能比的；而在輪椅車載絕大數(shù)時(shí)間內(nèi)還是在平地上運(yùn)行。為了保證輪椅車在絕大數(shù)時(shí)間里的考慮，輪式機(jī)構(gòu)是第一選擇。 2.為了使輪式機(jī)構(gòu)具有跨越障礙的能力，通過(guò)綜合比較，決定選用行星輪系。行星輪系通過(guò)行星輪繞回轉(zhuǎn)中心的公轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)攀爬樓梯的功能。而且這樣選擇使平地行走和攀爬樓梯可以使用同一個(gè)機(jī)構(gòu)，降低設(shè)計(jì)的難度。 3.通過(guò)分析輪式尤其是星輪式爬樓裝置的優(yōu)越性設(shè)計(jì)了一款星輪式爬樓梯電動(dòng)梯輪椅，在此過(guò)程中進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，傳動(dòng)裝置以及整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，爬升裝置是爬樓梯輪椅的關(guān)鍵，在深入研究爬樓梯輪椅工作機(jī)理基礎(chǔ)上，充分考慮爬樓輪椅爬升裝置的結(jié)構(gòu)和尺寸以及爬升功率﹑安全性等要求。 設(shè)計(jì)成型一款星輪式爬樓梯電動(dòng)輪椅，此輪椅既可以越障爬樓，又具有電動(dòng)輪椅功能[1]作為爬樓梯輪椅時(shí)，具有對(duì)不同尺寸樓梯適應(yīng)能力強(qiáng)，安全性好，整體重量輕巧，結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，作為電動(dòng)輪椅使用時(shí)，可滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)動(dòng)輪椅的要求 圖6 行星輪椅模型爬梯過(guò)程 圖7 行星輪爬梯步驟示意圖 5.實(shí)施計(jì)劃 1周:開(kāi)題報(bào)告答辯 2-7周：根據(jù)擬定的課題實(shí)施方案，進(jìn)行深入研究。對(duì)所設(shè)計(jì)的行星輪使用原理進(jìn)行分析計(jì)算，根據(jù)任務(wù)書(shū)所提供的資料計(jì)算行星輪尺寸。根據(jù)重量估算及選擇電機(jī)。根據(jù)基本尺寸繪制主要零部件草圖和總體裝配圖。 8-10周:檢查所有計(jì)算結(jié)果，確保計(jì)算的正確性。編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，撰寫并提交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿，給指導(dǎo)教師批改論文，聽(tīng)取老師意見(jiàn)，修改論文，定稿。形成畢業(yè)設(shè)計(jì)全部文件。 11周：畢業(yè)設(shè)計(jì)論文格式審查，答辯資格審查。 12-13周：準(zhǔn)備答辯，整理資料。 13周：進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文修改，完成答辯， 6. 主要參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 田玉梅，殘疾人和老年人的居住空間無(wú)障礙研究[D]，天津科技大學(xué)，2003 [2] 李日邦，王五一，譚見(jiàn)安，我國(guó)老齡化發(fā)展的研究、趨勢(shì)和區(qū)域差異[J]，地理研究，1999（2）；18-25 [3] 何清華，黃素平，黃建雄，智能輪椅的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]，機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用，2003（2）；1-3 [4] 項(xiàng)?；I，烏蘭木其，特殊功能輪椅研究概況[J]，中國(guó)康復(fù)協(xié)會(huì)工程委員會(huì)首屆全國(guó)學(xué)術(shù)報(bào)告論文集，1993；232-237 [5] 隋春平，吳鎮(zhèn)偉，一種基于差動(dòng)結(jié)構(gòu)的履腿復(fù)合式移動(dòng)機(jī)器人：CN,201010563622.7[P]2010.11.29 [6] Gosselin, L. and Angeles, J., ‘The optimum kinematic design of a spherical three-degree-of-freedom parallel manipulator’, ASME Journal of Mechanisms, Transmission and Automation in Design, 111(2) (1989) 202-207. 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 答辯小組意見(jiàn)： 組長(zhǎng)簽字： 年 月 日 教研室審查意見(jiàn)： 教研室負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 院系審查意見(jiàn)： 院系負(fù)責(zé)人簽字： （公 章） 年 月 日 （此表由學(xué)生填寫，指導(dǎo)教師、答辯小組、教研室、院系簽署意見(jiàn)） 精選word范本！