ADAMS全向智能转椅的机械结构设计及其运动学仿真(4)
时间:2022-09-04 23:02 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
位置以及 Mecanum 轮的选择。同时在运动学仿真中,需要轮椅整体在软件中进 行前进,左右移动,原地旋转三个自由度的仿真。 本文各章节的内容安排如下: 第一章详细介绍了全向智能轮椅在国内外的研究现状,确定选题背景,选题 目的以及选题意义,在章节末,答题介绍论文各章节的内容。 第二章主要介绍了全向智能轮椅的设计要求以及整体思路,随后将全向智能 轮椅整体分为三个部分,及上车身,下车身以及轮系,分别展开介绍设计时的思 路以及最后的模型确定以及各部分受力的校核。 第三章描述了全向智能轮椅基于 ADAMS 的运动学仿真,分别是前后,左 右,原地回转三个自由度,并分析了最后仿真的结果,针对结果所显示的数据对 轮椅进行最后的总结。 第四章总结和展望。 最后是参考文献以及致谢。 第二章 全向智能轮椅结构设计 2。1 设计要求 全向智能轮椅是一款以帮助使用者实现全方位移动的小型移动机构。所以其 具有一定的承载能力,同时能实现基本功能,保证良好的行动能力。在这些前提 的情况下为全向智能轮椅的整体设计构建基本的设计参数。 1、具有在普通平地上平稳行驶的能力,能完成全向移动。 2、最大行驶速度为 5km / h 。 3、轮椅自重保持 60kg - 70kg ,允许身高 2 米以下,体重100kg 以下人员使用。 构建完全向智能轮椅的整体的大致设计参数,则需要完成以下要求,来确保 这一款全向智能轮椅能达到以下要求: 1)保证全向智能轮椅的重心位置适中,重心太高会影响到全向智能轮椅的 移动平稳性以及运行时轨迹的精确度。当使用者在使用过程中向某一侧倾斜时, 保证轮椅不会因此而产生倾倒或者侧翻的情况。所以保证全向智能轮椅的重心适 中,或者尽量降低其重心是非常重要的。 2)保证全向智能轮椅地盘的刚度以及强度,同时也要保证全向智能轮椅上 座的舒适度。所以上座推荐材料为普通塑料即可。而下座材料较强的刚度和强度 则可以提高轮椅整体运行的平稳性。 3)保证轮椅的总体大小适中,全向智能轮椅不适合过大,因为该轮椅需要 在许多特殊产所能够顺利的通过,其尺寸如果偏大则降低了轮椅自身的灵活性。 其本身具有的出色移动特性无法展现。在尺寸的设计方面一方面参考现有的产 品,一方面结合人体力学的论文,两者结合确定尺寸大小。 4)保证轮椅的结构简单合理,在拆装时方便。在保证其各功能齐全以及强 度足够的的同时,应该尽量使结构简单。能够采用标准件的部分尽量使用标准件。 这样让轮椅看上去更加的简洁清爽。 5)保证其外形与市场上普通轮椅相似,同时保证结构紧凑,各零件部件之 间相互配合紧密。各部件的空间位置也应该相互协调,让全向智能轮椅在实现全 向移动的同时,与普通轮椅尽量相似。 2。2 全向智能轮椅机械结构设计思路 全向智能轮椅其本质也和传统的轮椅一样,大部分机械结构都和传统的轮椅 并无太多区别。所以在设计其机械结构时,其部分基本数据,例如靠背,扶手, 坐垫等均可参照传统的计算方式来计算。所以将轮椅的设计大致分为以下几步。 如下图 2-1 为一个传统轮椅各部分尺寸的大体分布以及图 2-2 为人坐下时姿势的 尺寸[7] [8] 。图 2-1 传统轮椅构造图 图 2-2 普通人坐下时姿势文献综述 第一步,确定轮椅部分部件尺寸。在图 2-2 中,A 为人头顶至坐下时大腿底 部的距离。B 为人坐下时肩部至大腿底部距离。C 为人手臂做如图动作时,手臂 与大腿底部距离。D 为大腿长度,E 为至足底长度,F 为人体臀宽。而对应于图 2-1 中靠背 B,扶手 C,坐垫坐深 D,坐垫坐宽 F 以及各个尺寸均可依据图 2-2 所示的各个尺寸进行。从而得到本课题轮椅靠背,扶手等部件的尺寸。 (责任编辑:qin) |