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。