1、“.....本论文采用的行星轮式爬楼梯轮椅的整体结构,行星轮结构在前进过程中通过中心轴驱动中心轮带动行星轮从而带动轮椅前迸,通过翻转电机带动行星架实现爬楼梯动作。该种结构的优点有平顺的行驶能力。轮椅小车在平地行驶时,由于其结构上的特点,任意时刻都有两个小车轮接地,利用轮组的定轴轮系传递动力,使小车轮快速的前进,其效率与普通轮式驱动车辆相同。当遇到可跨越的障碍时,轮组通过形星轮系翻滚前进。可靠的上下楼梯能力。轮椅小车上下楼梯时,小车轮驱动电机停止,形星轮减速器及蜗轮蜗杆式大减速比装置形成自锁功能,使轮辐电机驱动轮组翻滚时,轮组中心齿轮不转动。这使得在上下楼梯过程中,小车轮不会发生滚动,使得运动方位的控制得到精确的保证。这优点对小车下楼梯控制尤其重要。控制方式容易实现。任意时刻轮椅车体左边车轮组着地小车轮和右边轮组着地小轮分别具有相同的转速,这样就能准确控制移动轮椅的行走状态......”。
2、“.....所需的转弯半径即为车身宽度。移动机构方式轮式履带式腿式移动速度快较快慢越障能力差般好机构复杂程度简单般复杂能耗量小较小大机构控制难易程度易般复杂智能电动越障爬楼轮椅系统构成智能电动越障爬楼轮椅从整体上可以分为电气与机械两个部分,机械部分主要由底盘系统与座椅调节系统构成,电气部分主要由底盘驱动控制系统与座椅姿态检测调整系统构成。该系统结构如图所示图智能电动越障爬楼轮椅系统结构图底盘系统爬楼底盘系统釆用了创星的行星轮机构作前轮驱动行走,万向轮引导轮作为后轮辅助行走。该系统可实现平地行走和越障爬楼的功能,对崎岖的路面具有较好的适应能力。根据,可知般楼梯每阶髙度为,最小楼梯坡度为,容许误差为见下图。所有楼梯的梯级突边都在由两个相距倾斜角度与楼梯坡度相同的平行平面所形成的区域内。图标准楼梯结构图可画出爬楼底盘运动效果如图所示图爬楼底盘运动效果下图为行星轮系结构图图行星轮系结构图行星轮结构由周转轮系的演化结构来实现。下图是周转轮系的结构简图......”。
3、“.....在水平作用力推动的情况下只能翻爬小于轮胎半径的台阶或楼梯。在翻越楼梯及障碍的过程中采用中纯的万向轮结构不仅会产生阻力,而且在翻爬楼梯时会产生较大的冲击。在使用创新的引导轮结构与万向轮相配合后,轮椅在翻越的过程中,障碍物或楼梯的台阶将首先与引导轮相接触,由引导轮引导障碍物或楼梯的台阶与万向轮和接触。这样不仅有利于提高万向轮的翻越能力,而且可以减少阻力与冲击。图创新的引导轮结构座椅姿态调整系统座椅姿态检测采用双轴倾角传感器,实吋检测座椅与水平面的姿态以保证乘坐者的安全。翻转时轮椅与地面的支撑点,增加了乘坐齐的安全性与舒适性,同时又使得行星轮在翻转的过程中所需要的力矩减少,翻转更加容易。图座椅姿态调整机构示意图驱动控制系统驱动控制系统主要由微处理器系统控制手柄及按键系统主驱动电机及其驱动电路电池组组成。驱动控制系统的目的在于配合机械结构完成相应的执行动作,保证轮椅的正常运行......”。
4、“.....我们需要选择永励直流电机。永励直流电机根据有无机械换向装置又分为有刷直流电机和无刷直流电机。无刷直流电机有如下优点电子换向来代替传统的机械换向,性能可靠永无磨损故障率低属静态电机,空载电流小效率高体积小。固目前电动车大部分都采用无刷直流电机作为动力部分,且有很多相应的控制器。但其还有如下缺点低速起动时有轻微振动价格高,相应的控制器要求高,成本也高易形成共振而有刷电机的如下特性是无刷电机所不可比拟的变速平稳,几乎感觉不到振动温升低,可靠性好价格低基于有刷直流电机的平稳可靠及低成本,本方案采用有刷直流电机。如果注意碳刷的保养,以及及时更换其使用性还是非常好的。通过查找相关资料,我选择北京康键宜医疗器械有限公司的轮椅车专用电机。其外形及参数如下图外形表电机产品系列表电机参数该电动机构由个带电磁离合器刹车装置的永磁电动机和带级直齿和级蜗轮副传动的全封闭齿轮箱组成手推轮椅时,可以通过简易操作手柄释放花键来实现离合。通过计算行走电机与翻转电机均可为......”。
5、“.....而蜗轮蜗杆传动对于爬楼装置来说,可以实现自锁,这对爬楼这动作提供了安全保障。电机工作原理永磁直流电机是用永久磁体来建立电机所需的磁场,无需另用电源进行励磁。有刷电机的定子上安装有固定的主磁极和电刷,转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组,产生电枢电流,电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩,使电机旋转带动负载。下图为电机的四个永磁体磁极,排列在同圆周上。图电机磁极排列钕铁硼是目前最好的永磁体材料,磁力非常强大矫顽力很高,性能好的永磁电机多选用钕铁硼做磁极。磁极固定在机壳内,机壳同时为电机提供磁路。在下图中用蓝色的磁力线表示电机的磁路。图电机的磁路永磁进行检测来修改主电机转速设定值,用于控制程序中,这样就可以做到转速可调。总程序秒所测主从电机的脉冲个数为循环标志,为主程序运算标志......”。
6、“.....时基为模块为模式,禁止中断赋初值模块位,禁止中断赋初值初始化为模式,位自动重载时钟为系统时钟赋计数初值启动作为波特率发生器模式,位自动重载采用系统时钟初始化,计主电机脉冲自增模式计数初值清工作在计数模式,启动初始化与相同,计主电机脉冲初始化,定时溢出位清,启动重载计数,采用系统时钟分频设定时初值允许中断看门狗禁止,便于系统调试交叉开关配置将和,配置到端口将配置到端口开启交叉开关配置将配置到端口口输出配置采用内部晶振关闭外部晶振电路开启内部晶振......”。
7、“.....按键扫描函数延时去抖设置速度上限设置速度下限总结针对老年人和残疾人数量日益增加的社会问题,在考虑我国棊本国情的基础上,设计种结构简单成本低廉且功能多样的爬楼梯装置具有很好的研究意义和市场价值。本文在总结各类爬楼梯装置优缺点的基础上,参考系统,设计了多功能爬楼梯装置的结构方案,并完成了爬楼驱动电机控制系统的控制模块,包括软硬件设计。通过仿真得到了较好的结果。当然本文还有很多地方可以进行进步的研究与分析包括保护电路,人机交互界面,智能识别等,以实现爬楼轮椅在我国的普及,为广大身体不便着带来福音。可以预见,将来爬楼轮椅将会在安全性,人机交互的操控体验,控制稳定性等方面有长足的发展。参考文献房立新等行星轮式爬楼梯电动轮椅中国专利号,年月赵树明爬楼梯智能轮椅中国专利号,王中发实用机械设计北京北京理工大学出版社,高明微机应用系统设计北京航空航天大学出版社,年月杨叔子杨克冲等机械工程控制基础武汉华中科技大学出版社......”。
8、“.....天津自行车行业生产力促进中心专家库成员电动自行车实用技术北京人民邮电出版社,李为民姜漫基于光电编码器的速度反馈与控制技术武汉华中光电技术研究所,卢金铎,刘锦波双电机传动机械系统的同步控制控制工程,孙立志与数字化电动机控制技术应用中国电力出版社,童长飞系列单片机开发与语言编程北京航空航天大学出版社,谭浩强程序设计北京清华大学出版社,致谢从毕设选题开始,直到现在毕设的完成,路走来,感触很多。毕设是我们在完成大学主要理论课程的学习后对所学知识的次综合应用,通过毕业设计,能使我们综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面系统严格的技术及基本能力的练习。在这里我要向所有帮过我的人致谢。首先我要感谢我的指导老师袁坤老师。从撰写开题报告到最终论文成稿,袁老师都给了我悉心的指导和帮助,每次遇到问题老师都会在百忙之中抽出时间为我分析解惑,与老师的每次交流都使我受益匪浅。老师严谨的治学态度广博的知识面深深感染了我。其次是要感谢与我共同完成这课题的同伴黄海星......”。
9、“.....我负责控制部分,虽然我们经常为了问题而争论,但这反而促使我们共同学习,共同进步,我们起确定系统方案。最后我要感谢我的同学,他们或多或少都对我提供了点点滴滴的帮助,以及以前所有教过我的老师,他们对我的教育使我终身受益。目录目录绪论课题研究原因和意义课题研究的原因课题研究的意义目前国内外研究状况轮组式履带式腿式复合式目前研究中所存在问题系统方案设计系统方案确定智能电动越障爬楼轮椅系统构成底盘系统座椅姿态调整系统驱动控制系统轮椅驱动模块设计电机的选择电机工作原理电源的选择控制核心......”。
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