机械毕业设计-残疾人轮椅设计（含全套CAD图纸+1万字说明书+外文翻译）

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机械毕业设计-残疾人轮椅设计（含全套CAD图纸）文件目录：
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轮椅装配图.dwg
皮带轮.dwg
设计说明书.doc
套筒.dwg
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支撑块.dwg
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外文翻译\翻译封面.doc
外文翻译\翻译译文（中文）.doc
残疾人轮椅设计.doc
机架.dwg
连接板.dwg
轮.dwg
外文翻译

目 录

1 绪论 1
1．1 研究目的 1
1．2 国内外发展现状 1
2 方案选择 2
2．1 常见方案 2
2.1.1 轮组式 2
2.1.2 履带式 2
2.1.3 腿式 3
2.1.4复合式 3
2．2 方案分析 4
2.2.1 目前研究中所存在的问题 4
2.2.2 方案选择 4
2.3 具体方案 5
2.3.1 总体方案 5
2.3.2 结构分析 5
2.3.3转向机构 6
2.3.4 越障功能 6
2.3.5 移动方式 8
3 结构设计 9
3.1 主要参数设计 9
3.2 电机选择 9
3.2.1 选择电动机的类型和结构形式 9
3.2.2 行走机构电机选择计算 12
3.2.3 行走机构电机功率的计算 12
3.3 驱动轮系统设计 12
3.3.1 总体结构 12
3.3.2 驱动轮的结构设计 12
3.3.3套筒(轮轴)的结构设计 13
3.4 轴设计与校核 14
3.4.1 总体设计 14
3.4.2 轴的结构设计 14
3.4.3 轴的校核 14
3.5 V带设计 15
3.5.1确定计算功率 15
3.5.2 选择V带类型 15
3.5.3确定带轮的基准直径并验算带速 15
3.5.4验算带速 15
3.5.5确定V带的中心距 和基准长度 15
3.5.6验算小带轮上的包角 16
3.5.7 计算带的根数 16
3.5.8 计算单根V带的初拉力的最小值 16
3.5.9 计算压轴力 17
3.5.10 带轮的结构设计 17
3.6 车轮半径尺寸研究 17
结 论 19
参考文献 20
致 谢 21

2．2 方案分析
2.2.1 目前研究中所存在的问题
履带式的缺点就是对路面施加的强压力，不可避免的对障碍沿有一定的损坏，不适合大绝大多数室内障碍。自重较大，平地行走时阻力较大，相对于其他结构，履带式转弯需要更大的动力，使用过程中噪声很大。这些都限制了它在日常生活中的推广，被接受程度低。
腿式爬楼装置有最好的地形适应力，但承载重量较小，具有较大危险性，且重心偏高。运动相对比较平稳，颠簸感轻微，但同时运行速度较缓。此外，该类型装置对控制的要求较高，操作比较复杂，在平地行走时运动幅度不大，动作缓慢。
复合式爬楼装置各种机构的复合也给控制方面提出了更高的要求，而且爬楼过程中的稳定性、如何适应不同尺寸的楼梯、如何实现手动操作省力与省时的问题以及反向自锁等问题仍然存在。
2.2.2 方案选择
本次设计的指导思想必须满足以下几个性能：平地、越障两用；平地行驶效率高，操作方便简单；越障时重心波动缓和，稳定性好；不平坦地形下对系统的重心作适时调节，避免车体倾斜给使用者带来恐惧；轮椅结构尽量简单，造价低廉。
为了满足上述要求，考虑到复合式具有良好的越障能力，所以本次设计采用轮腿式复合机器人结构，正常行驶时轮式工作，采用四轮驱动；遇到障碍时腿式工作，从而适应大多数地形；车身则采用自动导轨式调平结构，该结构简单，调节方便。
该种结构的优点有：
第一，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，四轮都有单独的电动机驱动，利用轮轴系统传递动力，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，四轮演变成腿式机器人形星翻越障碍物前进。
第二，可靠的越障能力。轮椅小车翻越障碍时，小车轮四轮驱动电动机停止，抬腿电动机驱动抬腿以通过障碍，转向时通过单独的电动机驱动，轮子不转动。这使得在翻越障碍过程中，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。这一优点对小车越障控制尤其重要。
第三，对控制方式容易实现。任意时刻轮椅四轮同步驱动行走，转向和抬腿都由单独的电动机驱动，这样就能准确控制移动轮椅的行走状态。
第四，由电动机调速控制器来实现轮椅的正常前进、实现转向、抬腿前进三个基本运动单元。

2.3 具体方案
2.3.1 总体方案
本设计方案中的轮腿式机器人它是具有足够的流动性简单的机构为目标的环境中，其作用机理是不同的从那些其他的移动机器人。四个车轮被安装在每一个腿尖，和腿机构是很简单的。在此轮椅系统有四个活动轮，只有五个活动
轴，而机器人可以直接移动通过一部分的水平的地形。当遇到障碍物的时候它
可以像一个机器人移动也走在台阶上像腿式机器人，尽管组成的机械结构简单。
2.3.2 结构分析
根据本次设计的要求有一下三个前提：轮腿机器人作为机器人的基本讨论
越障地形合适的机制，因为这两个车轮和腿是必要的崎岖地形的机器人，这类
机器人，同时具有高速和高非结构化地形的适应性；提出了机器人在地面上有四个接触点。四是最小数目，以维持其稳定性当它提出了一条腿支撑它的身体其他
三条腿；连接到每个车轮的前端的一条腿，因为在很多情况下，没有足够的空间可设置的腿和车轮单独的机器人身体上。