基于變胞機構(gòu)原理的老年自助車研究與設(shè)計.pdf

1、近年來,隨著我國社會人口老齡化趨勢逐漸加快,老年人的數(shù)量和所占比例迅速增加。而老年人隨著年齡的增長,身體機能逐漸退化,體力衰減,特別是下肢行動能力不足,只能在很短的距離內(nèi)緩慢行走,最后甚至連日常的起立動作都比較吃力,這給社會養(yǎng)老機構(gòu)和自己的家庭都帶來了沉重的負擔(dān)。針對這一現(xiàn)象,需要為老年人這個龐大的弱勢群體研發(fā)一種能幫助他們起立并短途代步的交通工具。這種工具,不但可以滿足老年人日常生活及參與社會活動的需要,并且具有一定的市場潛力。

2、>　　 本課題基于變胞機構(gòu)原理,充分運用變胞機構(gòu)在運動過程中構(gòu)態(tài)變換以及自動組合等特性,使其在多個不同的工作階段,呈現(xiàn)出不同機構(gòu)類型和運動性能,重點實現(xiàn)輔助老年人起立的功能。通過綜合設(shè)計老年自助車的結(jié)構(gòu),將變胞機構(gòu)和車體結(jié)構(gòu)結(jié)合起來,最終設(shè)計出了一款基于變胞機構(gòu)原理的老年自助車,實現(xiàn)了既能幫助老年人起立,又能短途代步的功能。
　　 本課題的主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)分析問題現(xiàn)狀,明確需求,建立老年自助車整車的設(shè)計

3、方案。根據(jù)老年人起立和步行運動中存在的問題,擬出課題的設(shè)計目標,并作出可行性分析;明確自助車的功能需求,將設(shè)計目標的重點放在實現(xiàn)輔助老年人起立的功能,并對輔助起立運動進行功能分解;結(jié)合自助車短途代步的使用需求,以及分解后的輔助起立功能,對應(yīng)各個分解功能設(shè)計相應(yīng)的機械裝置實現(xiàn)方案,并整合得出整車的設(shè)計方案。
　　 (2)基于變胞機構(gòu)原理,對老年自助車的座椅進行原理設(shè)計、拓撲圖分析、以及自由度分析。根據(jù)人體起立的運動過程,以及分解后

4、的功能需求,分別設(shè)計升降裝置、座位翻轉(zhuǎn)裝置、靠背調(diào)整裝置、具有延時控制功能的變胞構(gòu)件,并對自助椅工作過程中的各個階段進行拓撲圖分析和自由度分析。
　　 (3)按照自助車的駕駛要求,對自助車的車體部分進行設(shè)計。綜合座椅的尺寸,人體駕駛和活動的空間,設(shè)計車架載面的基本結(jié)構(gòu)和尺寸;依照自助車的行駛距離和速度要求,設(shè)計車體的輪系結(jié)構(gòu)和傳動方式;根據(jù)行駛和轉(zhuǎn)向需求,設(shè)計自助車的轉(zhuǎn)向機構(gòu);為實現(xiàn)單獨使用座椅的目標,設(shè)計座椅和車架載面的可拆卸