基于變胞機構原理的老年自助車研究與設計.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)老機構和自己的家庭都帶來了沉重的負擔。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原理,充分運用變胞機構在運動過程中構態(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。通過綜合設計老年自助車的結構,將變胞機構和車體結構結合起來,最終設計出了一款基于變胞機構原理的老年自助車,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,擬出課題的設計目標,并作出可行性分析;明確自助車的功能需求,將設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,對應各個分解功能設計相應的機械裝置實現(xiàn)方案,并整合得出整車的設計方案。
　　 (2)基于變胞機構原理,對老年自助車的座椅進行原理設計、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,分別設計升降裝置、座位翻轉裝置、靠背調整裝置、具有延時控制功能的變胞構件,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計。綜合座椅的尺寸,人體駕駛和活動的空間,設計車架載面的基本結構和尺寸;依照自助車的行駛距離和速度要求,設計車體的輪系結構和傳動方式;根據(jù)行駛和轉向需求,設計自助車的轉向機構;為實現(xiàn)單獨使用座椅的目標,設計座椅和車架載面的可拆卸