轮履复合式爬楼轮椅的设计与运动仿真分析

针对目前爬楼轮椅普遍存在着结构复杂、只能在爬楼过程中使用、爬楼过程需要辅助等不便利的因素,设计了一种多功能电动爬楼轮椅.此款轮椅主要由平地行驶机构、上下楼梯攀爬机构、轮-履模式切换机构、前后支撑机构和座椅姿态调节机构组成.针对爬楼轮椅进行了整体机械结构的方案设计并建立了机构的仿真模型.通过对上楼/下楼运动阶段的力学分析,建立了爬楼轮椅的力学模型.采用ADAMS对爬楼轮椅的关键机构进行动力学仿真分析,仿真结果验证了爬楼轮椅轮履切换机构的合理性和可行性.所设计的电动爬楼轮椅能够根据路况环境随时切换平地/爬楼工作模式,通过座椅的调节机构实时调整座椅的姿态,最大限度提高乘坐者的安全舒适性,真正满足了老年人及残障人士独立出行的需求.     

爬楼梯轮椅安放机构的改进基因建模构型设计

我国老龄化问题日益严重,为了解决老年人出行困难的问题,通过采用"轮番填补"楼梯的新思路,提出了一种新型的爬楼梯轮椅.对新型爬楼梯轮椅安放机构的任务约束进行全面分析,给出满足不同工况约束条件下的子机构,将各个子工作机构根据任务的顺序要求"拼接聚合"得到满足任务约束的机构,并对该机构进行ADAMS仿真.仿真结果表明,该新型爬楼梯轮椅具有适应性高、稳定性好以及对台阶无损伤等优点.     

一种用于轮椅上的姿态转换机构设计

针对行动不便人群使用的轮椅,设计一种可用于轮椅上的姿态转换机构,该机构主要由机架、脚座机构、椅座机构和靠背机构四个部分组成,能辅助使用者在座位上完成坐起、站立和躺下动作,实现坐姿、站姿及躺姿之间的转换。通过各机构不同状态相互组合,使用者得到不同姿态,完成不同形态及不同姿态的动作,具有多样性和可自调性。     

一种全方向电动轮椅的系统分析与仿真

通过对轮椅系统的运动学分析,两个驱动轮的差动比可以控制电动轮椅取得任意的角度运动。对于轮椅的直线运动和全方向运动这些基本的运动环节,根据性能要求,提出了控制方案,并对其进行计算机仿真试验,验证了控制方案的可行性。     

坐位振动训练对下肢运动功能障碍者平衡功能的影响

将采用实验法,对20名下肢运动功能障碍的中老年男性,经过BODY GREEN轮椅振动训练台为期8周的振动训练后,通过WIN-POD静态平衡仪检测(睁眼、闭眼双足站立),对数据进行配对样本t检验,探讨坐位振动训练对下肢运动功能障碍者的平衡功能影响.结果:静态平衡闭眼双足站立的指标差异具有显著性(p0.05),动态平衡在TUGT和6MWT的测试为非常显著性差异(p0.01),10m步行测试结果存在显著性差异(p0.05).结论:坐位振动训练中老年下肢运动功能障碍者的前庭功能和动作协调能力上有显著提高,表明坐位振动训练对平衡功能改善具有积极影响.     

具有拟人跨步的助步轮椅重心检测

具有拟人跨步的助步轮椅是一种基于仿生学的多功能电动助步轮椅.该轮椅在行走模式时,人和助步轮椅的合重心关系到轮椅步行时的稳定性,是助步轮椅步态控制的依据.提出一种具有拟人跨步的助步轮椅重心点检测系统,并对其进行数学建模,推导传感器的输出值和重心点的相互关系,设计具有双层结构的重心检测机构、重心检测系统信号处理电路和基于数字信号处理（digital signal processing,DSP）的数据采集系统.最后,对重心检测平台所测得的试验数据进行分析,得到整个系统的重复精度和系统误差,并对误差产生的原因进行分析.     

基于SEMG控制的智能轮椅无障碍人机交互系统

设计了一个基于表面肌电信号控制的智能轮椅无障碍人机接口,通过使用CyberLink装置,对前额肌电信号进行获取、分析,利用AR模型对其进行特征提取,并采用贝叶斯正则化与Levenberg-Marquardt算法相结合的改进1BP神经网络对面部运动模式进行识别,进而控制智能轮椅简单运动.实验结果表明:该方法操作简便,识别...     

履带变构式轮履复合爬楼轮椅设计

针对爬楼轮椅楼道通过性和平地行走时无需拆分爬楼机构的要求,对爬楼轮椅转向技术和履带驱动技术进行研究,提出一种基于大轮摆动的履带变构式轮履复合爬楼轮椅方案。对爬楼轮椅的大轮摆动机构、履带爬楼机构和履带折叠机构分别进行结构设计,根据功能要求分别对其上楼过程、下楼过程进行分析,论证了方案的可行性,最后通过样机试验,验证了履带变构式轮履复合爬楼轮椅能够在乘坐者自主操作下平稳有效地实现各项功能。     

基于腕势控制的智能轮椅无障碍人机交互系统

将人机交互与智能轮椅结合,设计了一种智能轮椅人机交互系统.自行开发了一种腕部控制器,采用模糊推理方法实时检测腕部的弯曲变化,通过腕部的弯曲变化对智能轮椅的运动状态(前进、后退、左转、右转、停止)进行控制,实现了基于腕势控制的智能轮椅无障碍人机交互,实验结果表明基于腕势控制的智能轮椅运动更稳定.     

助老助残轮椅用绳传动机械臂结构设计

针对传统轮椅机械手驱动结构复杂并且体积、自重偏大等问题,基于套索式柔性绳传动机构原理,设计一种助老助残轮椅用的绳传动机械臂结构;通过对轮椅机械臂的结构以及机械臂绳传动原理进行描述,建立机械臂的运动学方程,利用MATLAB软件求解该绳传动机械臂的运动仿真模型与工作空间进行运动学分析,并研制原理样机进行相应的实验验证。结果表明,通过该绳传动方式,可以将驱动电机安装在机械臂的臂体之外,利用绳索进行动力传递,从而实现分离驱动,并简化机械臂的结构,减小机械臂的体积、质量和能耗。