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随着社会的发展和人们生活水平的不断提高,老年人及肢体残疾人士对行动自由的需求愈发强烈,因此也相继出现了一系列的康复与护理方面的器械产品。轮腿式轮椅作为一种性能优越的代步工具,受到人们越来越多的关注。本研究的目的是设计出一款用于轮腿式轮椅上的前腿机构,使得该爬楼梯轮椅运行的更加平稳可靠,更好的满足行动不便者的需求。 本文在对国内外多种爬楼梯装置进行分析研究的基础上,结合轮组式和腿式轮椅各自的优势,确定了一种轮腿式的爬楼梯轮椅。然后用基于通口本体的概念设计方法对轮腿式轮椅的前腿机构进行方案设计,并对轮椅下楼梯的运动过程进行建模和仿真。 首先,在确定轮腿式爬楼梯轮椅后,提出了通口本体的概念设计方法,并将其划分为功能分析、通口分析和方案生成三个阶段,同时具体阐述了各阶段的具体任务; 其次,运用通口本体理论对轮腿式轮椅的前腿机构进行方案设计,得出可行性方案并绘出简图,接着用模糊综合评价法对生成的方案进行评价,并最终确定最佳的设计方案; 然后,对轮椅的前腿机构进行了构型设计,并对轮椅下楼梯的运动过程进行建模和分析求解,同时也对轮椅下楼梯运动过程中多边形的切换条件进行了简要的分析; 最后,用matlab对模型上的一些关键点的轨迹、位移、速度、加速度以及轮椅下楼梯过程中前腿机构位姿变化情况进行了仿真和分析。