爬楼梯轮椅

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  根据机构各构件的实际尺寸、质量、受力情况及驱动条件,在solidworkgmotion软件模块上对所设计的爬楼梯轮椅进行了动力学仿真,其整机沿坐标平面的运动轨迹、爬升扭矩、线加速度的变化规律。

爬楼梯轮椅的仿真研究

  分析图(a)可以看出爬楼梯轮椅爬楼梯过程的运动轨迹,其轨迹显示:再爬升过程中轮椅运动轨迹相对平滑,波动较小,这说明在爬升过程中乘坐者的颠簸感较小,乘坐舒适。并且由于颠簸程度较小使安全性能也有所提高。观察爬升扭矩曲线即图(b)可以得出爬升扭矩的峰值约为285N.m,这个数值与以上计算所得数值285N。

爬楼梯轮椅的仿真研究

  m完全相同。这可以说明以上所运用的扭矩计算方法是科学的、可信的,另外根据扭矩曲线,可以为控制设计提供一定的依据。分析图(c)得出轮椅再爬升过程中线加速度多数时间在0.4m/s2,虽然偶有超出现象。但几个尖锐峰值几乎都在一个运动结束时,这属于正常缓冲现象,对于整个运动过程几乎没有影响,加速度的值可以表示爬升过程中的冲击大小。看此图可以知道本设计再爬升过程中加速度曲线峰值较小,这就说明在爬升过程中无明显冲击现象,有效地提高了乘坐者的舒适度以及安全性。综合以上仿真分析可以得出结论:本设计的运动特性较好,可以满足功能要求。




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