（全套CAD）殘疾人電動輪椅設計㊣精品文檔值得下載

（全套CAD）殘疾人電動輪椅設計

近幾年來我國輪椅車的生產近幾年有了較大的發展，據中商情報網監測數據顯示，目前全國規模以上輪椅生產企業約有多家企業，主要集中在東部及沿海發達地區，外商投資輪椅生產企業在中國輪椅行業占絕對領導地位。近年來隨著人口老齡化到來及我國殘疾人康復事業的發展，這為輪椅生產企業提供了良好的空間和廣闊的市場前景。。．同國外產品的綜合比較技術水平方面與國外相比國內已經基本上沒有差距，在些方面甚至還具有定優勢。生產工藝方面雖然與國外相比還有定差距，但通過分析解剖國外產品特點，利用自身優勢可以在較短時間內縮小這種差距。研發和生產成本方面與國外相比，國內具有相當大的優勢。市場潛力方面國內電動輪椅市場剛剛啟動，尚沒有強有力的競爭對手，市場潛力非常大。．國內現有企業情況介紹首先，國內尚無具備智能輪椅生產的企業，現有的輪椅生產企業還主要定位在電動輪椅的生產上。且由于國內目前上不具備研制開發高性能電動輪椅控制器的能力，國內的生產企業的電動輪椅產品基本上都采用了國外的電動輪椅控制器，甚至部分企業的電動驅動總成也采用了外購方式，因此國內現有企業的產品成本居高不下，影響了市場購買能力的形成。殘疾人,電動,輪椅,設計,畢業設計,全套,圖紙引言.電動輪椅國內外發展情況隨著社會的發展和人類文明程度的提高，人們特別是殘疾人愈來愈需要運用現代高新技術來改善他們的生活質量和生活自由度。因為各種交通事故天災人禍和種種疾病，每年均有成千上萬的人喪失種或多種能力如行走動手能力等。隨著人口的增長和醫療技術的進步，社會老齡化問題已成為很多國家不得不認真對待的重要問題之。智能輪椅能夠幫助老年人和殘障人士獨立的生活，節省家庭護理費用，減輕社會負擔。許多國家投入較多資金研究智能輪椅，涌現出許多成果，但由于價格和實用性的原因使它們暫時只能作為實驗產品。智能輪椅作為移動機器人的種,主要用來輔助老年人和殘疾人的日常生活和工作,是對他們弱化的機體功能的種補償.智能輪椅在作為代步工具的同時又可以使用攜帶的機器手臂完成簡單的日?；顒?使他們重新獲得生活能力,找回自立自尊的感覺,重新融入社會.因而,智能輪椅的研究得到越來越多的關注本設計的研究目標在最經濟的條件下，設計出件最實用最簡易操作的電動輪椅，功能齊全結構簡單適用于傷殘人士且能達到消費者需求水準的件市場普及化產品。主要特色功能齊全結構簡便使用方便價格適當安全系數強電動輪椅技術及其產業化．產品特點電動輪椅作為種安裝有傳感器，具有良好的智能控制功能的電動輪椅，不但具有普通的當前市面上電動輪椅所具有的所有功能，而且可以實現更加友好的人機接口和良好的操作性能。例如，可以實現避三機械結構設計.鏈條傳動設計雙電機組合帶動鏈條，以電動機產生動力，電帶動電動機上的桿和錐齒輪，通過鏈條的連接機構，而帶動車輪連桿上的鏈輪，這樣形成個整體機構過程。開啟電源后，當控制器發出運行命令時，信號通過單片機電路與電動機連接，電動機開始啟動，通過鏈條的傳動，帶動車輪向前或者向后行駛。.電動機的選用本設計用的是雙電機組合，所以在選擇電動機時，依照電動輪椅運行時最大速度，來選擇電動機。選擇的電動機是電動機轉速車輪的轉速則實際功率傳動比.驅動電路設計在本設計系統中，選用的是公司的電機專用驅動芯片。該芯片的主要特點是工作電壓高，最高工作電壓可達輸出電流大，瞬間峰值電流可達，持續工作電流為內含兩個橋的高電壓大電流全橋式驅動器，可以用來驅動直流電動機和步進電動機繼電器線圈等感性負載采用標準邏輯電平信號控制具有兩個使能控制端，在不受輸入信號影響的情況下允許或禁止器件工作有個邏輯電源輸入端，使內部邏輯電路部分在低電壓下工作可以外接檢測電阻，將變化量反饋給控制電路。圖電動輪椅運動控制系統示意圖圖中電源和地之間接入了去耦電容，在電機線圈兩端分別接入二極管進行過流保護。四控制系統設計.控制系統軟件設計輪椅運動控制系統總的流程如圖所示。電機檢測部分檢測電機和控制器的工作狀態。這些檢測信號被用作電機的控制信號和其它部分的控制信號。.操縱桿輸出信號速度給定合成由于操縱桿輸出是二維的隨著位置變化而成比例變化的電壓信號,故非常適合用來控制電動輪椅。用戶前后推動操縱桿可以控制輪椅的運行速度,左右推動可以控制輪椅的轉向方向和轉向速度的大小。下面介紹怎樣把個二維的操縱桿輸出信號轉換為速度和轉向控制指令。如果把操縱桿的信號看作是二維輸出信號,分別在二維坐標系中用軸和軸表示。圖操縱桿輸出信號矢量合成示意圖可以將軸信號看作是輪椅的轉向速度給定信號,而軸信號則可以看作是輪椅的前向和后向速度給定信號。因此,如果用戶想要轉向和前進,則可將輪椅的運動方向看作是和的矢量合成,如圖中所示。而左右電機的速度給定和可從下式得出其中,設為速度給定最大值,代表輪椅的轉向速度特性,而則代表輪椅在前向和反向的速度特性。同時由于不得不采用價格昂貴的進口控制器，國內電動輪椅產品的市場售價長期以來居高不下，難以為普通用戶接受，也直接影響了電動輪椅市場的啟動。．國家產業支持國家科技發展部門已經看到智能輪椅產業的發展契機，已經從國家的產業發展角度來對其未來的發展進行支持。下圖是普通輪椅圖圖電動輪椅運動控制系統示意圖下圖為設計的電動輪椅產品圖圖電動輪椅運動控制系統示意圖圖電動輪椅運動控制系統示意圖.設計內容本設計的是為殘疾人士和老年人設計款電動輪椅。電動輪椅作為老年人和殘疾人的代步工具,有著嚴格的技術要求。輪椅優良的驅動性能和嚴格的安全性保障是首要的技術要求。技術要求主要如下.基本驅動功能輪椅的模擬給定是由操縱桿發出的,由速度檔位設置按鍵來設定輪椅最高和最低運行速度。輪椅在起制動時必須平滑穩定和安全。電動輪椅對電機的起制動快速性沒有特殊要求,但對機械特性有相對較高的要求。輪椅必須能夠至少爬行的坡,能夠在草地等比較糟糕的路況下運行,能夠在左右驅動輪處于不同路面時正常運行。.故障檢測及保護控制器應能自動進行故障診斷定位和報警,并對些常見故障進行顯示。避碰功能和導航功能，甚至可以實現利用無線方式將使用者的位置和基本狀態傳送給醫護人員和家人實現實時監控。．國內外研究現狀及發展趨勢含文獻綜述自動輪椅作為醫療護理領域的服務機器人，其應用大量使用了移動機器人技術在自動輪椅的研究中涉及到的關鍵技術有導航系統控制和能源系統人機接口但由于整個輪椅系統以人為中心，所以在研究中要解決的核心是輪椅的安全導航問題所謂導航即是指移動機器人按照預先給定的任務命令，根據已知的地圖信息作出全局路徑規劃，并在行進過程中，不斷感知周圍的局部環境信息，自主地作出各種決策，并隨時調整自身位姿，引導自身安全行駛到達目標位置智能輪椅作為醫療護理領域的服務機器人，其應用大量使用了移動機器人技術。在智能輪椅的研究中涉及到的關鍵技術有導航系統控制和能源系統人機接口，但由于整個輪椅系統以人為中心，所以在研究中要解決的核心是輪椅的安全導航問題。所謂導航即是指移動機器人按照預先給定的任務命令，根據已知的地圖信息作出全局路徑規劃，并在行進過程中，不斷感知周圍的局部環境信息，自主地作出各種決策，并隨時調整自身位姿，引導自身安全行駛到達目標位置。隨著社會的發展和人類文明程度的提高，人們特別是殘疾人愈來愈需要運用現代高新技術來改善他們的生活質量和生活自由度。因為各種交通事故天災人禍和種種疾病，每年均有成千上萬的人喪失種或多種能力如行走動手能力等。因此，對用于幫助殘障人行走的機器人輪椅的研究已逐漸成為熱點，如西班牙意大利等國，中國科學院自動化研究所也成功研制了種具有視覺和口令導航功能并能與人進行語音交互的智能輪椅。非常簡單,實踐證明,控制效果非常理想。圖輪椅速度給定的曲線示意圖實現方法。利用中斷時間和人體對加速度變化率的敏感特性來實現。根據人體對加速度和加速度變化率的敏感特性知,當加速度或減速度最大值不大于.平均加減速度不低于.加速度變化率小于.時,人體的舒適感比較好。