作品名稱:輪履復合式電動輪椅
學校名稱:中國人民解放軍軍事交通學院
參賽隊伍:軍交六隊
參賽學生:李錫棟 王書林 羅傳濤
指導老師:馮仁余 田廣才
本作品根據本屆“太爾時代”創意設計與制造綜合技能大賽的主旨要求而設計。它可實現輪式與三角履帶式的變換,以適應在復雜路面上的安全平穩運動。主要原理是通過控制電動缸的工作,從而控制履帶伸展機構,以及彈簧履帶的自由收縮,實現輪履變換。另外還采用電動控制的方式,使輪椅可輕松運動,省力,使用輕便;彈簧履帶結構巧妙,可以根據實際情況收縮;伸縮桿件總長度能夠根據需要進行調整;履帶伸展結構緊湊,可以折疊回收,節省了空間,也實現輪履的變換。該作品為結合了輪式的高機動性和履帶式的高通過性,式輪椅能在復雜輪面上的運動,適應性好并具有較高的推廣價值。
該設計主要由機械結構設計、控制系統設計來那個大部分組成。其中機械結構設計主要完成輪履復合式變體輪這一方面內容。控制系統設計主要是電動缸。這
兩部分內容緊密聯系、相輔相成共同作用實現了不同路況下的運動模式。
1、機械結構設計——輪履復合式變體輪
該變體輪主要由彈簧履帶與履帶伸展機構,彈簧履帶是變體輪的關鍵組成部分,它可在輪履變換時進行伸縮。履帶伸展機構是變體輪實現變換的根本,通過控制伸展機構的打開和收回達到變體輪運動模式的調整變換。它主要由電動液壓缸、小輔助輪、大輔助輪、伸展臂等組成,其中電動缸的推桿與伸展臂鉸接,伸展臂與固定板鉸接。電動缸推桿在電動缸主體內部進來活塞運動,當推桿外推時,與之鉸接的伸展臂向外伸展,通過可以滑動的小輔助輪撐開履帶,是變體輪可以采用履帶運動模式前進。當推桿收回式,伸展臂野隨之收回,在彈簧履帶自身彈力的作用下回復成圓形變體輪,可以采用輪式運動模式前進。
2、控制系統設計——電動缸
電動缸是將伺服電機與絲杠一體化設計的模塊化產品。通過控制設定在大輔助輪上的電鎖開關,從而控制電動缸的工作,進而實現變體輪的變換。