作品名稱：自行爬樓輪椅
學(xué)校名稱：沈陽航空航天大學(xué)
參賽隊伍：青春隊
參賽學(xué)生：王磊 高郡遠(yuǎn)
指導(dǎo)老師：唐博
這是一種方便老年人活動的輪椅，它與市面上的普通電動輪椅的不同點是可以幫助老年人解決起身、坐立、上下樓梯、出行等問題，且能擁有很高的智能化，讓學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)、行動不便的老年人也能輕易操作；同時擁有很高的安全性，可以滿足老人生活、娛樂、健身等多方面需求。幫助老人起身坐立的原理在于運用電機(jī)和機(jī)械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了座椅的緩升緩降。整個過程使用電機(jī)智能驅(qū)動，根據(jù)負(fù)載變化，調(diào)整電機(jī)功率和轉(zhuǎn)速，自動反饋和控制。當(dāng)老人坐在助力椅上時，安裝在椅子上的感應(yīng)裝置會敏感地檢測到負(fù)載變化，進(jìn)而給控制電機(jī)傳遞信號，根據(jù)信號和智能控制，機(jī)構(gòu)開始做出相應(yīng)的驅(qū)動反應(yīng)，進(jìn)而實現(xiàn)各項功能。
上下樓梯主要運用特殊彎板鏈實現(xiàn)功能。上樓梯的時候尾部對準(zhǔn)樓梯臺階，使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的連桿把履帶結(jié)構(gòu)放下來，利用履帶上的卡口連續(xù)上樓梯，下樓梯時面向前方，動作像之前一樣。履帶式底盤結(jié)構(gòu)一般都是用于重型車輛或坦克,通過性能好于輪式結(jié)構(gòu),驅(qū)動力大(通常每條履帶的驅(qū)動力可達(dá)機(jī)重的35%-45%),接比壓小(40-150kPa),因而穩(wěn)定性好,爬坡能力大(一般為50%-80%,最大的可達(dá)100%),且轉(zhuǎn)彎半徑小,可在老式公寓的樓梯里靈活轉(zhuǎn)動靈活性好,穩(wěn)定性高。
電機(jī)智能驅(qū)動裝置還具有適用性較強(qiáng),不受環(huán)境溫度影響，輸出轉(zhuǎn)矩范圍廣，控制方便等優(yōu)點；同時，能自由地采用直流、交流、短波、脈沖等各種信號,可靈活地適于放大、記憶、邏輯判斷和計算等工作，可實現(xiàn)超小型化，具有機(jī)械自鎖性，安裝方便，維護(hù)檢修方便。履帶接地面積較大,再加上履帶上有許多花紋和履刺,抓地能力強(qiáng),故而大大增強(qiáng)了其上下樓梯時的穩(wěn)定性，通過性極佳。并且履帶的接地長度較大,誘導(dǎo)輪位置較高, 爬坡能力大，能有效通過樓梯層。相比于輪式底盤, 防滑履帶結(jié)構(gòu)能在各種復(fù)雜的環(huán)境下機(jī)動,通過能力較強(qiáng),適用范圍也較廣，安全性和可靠性較好。同時擁有較強(qiáng)的負(fù)重能力和驅(qū)動能力，靈活性好,穩(wěn)定性高。能很好的滿足老人上下樓梯、出行的需求。
