动幅度不大，动作缓慢。复合式爬楼装置各种机构的复合也给控制方面提出了更高的要求，而且爬楼过程中的稳定性如何适应不同尺寸的楼梯如何实现手动操作省力与省时的问题以及反向自锁等问题仍然存在。方案选择本次设计的指导思想必须满足以下几个性能平地越障两用平地行驶效率高，操作方便简单越障时重心波动缓和，稳定性好不平坦地形下对系统的重心作适时调节，避免车体倾斜给使用者带来恐惧轮椅结构尽量简单，造价低廉。为了满足上述要求，考虑到复合式具有良好的越障能力，所以本次设计采用轮腿式复合机器人结构，正常行驶时轮式工作，采用四轮驱动遇到障碍时腿式工作，从而适应大多数地形车身则采用自动导轨式调平结构，该结构简单，调节方便。该种结构的优点有第，平顺的行驶能力。轮椅小车在平地行驶时，由于其结构上的特点，四轮都有单独的电动机驱动，利用轮轴系统传递动力，使小车轮快速的前进，其效率与普通轮式驱动车辆相同。当遇到可跨越的障碍时，四轮演变成腿式机器人形星翻越障碍物前进。第二，可靠的越障能力。轮椅小车翻越障碍时，小车轮四轮驱动电动机停止，抬腿电动机驱动抬腿以通过障碍，转向时通过单独的电动机驱动，轮子不转动。这使得在翻越障碍过程中，小车轮不会发生滚动，使得运动方位的控制得到精确的保证。这优点对小车越障控制尤其重要。第三，对控制方式容易实现。任意时刻轮椅四轮同步驱动行走，转向和抬腿都由单独的电动机驱动，这样就能准确控制移动轮椅的行走状态。第四，由电动机调速控制器来实现轮椅的正常前进实现转向抬腿前进三个基本运动单元。具体方案总体方案本设计方案中的轮腿式机器人它是具有足够的流动性简单的机构为目标的环境中，其作用机理是不同的从那些其他的移动机器人。四个车轮被安装在每个腿尖，和腿机构是很简单的。在此轮椅系统有四个活动轮，只有五个活动轴，而机器人可以直接移动通过部分的水平的地形。当遇到障碍物的时候它可以像个机器人移动也走在台阶上像腿式机器人，尽管组成的机械结构简单。结构分析根据本次设计的要求有下三个前提轮腿机器人作为机器人的基本讨论越障地形合适的机制，因为这两个车轮和腿是必要的崎岖地形的机器人，这类机器人，同时具有高速和高非结构化地形的适应性提出了机器人在地面上有四个接触点。四是最小数目，以维持其稳定性当它提出了条腿支撑它的身体其他三条腿连接到每个车轮的前端的条腿，因为在很多情况下，没有足够的空间可设置的腿和车轮单独的机器人身体上。转向机构对于机器人轮椅来说方向控制机器人是必要的，在正常行驶的过程中，以及在越过障碍的时候，都是需要准确控制的。对于这点，阿克曼转向机构或机制图中示出的是用于转向。图转向机构越障功能般功能腿机制有利于示于下表。当所有的腿不具备多个自由度，无法实现的转向功能，在下表图。假设只有运动和的是可以实现的，因为不定需要功能腿尖位置进行调整车轮。其结果是，使腿机制可以变得相当简单。为了实现功能，它至少是必要的腿顶端能够移动垂直及横向，如图中所示。图身体位置调整，而不离开图腿型机器人可以选择支持任意位置。支承点的位移优选的是，实现两个或多个功能的个的自由度，以避免了复杂的机制。因此，轴由在轧制控制方向，这两个函数ⅱ和来实现，作为如图所示。此外，ⅲ及，实现了由其他可驱动的轴设置，如图所示。这机制下称腿像车轴。为了四条腿图实现的功能，机器人配备与上面的前部和后部的腿状轴。图腿像车轴机制图在两个腿像轴前部和后部，所以每腿可以提高其轮。图身体有可能下降，如果所有的车轮不能被驱动。驱动和控制每个车轮地是由于以下原因当轮椅车体掉落在斜坡上移动时，在粗糙地形有种可能性，如图中所示，如果所有的车轮还没有激活的车轮左车轮的右轮的速度是不同的，即使在粗糙地形上直线移动，最后，附着在车体上的调整轴。该设计轮椅的四个车轮和四条腿的功能，并具有个可控制的片的部分，因此，它可以移动崎岖地形上的人或骑在它的水平的东西。另方面，有四个主动车轮和其他五个主动轴。轮腿式机器人具有最小的自由度，除其他机器人具有相同的迁移率式样。所以，这是个新型崎岖地形的机器人。移动方式在下图中给出了轮腿式机器人的运动方式，以及越障过程，按照顺序给出了轮椅越过障碍，向前移动的过程图。图运动方式图崎岖的地形上移动战略腿部模式每个前轮的步骤超过了个洞。之后，每个以同样的方式在孔后轮步骤。结构设计主要参数设计主要尺寸长度，宽度，高度重量轮圈尺寸半径，宽度电机直流电机电池图参数数据电机选择选择电动机的类型和结构形式因为我们的轮椅需要能够爬楼越障，所以对电机的要求就比较高。所以我们选择电动单轮车的驱动电机作为电动轮椅的电机。永磁直流无刷电机是种典型的机电体化电机,除了有普通直流电机调试性能好调速范围宽和调速方式简单的特点外,还有功率因素高转动惯量小运行效率高等优轴。由于要与电机轴相连，故做成空心轴套简。由于外联驱动轮，故做成光轴。套筒与电机轴用的标准圆柱销联接套筒上开销孔。套筒的长度主要取决于后轮的宽度及电机轴的长度，计算为。套筒上销孔与筒端的距离取为。强度校核。行走机构属于重要的部件。套简要承受定的载荷，故选用号钢。该轴主要承受扭矩及不大的弯矩，故按扭矩来计算轴的强度。图电机固定板结构图图固定板结构简图电机固定板结构设计。如图所示。我们将驱动轮电机固定板加成形。电机同定板材料选用，尺寸据电机的尺寸而定。电机与同定板的联接使用个的标准螺钉。同定板与底盘的联接使用个的六角头螺栓，分布如左图。轴设计与校核总体设计本次设计的电动轮椅中共有两根轴，材料均为号钢，调质处理，号钢的，其屈服极限为，对塑性材料有弯曲，扭转，挤压，剪切。因号钢许用拉应力为，为安全系数，对塑性材料通常取，故，。其设计如下轴的扭转强度条件为则有，取，则，取与轮配合的轴径为。轴的结构设计根据轴的直径选择相应的键，从而确定键槽尺寸,此轴中间段只要般的粗糙度即可，而两端与轴承配合的轴要保证相当的精度，其余的保证普通精度即可。轴的校核此轴主要受扭矩作用，所以只要对轴进行扭转应力强度校核即可，查阅参考文献可知校核公式为。轴的两端为危险截面，应对它进行扭应力强度较核式中。代入数据可得。由此可知强度符合要求，设计合理。带设计确定计算功率由机械设计表查得工作情况系数，故选择带类型根据由机械设计图可知，选用型带确定带轮的基准直径并验算带速初选小带轮基准直径,查表大带轮直径，得出验算带速因为，故带速合适。确定带的中心距和基准长度由式得，取计算带所需的基准长度由机械设计表选取带基准长度计算实际中心距验算小带轮上的包角计算带的根数查机械设计表得查表得查表,得取根带。计算单根带的初拉力的最小值由机械设计表得型带的单位长度质量，所以应使带的实际初拉力。计算压轴力压轴力的最小值为带轮的结构设计因为带轮直径较小故采用实心式，取带轮宽为。车轮半径尺寸研究图车轮半径尺寸的车轮半径是凸在单轮模式如图，腿的运动模式在步中，当移动时所示，后面的步骤获得关注。开始时，我觉得最低值。车轮半径小移动在腿部模式轮心理的优点是在接触工序在该过程中，它能够降低摆动的步伐。级摆动，图步幅车轮半径或以骑差异，和是必需的。所需的步幅在车轮半径的差异但我示于左图的变化如何。步幅实现由移动转向轴调整，但文学硬脂酸更多所需的操作量的运作调整轴的静态稳定性影响的脚的模式，如尽可能小然而，凹凸轮模式到个较小的车轮半径地面移动性降低。我这里的凸块我觉得从车轮扭矩眼睛所需的最小尺寸的车轮。轮椅是凸的，和前轮车轮模式移动至下图中的第块接触时，轮的状态。在这个时候，四轮驱动的轮驱动力的后轮和前轮的驱动力，因为它是个动态我可以利用。但是，在另方面，前，后，显示在图中条在些情况下，两个轮子是在同时间在与凸块接触。在这种情况下，例如登高凸块只驱动力各车轮应。因此，这是在与凸块接触确定的最低值的比个车轮的驱动力。接触的凸块图是前轮的驱动扭矩我告诉你是怎么。在这里，前车轮转矩发生力施加重量几个阶段，到前轮，从步骤接点的角度的，和，高度凸块，汽车我和车轮半径为由它自己的前轮的前轮驱动转矩我把电源切线。个和下列等式成立的权力平衡。此外，下式成立时前轮最多的凸块。为静摩擦系数，是小于的最大静摩擦系数。台阶高度是确定上述当你强迫的输出范围内。如混凝土或沥青和汽车轮胎的般道路表面的静摩擦系数的这是说，至约。有障碍的路上图车轮静模型在下当公式新局面。此时，关系和之间的它可表示为。换句话说，没有另车轮模式的车轮的驱动力，使每个车轮爬升将大约七分之的。上式中的或更多，这是必要的，如果你想移动至图的情况下，即使在凸块。如果个单的，你正在努力去表达当然使用其他的车轮的驱动力，如图这是可能的爬上凸部个以上。有关以上车轮的尺寸的结论它是在下面，所以需要更少的比最大步长的腿模式，取值范围为迈开腿模式的最大距离结论个好的设计需要注意到方方面面，稍微的马虎就能给整个设计带来不必要的麻烦，而要成为个好的设计师就要充分考虑到设计过程中可能遇到的诸多问题，养成良好的设计习惯，积累更多的设计经验，对于设计工作都是相当重要的。经过几个月的毕业设计，尽管设计之中有许多的缺点和不足，甚至出现了不应该有的，但是都是通过自己认真设计下来的，对于每个问题体会会相当的深刻。随着毕业设计接近尾声，大学学习和生活也即将结束，收获颇多，感受颇多，也希望自己在将来的设计道路上走的更好，不枉大学四年的学习和老师的教导。通过此次设计，发现自己在设计过程中存在许多缺点与不足。例如灵感思维欠缺，产品创新思维未能很好的表达，对于细节的把握不够准确，个别方案的结构并不是十分合理，自己所设计出的产品相比于现有产品并没有太大突破对产品的生产工艺加工方式结构细节等方面的了解不够，缺乏足够的技术支持在手绘效果图的表现方面还不是很成熟，些效果图的细节没有表达清楚对专业软件的些功能了解还不完善。高通过性轮椅的机械结构方案应该在以下方面还需要仔细推敲和细化对产