電動爬樓載物車的設計與研究.pdf

1、爬樓載物車的設計與開發(fā)應用，是現代服務機器人滲透到社會生活的重要體現。爬樓載物車作為體力勞動者、殘疾人、老年人日常攜物上下樓梯的輔助工具，對于減輕社會人群爬樓負擔，增加他們出行的靈活度，具有重要的意義。本文的來源取自國家863計劃“殘疾人/老年人助行系統(tǒng)”，由其系統(tǒng)衍生出的項目課題。
　　隨著當代社會城市化建設的加快，醫(yī)療保健的進步，社會人口老齡化的趨勢日益嚴重，老年人等人群攜物上下樓梯難問題也日趨凸顯。爬樓載物車可以作為普通市民

2、和體力勞動者日常工作生活中攜物輔助工具，普通市民和體力勞動者可以借助爬樓載物車的輔助作用，較為方便地解決高層建筑攜物上下樓梯難問題。國外一些科研機構和廠商，已經陸續(xù)研發(fā)出一系列的爬樓載物車，并且少量產品已投入市場，然而高昂的價格使得爬樓載物車的批量化規(guī)?；a難以落實，該種科技成果的受眾人群范圍較小，爬樓載物車行業(yè)仍處在發(fā)展階段。我國國內的爬樓載物車行業(yè)剛剛起步，并且發(fā)展緩慢，具有完整攀爬爬樓功能的載物車產品在國內尚不成熟。該行業(yè)的起步

3、與發(fā)展極大的促進了城市居民生活質量的提升，在一定程度上為科技文明的應用起到了促進作用。因此，設計開發(fā)出成本低廉、功能合理、使用便捷的爬樓載物車具有重要的現實意義。
　　本文首先在查閱大量資料的前提下，結合實現爬樓過程的合理性，設計出一種鏈腳式爬樓裝置，并分別對傳動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)進行了設計，通過Solidworks軟件對整套爬樓裝置結構進行設計，并完成爬樓載物車的實體建模;借助CAE軟件對模型進行仿真分析，包括基于機械系

4、統(tǒng)運動仿真軟件ADAMS，對建立的模型虛擬樣機進行動力學仿真，時時模擬爬樓載物車在爬樓過程中輸出端以及重要構件相關運動參數的變化情況，驗證整套裝置的動力學輸出是否符合要求，并借助有限元分析軟件ANSYS對爬樓載物車關鍵部件進行強度與剛度分析，在驗證工作可靠性的基礎上對關鍵構件進行輕量化設計，為爬樓載物車后續(xù)的輕量化處理提供了參考依據;最后對試驗樣機進行空載和負載的驗證，在實際工況下的爬升速度等參數滿足預期設計要求，為助力爬升裝置的研究打