楼梯轮椅原理
电动轮椅自动升降设备原理
电动轮椅自动升降设备原理电动轮椅自动升降设备原理，听起来有点儿复杂是不是？其实不难，咱们从生活中的小细节说起。
想象一下，咱们平时走路，不论是上楼、下楼，还是穿过一些台阶，这些事儿不也都是很自然的吗？可对于一些行动不便的朋友，爬楼梯就不太容易了。
轮椅就成了他们的“代步神器”，但是一旦遇到需要升降的情况，怎么办？是推着轮椅手忙脚乱地上下，还是干脆放弃？电动轮椅的自动升降设备，正是为了解决这个问题而诞生的。
咱们说电动轮椅，大家第一反应肯定是，“哦，就是那种电动的，推着不累的轮椅嘛！”没错！但这电动轮椅可不仅仅是个让你不累的“代步工具”哦，它还可以做到自动升降。
咋回事儿呢？原来在这背后藏着一套非常巧妙的技术。
简单来说，这种升降系统就像一个“电动升降机”，能让轮椅的座椅在需要的时候轻松升高或者降低。
就好比，你坐上去以后，它会给你“撑起个小平台”，让你能顺利通过那些平时不太容易通过的障碍物。
这电动升降系统的原理其实挺简单的。
一般来说，它主要是通过电动马达、液压系统或者气压系统来实现升降。
电动马达是最常见的，它会把电能转化为机械动力，通过一套复杂的齿轮、杠杆系统，把座椅往上推或者往下压。
你想，没个好系统，怎么能保证在坐着的时候，自己一点不费力就能顺利升高？要是搞得乱七八糟的，坐在上面岂不是跟坐过山车一样？不仅不稳当，还可能不安全，谁敢坐？液压系统和气压系统也有点儿意思。
它们通常依靠压力来帮助升降，就像咱们平时常见的液压升降车，或者空调压缩机。
液压系统通过油液的压缩和流动，控制座椅的升降；气压系统则用气体的压缩和膨胀来实现。
这两种系统的好处是，动作更平稳，而且稳定性高。
就是那种你坐在上面，不会有什么突如其来的晃动，感觉很稳很安心。
这些系统的背后离不开一些小巧的控制器。
咱们用手机时是不是常常刷刷刷，点击个按钮就能完成操作？电动轮椅的自动升降设备也是这么个道理。
通过一套智能控制系统，用户只需按下按钮，系统就会自动调整座椅的高度。
电动轮椅工作原理解析
电动轮椅工作原理解析电动轮椅工作原理解析1. 引言电动轮椅是一种为行动不便或无法行走的人士提供座椅移动功能的辅助设备。
它采用电力作为动力源，并通过一系列的工作原理和机制实现轮椅的移动和操控。
本文将深入探讨电动轮椅的工作原理，以帮助读者更好地理解电动轮椅的技术与应用。
2. 电动轮椅的基本构成电动轮椅主要由电机系统、控制系统、底盘系统和电源系统等组成。
2.1 电机系统电动轮椅的电机系统是实现轮椅移动的关键组成部分。
它通常包括直流电机、减速器和驱动轮。
直流电机是最常见的电动轮椅驱动装置，通过电流改变驱动轮的速度和转向。
减速器则降低电机输出的转速，并提供更大的驱动力矩，以适应不同路面和负载条件下的移动需求。
2.2 控制系统电动轮椅的控制系统用于监测和控制轮椅的运动和操作。
它通常由微处理器、传感器和操纵杆等组成。
微处理器根据传感器所获取的信息，如速度、转向角度和用户操作等，对电机系统进行控制和调节。
操纵杆则允许用户通过手动操作来操纵轮椅的移动和转向。
2.3 底盘系统电动轮椅的底盘系统是轮椅的主体结构，承载着电机系统和控制系统。
底盘系统通常由支撑结构、座椅和轮子等组成。
支撑结构提供轮椅的稳定性和强度，座椅则提供用户的舒适性和安全性。
轮子是底盘系统中相当重要的组成部分，它通过电机系统的驱动实现轮椅的运动和转向。
2.4 电源系统电动轮椅的电源系统为电机系统和控制系统提供所需的电能。
它通常由可充电电池组成，如铅酸电池或锂离子电池。
电源系统还包括充电控制器和电源管理模块等，用于管理和保护电池组的充电过程和使用状态。
3. 电动轮椅的工作原理电动轮椅的工作原理可以简单描述为：电源系统提供电能，控制系统接收用户的指令并传输给电机系统，电机系统根据指令控制轮椅的移动和转向。
3.1 电源系统工作原理电源系统通过充电控制器将市电的交流电转换为直流电，并将电能储存在电池中。
使用过程中，控制系统根据电池的电量状态来判断是否需要充电，并通过充电控制器控制电池的充电过程。
电动轮椅介绍以及工作原理
电动轮椅介绍以及工作原理
电动轮椅是一种带有电动驱动装置的轮椅，它能够为有行动障碍的人提供便利和移动能力。
电动轮椅的工作原理是依靠电动机驱动轮胎前进或后退。
它通常由一台电动机、电池和控制系统组成。
电池为电动机提供动力，控制系统用于控制和调节电动机的运行。
当用户想要移动时，他们可以使用手柄或按钮操控电动轮椅。
通过控制系统，用户可以选择椅子前进、后退、转弯或停止。
当用户操作手柄或按钮时，控制系统会发送信号给电动机，以启动或停止电动机的运行。
电动轮椅还配有一系列的安全装置，例如制动装置和倒车警示器。
制动装置可保证在停止运动时轮椅能够牢固停放，倒车警示器可警示周围人员。
总体而言，电动轮椅通过电力驱动提供了更大的便利和自由度，使行动不便的人能够更加独立地进行移动和参与社交活动。
轮椅梯原理
轮椅梯原理
轮椅梯是一种用于辅助轮椅上下楼梯的设备，其原理基于相对转动的概念。
该设备通过将两个同心轮与拱形轨道相连，以便在楼梯上下移动轮椅。
轮椅梯的拱形轨道可根据楼梯的形状和坡度进行定制。
轮椅梯设备上的两个同心轮被称为主动轮和动力轮。
主动轮通过电动机提供动力，使其能够向上和向下移动。
动力轮通过副动力系统连接到主动轮，以确保两个轮子保持同步运动。
当轮椅梯需要上下楼梯时，主动轮开始旋转。
该旋转动力传递给动力轮，使其启动。
主动轮和动力轮的同步运动确保了稳定的上下移动。
同时，拱形轨道的设计使轮椅能够平稳地通过楼梯的边缘。
轮椅梯还配备了安全装置，以确保用户的安全。
例如，设备上可能装有遥控器，用户可以使用它来控制轮椅梯的运动。
另外，一些轮椅梯上还装有安全带和护栏，以防止用户在移动过程中失去平衡或意外滑动。
总的来说，轮椅梯通过通过相对转动的原理，使轮椅能够安全地上下楼梯。
这种技术为行动不便的人士提供了方便和安全的上下楼梯方式。
星轮行星轮转换式可爬楼轮椅设计说明书
星轮行星轮转换式可爬楼轮椅设计说明书作品内容简介针对目前普通轮椅不具备爬楼功能，而国内市场上尚未出现比较成熟、实用的爬楼轮椅这一现状，我们设计了一种实用的星轮行星轮转换式可爬楼轮椅。
该轮椅既可以像普通轮椅一样在平地上行走，又可以攀爬楼梯，通过手摇来驱动。
我们在行星齿轮结构的基础上加以改进，在中心轴和转臂间设一离合器，离合器分离时，驱动中心齿轮便会带动各行星齿轮旋转，此时为行星轮驱动模式，适用于平地行走；而操纵离合器使其结合时，中心轴和转臂锁死，各行星齿轮将不能自传，驱动中心轴整个行星轮系将整体翻转，主动翻越障碍，此时为星轮驱动模式，适用于爬楼梯。
这种新的结构我们称之为星轮行星轮转换式结构（该结构我们已经申请了专利）。
在此结构的基础上，我们在万向轮两侧增加了一对起引导和越障作用的导向轮，导向轮与万向轮的巧妙结合增强了万向轮的越障能力。
此外我们还准确设计重心位置，并将靠背设计成可调形式，爬楼时可以调节重心位置，保证了爬楼时的安全性和舒适性。
1 研制背景及意义目前市场上的轮椅存在一个很大的不足：由于采用了传统的轮式结构，只能够在平地上行走，面对台阶、楼梯这样比较复杂的地形却显得无能为力。
很多场合尤其是室外比如银行门前，购物中心门前等都或多或少有几级台阶，而对于室内仍有很多地方没有电梯，对于那些乘坐轮椅的残疾人，他们仍然有很多不便。
当然，国家也花费了大量的人力和财力在某些场所修建了相应的轮椅坡道和其它公用设施以方便残疾人活动。
但由于受各种因素的影响，这些措施起到的作用仍然非常有限。
解决这一问题的最好方法就是改进残疾人使用的行走设备，也就是说通过改进残疾人轮椅的机械结构，使其能够适应日常生活中所碰到大多数的地形。
对于残疾人轮椅车的改进，已有不少人提出各种解决方案：有的使用履带式的辅助爬升设备帮助轮椅上下楼梯，有的采用步进式的结构一步一步往上踏，有的使用精密的陀螺仪控制两轮结构的翻转，立起来上下楼梯，但这些方案都有一些不尽如人意的地方，比如：结构复杂，造价高，使用不便，不能很好的适应平地行驶等，因而都未能得到较广泛的应用。
电动轮椅的工作原理
电动轮椅的工作原理
电动轮椅是一种辅助工具，通过电力驱动来帮助行动不便的人们进行移动。
其工作原理基于电能转换和机械传动。
首先，电动轮椅内部搭载电池组作为电源。
电池组通常采用锂电池或铅酸蓄电池，能量储存在电池中，以便供应电机工作所需的电流。
其次，电动轮椅内部安装有电机。
电机一般采用直流电机，可以通过电流的正反转来驱动轮子的转动。
电动轮椅通常配备两个或四个电动轮，使其具备自由行动的能力。
然后，电动轮椅配备了控制系统。
控制系统可以通过用户操作的按钮、杆或者遥控器来控制电机的运转。
用户可以使用控制系统来调整速度、前进、后退或者转弯等。
最后，电动轮椅还配备了其他辅助装置，例如安全带、座椅调节装置以及防护装置，以提供更好的用户体验和安全性。
总的来说，电动轮椅的工作原理是通过电池为能源，电机作为动力源，控制系统为电机提供指令，辅助装置提供便利和安全保障，使行动不便的人们能够更加自由地移动和参与社交活动。
爬楼梯轮椅的研究进展
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连续型爬楼梯轮椅 连续型爬楼梯轮椅的主要特 点 是 在 爬 楼 梯 过 程 中 ! 只 有
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其他形式的连续型爬楼梯轮椅 除了星型轮机构和履带轮 机 构 爬 楼 梯 轮 椅 外 ! 还 有 一 些
一 套 支 撑 装 置 !依 靠 这 套 支 撑 装 置 的 连 续 运 动 !从 而 实 现 轮 椅上下楼梯的功能 $ 按其运动执行机 构 ! 可 以 分 为 星 型 轮 机 构 和 履 带 轮 机 构 两 种 !其 中 履 带 轮 机 构 相 对 比 较 成 熟 ! 在 可 以爬楼梯防暴机器人等类似装置中应用的比较广泛 $
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间歇型爬楼梯轮椅 间歇型爬楼梯轮椅的主要 特 点 是 具 有 两 套 支 撑 装 置 ! 两
套支撑装置交替支撑 ! 以实现上下 楼 梯 的 功 能 $ 这 种 机 构 的 爬楼梯过程类似于人上下楼梯的过 程 ! 也 有 人 称 之 为 步 行 式 爬 楼 梯 轮 椅 $ 早 期 的 爬 楼 梯 轮 椅 多 采 用 这 种 方 式 !/DE! 年
构 ! 而且安装了多个感 知 人 ) )) 轮 椅 重 心 位 置 的 陀 螺 仪 ! 控 制器根据陀螺仪的信号调整重心的位 置 ! 使 轮 椅 能 够 在 不 同 路面和直立状态下保持平衡 $ 34567""" 已经获得 >?@ 批准 在欧美上市 ! 售价相当于中高档轿车的价格 $ 国内外发明了多种星型轮式爬楼梯轮椅 ! 除了 34567""" 外 ! 大多数都采用如图 7< 见前插 1= 所示的 7 个 或 者 7 个 以 上 星型轮
4F%& 发明的第一台爬楼梯轮椅就采用了这种方式 $ 在爬楼梯
时 !先 由 其 中 一 套 支 撑 装 置 支 撑 !抬 高 轮 椅 及 另 一 套 支 撑 系 统 ! 再水平向前移动 ! 上一级台阶 $ 然 后 ! 由 另 一 套 支 撑 装 置 支撑 ! 将前面那套支撑装置收回 ! 如此 循 环 ! 直 到 爬 完 整 段 楼 梯为止 ! 爬楼梯过程是不连续的 $ 图 1 是一种典型的间歇式的爬楼梯轮椅爬行机构原理 图 ! 这种轮椅的四个轮子由蜗杆和车 身 相 连 ! 平 地 行 驶 的 时
基于齿轮齿条翻转爬升机构的爬楼梯轮椅的研究与设计
展望未来，随着科技的不断发展，可以预见到更多先进的助行器具将出现。 在爬楼梯轮椅领域，可以研究更加智能化、自动化和人性化的机构设计方案，提 高轮椅的适用范围和使用便捷性。可以新的材料和技术应用，以进一步提高轮椅 的性能和性价比。相信在未来的研究中，基于齿轮齿条翻转爬升机构的爬楼梯轮 椅将得到更加广泛的应用和推广。
谢谢观看
文献综述
电动爬楼梯轮椅的研究起源于20世纪90年代，经过多年的发展，已经在机构 设计、驱动系统、控制策略等方面取得了显著的成果。然而，现有研究主要集中 在功能实现和性能优化方面，对于电动爬楼梯轮椅的稳定性和安全性方面的研究 尚不够深入。具体来说，已有研究主要集中在以下几个方面：
1、机构设计：主要涉及到轮椅的机械结构、驱动系统和爬楼梯机构的设计。 例如，张三等（2020）设计了一种具有高度可调性的电动爬楼梯轮椅，能够适应 不同楼梯的起伏变化。
2、驱动系统：主要包括电机驱动、气压驱动和液压驱动等。例如，李四等 （2021）开发了一种基于电机驱动的电动爬楼梯轮椅，具有较高的越障能力和稳 定性。
3、控制策略：涉及到轮椅的运动的控制算法和控制系统的设计。例如，王 五等（2022）提出了一种基于模糊控制的电动爬楼梯轮椅控制系统，能够有效提 高轮椅的适应性和安全性。
参考内容
随着人口老龄化的加剧，老年人及行动不便人群的需求日益凸显。为了帮助 这类人群更好地适应生活，各种辅助器具不断涌现。其中，爬楼梯轮椅作为一种 能够帮助用户上下楼梯的器具，受到了广泛。本次演示将对新型爬楼梯轮椅的结 构设计与研究进行简要介绍。
在过去的几十年中，爬楼梯轮椅得到了广泛的研究和发展。它们通常由座椅、 轮子、支架和控制系统等组成。然而，传统爬楼梯轮椅存在着种种问题，如操作 复杂、稳定性差、舒适度低等。因此，本研究旨在设计一种新型爬楼梯轮椅，以 解决这些问题。
爬楼轮椅总体方案设计
N1cosα-F1sinα+Ff2-F2+Ff3= 0(1)
N1sinα+F1cosα+N2+N3-G = 0(2)
D/2(F1+F2-Ff2-Ff3)+G（L1+b/2）-N2b-N3（L+b/2）= 0 (3)
Ffi= f·Ni (i= 2,3,4)(4)
式中:f———滚动摩擦因数。假设分析的路面为硬路面,则f= 0,Ffi= 0(i= 2,3)。行星轮在越障碍时,轮1和轮2是同一个电机驱动的,可以设转矩是平均分配的。在行星轮和地面之间附着力达到最大时,有最高越障能力,且轮1和轮2与地面之间的附着系数相同,则有:
2.3.2变形履带式
变形履带机构由上方固定有座椅的车架和在车架两侧对称布置的单节变形履带机构组成。在变形履带机构中，一组前摆臂和一组后摆臂分别可以同步驱动用来同时控制机器人履带的形状和张紧力。两组摆臂的末端分别安装有行星轮，其中两个后摆臂行星轮分别可以独立驱动用来控制机器人的行走与转向。在机器人机构中还设置有一些诱导轮、压带轮以及承重轮，用来对履带进行支撑。
h = [φ 2/(φ^2+ 1)]D(8)
式(8)即为单组行星轮可以爬过的最高障碍高度。由式(8)可知,单组行星轮可以爬过的最大障碍高度只和地面附着系数和行星轮的轮直径有关,而与重力等其他参数无关。
2.2.2曲柄星轮式
曲柄星轮优点在于爬升动作简单,控制容易;结构小巧,制造成本较低;爬升效率较高;对于各种尺寸的楼梯有较强的适应能力,可以适应一定范围内任意尺寸的楼梯;爬升过程中重心变化小,运行平稳。爬楼梯轮椅的爬升机构由两套曲柄星轮及链传动构成,其工作原理如图1所示。
两套曲柄星轮通过链条进行动力传动,通过曲柄星轮的交替运动来完成爬升动作。以上工作原理的具体实施方式如图2所示。
三角爬楼梯轮原理
三角爬楼梯轮原理今天来聊聊三角爬楼梯轮原理。
不知道大家有没有见过那种带有三角爬楼梯轮的小推车之类的东西呀？就像有些搬运工具，在平地上推着走的时候特别顺滑，遇到楼梯也能轻松上去，这就全靠三角爬楼梯轮这个神奇的设计啦。
其实三角爬楼梯轮的原理，简单来说就像是我们人走路一样。
你看，我们人在走平路的时候，两只脚交替向前走就行，步伐比较平稳。
这三角轮呢，正常在平地上滚动的时候，就像轮子自己在轻快地“小步”往前挪。
这就要说到它遇到楼梯的时候了。
这就好比一个人遇到了一个小障碍，得抬腿跨过去。
三角轮有三个角，当一个角接触到楼梯的第一个台阶的时候，这个角就像我们的脚找好了着力点，然后因为整个轮体是可以围绕这个接触点转动的，后面的部分就随着轮子的转动被抬起来，移到上一个台阶上。
我的理解是，它把连续的滚动变成了一种借助每个角作为支撑点、有节奏的转动和抬起的动作，就像一个只有三个支点的神奇小架子，不断地把自己“架”到更高的地方。
打个比方吧，它就像那种杂技演员走钢丝的时候，手里拿的长杆，每次遇到晃动不稳定的时候（也就是面对楼梯的高低差），这个长杆（三角轮的角）就可以快速地找到新的平衡，让整个行走（轮子爬行）继续下去。
不过老实说，我一开始也不明白为什么非要设计成三角的呢？四边形的不行吗？后来我就去查阅了一些资料，还做了一些小实验才发现，三角形是最稳定的形状这个原理在这儿起到了很大的作用。
三角轮的三个角，能在各种不同倾斜角度的台阶上都找到比较稳固的支撑点。
这个三角爬楼梯轮原理在很多地方都有实际应用。
比如说小型的搬家公司，他们要把一些不太重的家具搬到有楼梯的居民楼里，如果用普通的轮子就会特别麻烦，但是三角爬楼梯轮就能轻松解决这个问题。
再比如说一些残疾人的辅助移动工具，在遇到有小高差或者不太平整的路面时，有这种轮子也可以更方便出行。
不过呢，使用这种三角爬楼梯轮的东西也有些要注意的地方。
比如说，每一个角的磨损程度要时常检查，如果某个角磨损得太厉害，就会像人瘸了一条腿一样，在爬楼梯或者走特殊路面的时候就容易失去平衡。
履带-轮式爬楼梯电动轮椅设计
摘要随着社会的发展和人类文明程度的进步，老年人与残障人员愈来愈需要运用现代高新技术来改善他们的生活质量，而爬楼梯对于老年人和残疾人行动不方便的，非常困难，所以要增加轮椅自动化程度，于是我们在原轮椅的基础上进行改进和加装爬楼机构，本文设计的电动轮椅具有爬楼功能，爬楼时用履带驱动，平地时可像普通轮椅用轮驱动也可轮椅稍后仰用履带驱动。
此车在轮椅的基础上安装履带装置、升降机构、电机、以及控制电路、控制设备，以降低劳动强度、提高效率，减少他们的困难、提高生活质量、满足市场需求为目的。
爬楼梯车具有适应性强、机动灵活、活动范围大等特点，在我国国民经济的发展中，爬楼梯电动轮椅的需求量逐年增加，市场发展潜力巨大，爬楼梯电动轮椅行业具有广阔的发展机遇和良好的投产前景。
关键词：爬楼梯，电动，轮椅，履带轮式AbstractWith the social development and improvement in the level of human civilization,oldmen and physically disabled members of society more and more need to usemodern high-tech to improve their quality of life,but the elderly and handicapped areunable to climb the stairs, so we had to increase the automatic level of the electricwheelchair to reduce their difficulty. So we have the original on the basis o f awheelchair to improve and the installatio n of Climbing stairs institutions, the paperdesign with the electric wheelchair has Climbing stairs function, when Climbing stairsit use track-driven, the ground can be used like an ordinarywheelchair-wheel-drivecan also be track-driven,when the chair be tilted.we have fit in the new equipmentsinclude the tracked device,the body movements, the electromotor, control circuit andcontrol equipment, etc, to reduce the labor intensity and difficulty, and to improve theefficiency and living quantity, so that can satisfy the requirements of the market. Theautomatic electric wheelchair has new characteristics of high adaptability, mobilityand orbit, etc. As the development of the national economy, the requirementofautomatic electric wheelchair will be increased year by year. So the developingpotential of the automatic electric wheelchair in the market is vast, it has a gooddeveloping opportunity and well invested prospect.Key words：Climbing the stairs,electricity, wheelchair, Track-Wheel目录第一章综述 (1)1.1 爬楼梯轮椅的意义 (1)1.2国内外爬楼梯轮椅的发展状况 (2)1.2.1国外爬楼梯轮椅的发展状况 (2)1.2.2国内爬楼梯轮椅的发展状况 (4)1.3本项目的设计目的与主要研究内容 (5)1.3.1课程设计目的 (5)1.3.2课题研究内容 (6)1.4设计进程安排 (6)第二章履带爬楼装置机械系统结构设计 (8)2.1爬楼机构的比较 (8)2.2设计思路 (9)2.3履带轮式轮椅爬楼原理 (10)2.4履带爬楼过程分析 (11)2.5爬楼性能参数 (13)2.6履带爬楼机构的结构设计 (13)2.7 升降机构的设计 (16)2.8 本章小结 (18)第三章电气系统设计 (19)3.1 履带爬楼梯装置执行电机选择 (19)3.2 电池选择 (20)3.3 电动车电机转速控制 (21)3.3.1 驱动方式对电动车性能影响 (21)3.3.2 现有电动车电机存在主要问题及探索 (21)3.4 直流电机机械特性 (22)3.5 控制系统的设计 (23)3.6 本章小结 (28)第四章典型零部件设计及校核计算 (29)4.1 传动系统动力参数计算 (29)4.2 轴的计算 (30)第五章技术经济分析报告 (39)5.1 履带轮式轮椅技术分析 (39)5.2 履带轮式轮椅经济分析 (39)5.3 履带轮式轮椅结论和展望 (40)参考文献 (41)致谢 (42)第一章综述1.1 爬楼梯轮椅的意义轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具，随着无障碍设施的增多，轮椅使用者的活动范围逐步加大，但楼梯却使轮椅受到很大限制，因此研发价格低廉、简单易用的爬楼梯轮椅是康复工程工作者面临的一项比较紧迫的任务。
电动轮椅工作原理
电动轮椅工作原理电动轮椅是一种帮助行动不便的人们移动的设备。
它通过电动驱动系统来提供动力，便于用户在室内和室外进行自由移动。
本文将介绍电动轮椅的工作原理，包括电动驱动系统、控制系统和电源系统。
一、电动驱动系统电动轮椅的电动驱动系统是实现轮椅运动的关键部分。
它通常由电机、减速器和驱动轮组成。
电动轮椅采用直流电机作为动力源，通过电流的控制来驱动轮椅的运动。
电机通常安装在轮椅的后部，并通过减速器与驱动轮相连。
电机的转动产生的力矩经过减速器的作用传递给驱动轮，从而推动轮椅的运动。
二、控制系统电动轮椅的控制系统是用来控制轮椅运动的核心部分。
它通常由控制器和操纵杆组成。
控制器是一个电子装置，负责接收来自操纵杆的指令，并控制电机的转动。
操纵杆是用户用来控制轮椅运动的手柄，通过不同的操作方式可以控制轮椅的前进、后退、转弯等动作。
操纵杆与控制器之间通过电路连接，指令经过控制器处理后传递给电机，从而实现用户对轮椅的控制。
三、电源系统电动轮椅的电源系统是提供电能的部分。
它通常由电池和充电器组成。
电池是电动轮椅的能量储存装置，通常使用锂电池或铅酸电池。
电池通过充电器进行充电，充电器将电能转化为化学能存储在电池中。
当电动轮椅需要运动时，电池将化学能转化为电能供电给电机驱动轮椅运动。
总结：电动轮椅的工作原理主要包括电动驱动系统、控制系统和电源系统。
电动驱动系统通过电机、减速器和驱动轮实现轮椅的运动。
控制系统通过控制器和操纵杆实现用户对轮椅的控制。
电源系统通过电池和充电器提供电能支持轮椅的运动。
这些部分相互配合，共同实现电动轮椅的正常工作，为行动不便的人们提供便利和帮助。
轮履式爬楼梯轮椅及轮履切换动力学分析
2023年第47卷第12期Journal of Mechanical Transmission轮履式爬楼梯轮椅及轮履切换动力学分析朱花葛海文（江西理工大学机电工程学院，江西赣州341000）摘要针对目前轮履复合式爬梯轮椅存在轮胎易干涉履带、爬梯时轮椅与顶端平台易发生碰撞等问题，设计了一种以关节型摆臂履带底盘为爬楼梯机构、新型轮履切换方式的轮履式爬楼梯轮椅。
建立其数学模型，分析得出质心坐标、攀爬楼梯质心垂向位移曲线以及在轮履切换4个阶段时，摆臂电动机和电动推杆的动力学变化曲线；采用RecurDyn软件对轮椅的上下楼梯模式和轮履切换模式进行仿真，结果表明，轮椅在上下楼梯过程中平稳、安全，轮履切换4个阶段动力学的理论值与仿真情况相符。
研究为该类爬梯轮椅的机械结构设计以及电动推杆选型、摆臂电动机选型提供了理论依据。
关键词轮履式爬楼梯轮椅上下楼梯轮履切换仿真分析Wheel and Shoe Composite Stair Climbing Wheelchairs and Dynamic Analysisof Wheel Shoe SwitchingZhu Hua Ge Haiwen(School of Mechanical and Electrical Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China)Abstract In response to the current issues of wheel and shoe composite ladder wheelchairs, such as tire interference with the track, and collision between the wheelchair and the top platform during ladder climbing, a wheel shoe composite stair climbing wheelchair with a swing arm track chassis as the stair climbing mechanism and a new wheel shoe switching scheme is designed. Its mathematical model is established, the centroid coordinates, the vertical displacement curve of the center of mass for climbing stairs are analyzed, and the dynamic change curve of the swing arm motor and electric push rod during the four stages of wheel shoe switching are obtained. The up and down stairs mode and the wheel shoe switching mode of a wheelchair are simulated in RecurDyn software. The simulation results indicate that the wheelchair is smooth and safe during the process of ascending and descending stairs, and the theoretical values of the dynamics of the four stages of wheel shoe switching are consistent with the simulation situation. The research provides a theoretical basis for the mechanical structure design, electric push rod selection, and swing arm motor selection of this type of ladder wheelchairs.Key words Wheel and shoe composite stair climbing wheelchair Going up and down stairs Wheel shoe switching Simulation analysis0 引言在生活中，残疾人和老年人上下楼梯比较困难，这给他们的生活带来了很多限制[1]。
电动智能爬楼梯轮椅的创新设计
《装备制造技术＞2020年第12期新广品j…电动智能爬楼梯轮椅的创新设计阮超明，何玉林*，唐国豪(桂林电子科技大学电工程学院，广西桂林541004)摘要：目前，市面上能够实现爬楼梯功能的智能轮椅价格昂贵，由于车轮与楼梯的接触面积小，爬楼梯时容易打滑，运动不平稳K针对以上问题，设计了一种新型电动智能爬梯轮椅，利用U型杠连接车轮，通过前轮带动后轮上升，实现爬楼梯功能，同时通过杠杆原理与转矩(力矩)的计算，采用电动推杆,设计座椅倾角补偿装置和防侧翻装置，使座椅在爬楼梯的过程中始终保持和地面平行，保证轮椅能够平稳上升，不易发生后倾。
这种轮椅的设计制作成本较低，不易打滑，运行平稳K关键词：医疗器械；电动轮椅;爬楼梯；调节扭矩；u型杠中图分类号：TH#22文献标志码g A 0前言电动轮椅(EPW)是老年人和残疾人的主要移动辅助设备。
随着控制技术、操纵技术和安全技术的发展，许多人将电动轮椅作为日常活动的主要手段叫如今，电动轮椅可以到达许多必要的日常活动区域。
然而，对于电动轮椅用户来说，克服现有的建筑障碍,例如，建筑物内的楼梯，仍然是一个现实的问题。
在过去的二十年中，有楼梯的电动轮椅的发展人的叫有楼梯的轮椅主要分为步进式、履带式、轮腿式、连式和式式，在域有实用讥现有的楼梯轮椅然在功对，仍有一的，常的履带式楼梯轮椅、和活轮腿式楼梯轮椅在动过中，、而的步进式楼梯轮椅在动作、爬梯问题I。
，对以楼梯轮椅问题，设一楼梯轮椅。
轮椅用电动、u 以轮电，的楼梯轮椅有着，动，有的用和安全。
文章编号：1672-545X(2020)12-0199-031爬楼梯轮椅的工作原理简述设的楼梯轮椅的工作主要是过轮电动轮，轮一个的，而实现楼梯，楼梯和下楼梯个过，中上楼梯的工作如1。
的工作为:轮椅在行走时，自身的G作为正压力F”，时轮与地面接触的$1,使轮椅移动。
当轮椅上楼梯时,轮椅的轮与第一个楼梯竖直面接触，处于水面的轮的摩f i作为轮的正压"1进而一个竖直向的$2而轮椅抬升，如(a),。
美国爬楼梯轮椅的驱动原理
美国爬楼梯轮椅的驱动原理美国爬楼梯轮椅是一种特殊的轮椅，能够帮助残疾人或运送货物等在楼梯上自由行动。
它采用了一种特殊的驱动原理，通过电动或手动控制来实现爬楼梯的功能。
下面将详细介绍美国爬楼梯轮椅的驱动原理。
美国爬楼梯轮椅的驱动原理可以分为两种类型：电动驱动和手动驱动。
1. 电动驱动原理：美国爬楼梯轮椅的电动驱动原理是使用电机和螺旋结构的组合。
电机提供动力，而螺旋结构则转换电机的旋转运动为线性运动，从而推动轮椅爬楼梯。
在美国爬楼梯轮椅的底盘上，通常会安装两个电机，分别位于左右车轮旁边。
每个电机都带有一个螺旋结构，这些螺旋结构通过链条或带传动与电机相连。
当电机开始运转时，螺旋结构会产生线性运动。
该线性运动被传递到轮椅座椅下方的支撑台上。
支撑台上通常安装有一套螺旋螺母组合装置，旨在将螺旋运动转化为上下运动。
这样，当螺旋结构开始旋转时，它将使座椅和支撑台上下移动。
座椅上的乘客或货物则保持相对静止，由于座椅与支撑台连接紧密，支撑台上下运动使其沿着楼梯上升或下降。
这样，轮椅就能够通过电动驱动的方式爬上或下楼梯。
2. 手动驱动原理：与电动驱动相比，手动驱动的原理相对简单。
在美国爬楼梯轮椅的手动驱动模式下，使用者通过手把或手轮来推动轮椅上下爬楼梯。
手动驱动的轮椅通常配备有安全的手动驱动装置，可由使用者自行操作。
手动驱动装置位于座椅和支撑台之间，使用者通过操作手把或手轮来控制轮椅的上下移动。
手把或手轮与轮椅内部的机械装置相连，这些装置能够传递使用者的动力，并转化为轮椅爬楼梯的动作。
手动驱动的轮椅通常需要使用者具备一定的力量和体力才能操作，并且与电动驱动相比，手动驱动的速度较慢。
但是，它也有一些优势，比如灵活性高、不受电池寿命限制等。
总结起来，美国爬楼梯轮椅的驱动原理可以通过电动或手动控制来实现。
电动驱动通过电机和螺旋结构的组合，将电机的旋转运动转换为线性运动，从而推动座椅上下爬楼梯。
手动驱动则通过使用者操作手把或手轮来推动轮椅的上下运动，实现爬楼梯的功能。
轮椅转弯的原理
轮椅转弯的原理为了方便行动不便的人们的出行，轮椅作为一种常见的交通工具被广泛应用。
但是在行驶中，轮椅转弯时需要考虑到很多因素，包括转弯的方向、速度、地面情况等等。
本文将介绍轮椅转弯的原理以及轮椅转弯时需要注意的一些因素。
一、轮椅转弯的原理轮椅的转弯原理并不难理解，主要是利用了转向轮和后轮的相互作用，实现对整个轮椅的转向控制。
1、转向轮转向轮通常位于轮椅的前端，如果从侧面看，它通常向外弯曲。
在转弯时，转向轮会向转弯的方向转动，形成一个角度。
这个角度的大小决定了轮椅转弯的半径，转角越大，转弯半径就越小。
转向轮的转动是由手推杆上的控制装置来完成的。
一般来说，手推杆上的转向装置和后轮由杠杆进行连接，当手推杆的方向改变时，杠杆也会向左或向右移动，从而改变了转向轮的方向。
2、后轮与转向轮相比，后轮在转弯时的作用就显得比较简单了。
当转向轮转向时，后轮也跟着转动，但是转动角度比较小。
如果手推车继续前行，后轮会稍微向内弯曲，这可以帮助轮椅更好地平衡。
3、转弯半径对于一个给定的转弯半径，轮椅的转弯半径实际上是由转向轮的转动角度和后轮的跟随角度共同决定的。
如果转向轮的转动角度非常大，那么后轮的跟随角度也会很大，这样轮椅在转弯时就会更容易抖动和侧滑。
相反，如果后轮的跟随角度太小，那么轮椅就会非常难控制，毕竟转向轮的角度很大，后轮却没有足够的跟随角度来平衡整个轮椅。
因此，转弯半径是需要平衡转向轮和后轮的两个角度来决定的。
二、需要注意的因素1、转速轮椅转弯时的转速是非常重要的因素。
如果转速太快，则后轮的跟随角度会偏小，导致轮椅失去平衡，从而容易倒下。
因此，在转弯时，应尽量减慢转速，以确保后轮能够良好地跟随转向轮的运动。
2、地面情况地面情况也是决定轮椅转弯的关键因素之一。
如果是在光滑的水泥路面上行驶，轮椅转弯会比在石头、泥土等不平整地面上困难得多。
在不平整地形上操作转弯时，应尽量确保手推车平稳地行驶，以减少倒下或摔倒的风险。
爬楼梯轮椅设计说明
爬楼梯轮椅设计说明人力式平稳爬楼轮椅设计说明书组成员：指导教师：申请时间：2021年12月27日职称：目录一、设计的目的和意义................................................3 二、问题提出............................................................4 三、设计方案选择 (5)四、机构尺寸设计......................................................7 五、构件三维造型......................................................9 六、运动仿真分析集成................................................11 七、设计总结............................................................12 八、参考文献 (12)人力式平稳爬楼轮椅一、设计的背景和意义高龄人群以及下肢残障者的最大障碍是步行能力的减弱甚至缺失，他们不仅丧失行动力，更需要有劳动能力的人来加以护理。
目前，大部分年老体弱者及肢体伤残者都会选择轮椅作为他们的代步工具，并且大都需要家人或护理人员伴随协助轮椅的使用。
然而，普通轮椅无法攀登楼梯，从而限制了轮椅使用者的活动范围，影响其参与社会生活。
尤其是国内城市以多层公寓式楼房居多，电梯并没有普及到所有的居民住宅，这给轮椅乘坐者造成诸多不便。
为了缓解上述弱势群体因为比例显著增加而给社会经济、医疗护理各方面带来的巨大压力，更好的关怀老年人、残疾人的生活，改善他们的生活质量，除了增加房屋和各种公共建筑设施的无障碍设计，扩大轮椅的使用范围之外，改进现有的普通轮椅，使其兼备平地行驶以及爬越楼梯障碍两种功能，成为更行之有效、立竿见影的措施。
电动轮椅工作原理
电动轮椅工作原理
电动轮椅是一种帮助身体残疾或行动不便的人们移动的设备。
它的工作原理基于电池供电，电动机驱动轮子转动。
当用户操纵手柄或遥控器时，电机会根据用户的指令调整转速和方向来控制轮椅的移动。
电动轮椅的电池可以是铅酸电池或锂离子电池，它们的容量越大，使用时间越长。
电机则根据电池供电转动，驱动轮子进行移动。
电机的功率和转速取决于轮椅的类型和使用场景，通常在设计时会根据用户的需求进行调整。
操纵电动轮椅的方式主要有两种：手柄和遥控器。
手柄是安装在轮椅上的一个手动控制装置，用户可以通过它来调整轮椅的速度和方向。
遥控器则是通过无线电波传输信号来操控轮椅，用户可以通过按键或手势控制轮椅的移动。
总之，电动轮椅的工作原理是基于电池供电，电机控制轮子转动，用户通过手柄或遥控器来操纵轮椅的移动。
它为身体残疾或行动不便的人们提供了便利，使他们的生活更加自主和舒适。
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楼梯轮椅原理
楼梯轮椅原理手动爬楼梯的轮椅的原理手动爬楼梯轮椅爬行部件的改进1手动爬楼梯轮椅爬行原理及存在的问题普通轮椅不具备攀登楼梯和跨越路障的功能，这大大限制了以轮椅为代步工具的下肢截瘫患者及年老体弱者的活动范围。
为了解决这一问题，也考虑到我国多数轮椅使用者目前的经济承受能力，爬行装置不应过分复杂。
清华大学精仪系康复研究中心首先开发了手动爬楼梯轮椅〔2〕。
它是在普通轮椅上加设一套爬楼梯执行机构和驱动系统而成,即可以在平地行驶，又可以仅凭借使用者双臂的力量使轮椅上、下楼梯。
该爬楼梯轮椅的结构简图见图1，其主要特点是在普通轮椅的两侧各加设一套由平行四边形机构组成的爬楼梯执行机构。
每套机构中的两等长连架杆（曲柄3、8）各与一个相同齿数的齿轮（4、10）相固接，用链条7来驱动。
两侧的四个曲柄以相同的相位安装，连杆（即爬楼梯杆9）的两端各有一条“腿”，四条“腿”与轮椅原有的四个轮形成两套支承系统。
当摇动手把1，经过一套传动机构，使四个曲柄同步转动时，两套支承系统轮番着地，并将另一套支承系统托起送到上（或下）一个台阶，直到登完一段楼梯。
轮椅的座位及靠背可调整其倾斜度，以使爬楼梯时座位总处于水平位置。
为了降低爬楼梯过程中轮椅的重心高度，增加稳定性和安全性，无论上楼梯或下楼梯，均采用“面向楼下”的方式，即上楼梯时采用后退方式（见图2）。
此轮椅在平地行驶时，只需将辅助爬楼梯杆9的四条“腿”抬离地面锁定即可。
工况转移极为简便。
由此轮椅的爬楼梯工作原理可知，在爬楼梯的中间工作段时，轮椅质心的理论位移曲线为纯圆弧状。
由于本爬楼梯执行机构的尺寸是按楼梯台阶尺寸的统计平均值设计的，为了适应爬不同尺寸的楼梯台阶需要，乘员在爬楼梯操作时，需不时地调整轮椅相对楼梯的位置，如使每爬上（下）一级台阶前，都使大轮紧靠在本级台阶的立壁上。
但是这样频繁地调整，无疑增加了操作的复杂性。
如果使爬楼梯执行机构的规格成为可调的，来适应楼梯尺寸的变化，又会使机构结构复杂起来，这个矛盾需要解决，否则影响爬楼梯轮椅的实用价值。
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楼梯轮椅原理
手动爬楼梯的轮椅的原理
手动爬楼梯轮椅爬行部件的改进
1手动爬楼梯轮椅爬行原理及存在的问题
普通轮椅不具备攀登楼梯和跨越路障的功能，这大大限制了以轮椅为代步工具的下肢截瘫患者及年老体弱者的活动范围。
为了解决这一问题，也考虑到我国多数轮椅使用者目前的经济承受能力，爬行装置不应过分复杂。
清华大学精仪系康复研究中心首先开发了手动爬楼梯轮椅〔2〕。
它是在普通轮椅上加设一套爬楼梯执行机构和驱动系统而成,即可以在平地行驶，又可以仅凭借使用者双臂的力量使轮椅上、下楼梯。
该爬楼梯轮椅的结构简图见图1，其主要特点是在普通轮椅的两侧各加设一套由平行四边形机构组成的爬楼梯执行机构。
每套机构中的两等长连架杆（曲柄3、8）各与一个相同齿数的齿轮（4、10）相固接，用链条7来驱动。
两侧的四个曲柄以相同的相位安装，连杆（即爬楼梯杆9）的两端各有一条“腿”，四条“腿”与轮椅原有的四个轮形成两套支承系统。
当摇动手把1，经过一套传动机构，使四个曲柄同步转动时，两套支承系统轮番着地，并将另一套支承系统托起送到上（或下）一个台阶，直到登完一段楼梯。
轮椅的座位及靠背可调整其倾斜度，以使爬楼梯时座位总处于水平位置。
为了降低爬楼梯过程中轮椅的重心高度，增加稳定性和安全性，无论上楼梯或下楼梯，均采用“面向楼下”的方式，即上楼梯时采用后退方式（见图2）。
此轮椅在平地行驶时，只需将辅助爬楼梯杆9的四条“腿”抬离地面锁定即可。
工况转移极为简便。
由此轮椅的爬楼梯工作原理可知，在爬楼梯的中间工作段时，轮椅质心的理论位移曲线为纯圆弧状。
由于本爬楼梯执行机构的尺寸是按楼梯台阶尺寸的统计平均值设计的，为了适应爬不同尺寸的楼梯台阶需要，乘员在爬楼梯操作时，需不时地调整轮椅相对楼梯的位置，如使每爬上（下）一级台阶前，都使大轮紧靠在本级台阶的立壁上。
但是这样频繁地调整，无疑增加了操作的复杂性。
如果使爬楼梯执行机构的规格成为可调的，来适应楼梯尺寸的变化，又会使机构结构复杂起来，这个矛盾需要解决，否则影响爬楼梯轮椅的实用价值。
作者通过改变爬杆9的型式，使手动爬楼梯轮椅对不同的楼梯尺寸具有良好的适应性
2对爬行部件的改进及效果
在原爬楼梯轮椅爬楼梯时，爬楼梯杆9的四条“腿”着地的位置，会因为台阶的尺寸不同和乘员操作的不确定性而变化，这种着地位置的变化，在每爬上（下）一级台阶后，都要及时调整轮椅相对台阶的位置，如使每爬上（下）一级台阶前，都使大轮紧靠在本级
台阶的立壁上，这种作法成为爬下一级台阶的标准起步要求。
否则，连续几步的爬行误差积累，会使接下来的爬行失败，甚至导致轮椅翻倒。
这样频繁地调整位置，乘员会很辛苦，特别是对年老体弱和下肢截瘫患者，影响了爬楼梯轮椅的实用价值
为了改善这种状况，作者试验改变爬楼梯杆9的形状和尺寸如图3所示，
此时爬楼梯杆9形状呈弓形，弓弦部贴有带牙齿的软橡胶，这样在爬行中段时，爬楼梯杆9不再用四个端头（两侧）与台阶平面接触，而是带橡胶牙齿的“弓弦”与6个台阶（两侧）尖端接触（见图4），6点接触很稳固，橡胶的牙齿啃在台阶尖端，又具有很强的摩擦力。
这样，在爬楼梯时，就不用频繁地调整轮椅，简化了操作。
在爬行其它段落时，也能够正常操作。
弓弦杆的材料可选取与爬楼梯杆9相同的不锈钢管,直径40mm,二者以焊接方式相连。
带牙齿的橡胶，其材质可选用天然橡胶，做成内径与弓弦杆外径相同且同长的开口管状，牙型为锯齿状，牙高为10mm，当弓弦杆焊好后，再套上去，然后将开口用胶粘合。