爬樓輪椅總體方案設(shè)計(jì)

第第頁(yè)共100頁(yè)(C)⑷圖4-22輪履復(fù)合式移動(dòng)機(jī)器人的爬梯過程6.3方案三特點(diǎn)及性能優(yōu)越性輪履復(fù)合式履帶行走裝置和雙節(jié)履帶行走裝置的越障過程大致相同，只不過多節(jié)履帶行走裝置的越障能力更優(yōu)。而輪履復(fù)合式履帶行走裝置兼顧了輪式和履帶式，因此具有多節(jié)履帶行走裝置所不具備的某些特點(diǎn)。所以下面主要分析輪履復(fù)合式履帶行走裝置的機(jī)動(dòng)性能。輪履復(fù)合式履帶行走裝置的結(jié)構(gòu)前面已經(jīng)介紹,其轉(zhuǎn)向性在這種結(jié)構(gòu)中并沒有突出的特點(diǎn)，因此下面重點(diǎn)分析其越障特性。輪履復(fù)合式履帶行走裝置既具有輪式履帶行走裝置的快速性，又具有履帶行走裝置的地面適應(yīng)性，因此是一種很好的機(jī)構(gòu)組合。該機(jī)構(gòu)可以越過一定寬度的壕溝，雖然總希望機(jī)構(gòu)可以跨越更寬的壕溝，但是機(jī)構(gòu)尺寸限制了可以跨越的壕溝寬度。由于擺臂的質(zhì)量相對(duì)于裝載各種控制器件和電池的車體來說很小，所以假設(shè)擺臂位置的變化對(duì)整個(gè)行走裝置的重心沒有影響。要平穩(wěn)的越過壕溝，則可跨越的壕溝寬度L要小于行走裝置擺臂與地面的接觸長(zhǎng)度1L。由于中間車體是輪式，在越溝的時(shí)候很容易掉入溝中，因此當(dāng)前擺臂越過壕溝時(shí)，后擺臂翻轉(zhuǎn)到前面，可以防止整個(gè)車體掉入溝中，當(dāng)后輪也越過壕溝時(shí)，后擺臂再翻轉(zhuǎn)回來，就完成了整個(gè)越溝過程。這樣的設(shè)計(jì)使得輪椅的在平地行駛時(shí)有諸多優(yōu)勢(shì)，在面對(duì)小臺(tái)階，減速帶，和溝壑時(shí)能快速反應(yīng)，快速通過。3.7選定設(shè)計(jì)方案在本章節(jié)的分別介紹了三類履帶式式爬樓輪椅的原理、特點(diǎn)和性能。三類履帶式爬樓輪椅的基本原理都是利用履帶的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)輪椅的上升，其爬樓方式原理基本相同，通過履帶的不同的結(jié)構(gòu)組合方式，擁有了各自不同的性能特點(diǎn)。方案一的單節(jié)履帶式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是在爬樓時(shí)的可靠性較差，樓梯的高度和寬度雖由規(guī)范，但是不能簡(jiǎn)單的理解為一個(gè)理想的斜面，在具體爬樓過車中，個(gè)臺(tái)階之間的微小誤差，會(huì)造成整機(jī)的左右擺動(dòng)，總體相對(duì)較小的機(jī)構(gòu)也使得爬樓穩(wěn)定性較差。方案二雙節(jié)履帶式設(shè)計(jì)，在爬樓穩(wěn)定性上大大優(yōu)化，同時(shí)為了避免履帶在轉(zhuǎn)彎時(shí)采用較大的牽引力，在轉(zhuǎn)彎時(shí)會(huì)產(chǎn)生側(cè)滑現(xiàn)象，和對(duì)于地面的剪切破壞作用,在樓層間和平地時(shí)行進(jìn)再用輪式機(jī)構(gòu)。方案三輪履復(fù)合式設(shè)計(jì)，與方案二不同點(diǎn)在于，將車輪納入整個(gè)履帶機(jī)構(gòu)中，使得平地和爬樓過程轉(zhuǎn)換速度大大加快，但是其缺點(diǎn)也十分明顯，爬樓過程各個(gè)擺