可躺可立式电动轮椅结构设计与运动学仿真.pdf

中圖属复区学张2012年,第27卷,第12期
康复工程
可躺可立式电动轮椅结构设计与运动学仿真
顾余辉简卓1喻洪流
摘要
目的:为老年人以及下肢功能障碍的残疾人提供一种合适的代步工具。
方法:提出了一种可躺可立式电动轮椅结构设计的方案,分析其工作原理,并建立了数学模型。根据人机工程学中
的人体结构测量数据及轮椅结构几何关系,设计了轮椅关键部位的尺寸参数。运用 Solidworks2010对轮椅结构进
行了运动学仿真
结果:获得运动过程中关键部件的角度曲线以及各铰链点的位移曲线。
结论:该结构设计合理,方案可行。
关键词电动轮椅;结构设计;运动仿真
中图分类号:R496文献标识码:A文章编号:1001-1242(2012)-12-1129-04
A design and kinematics simulation of a stand-able and lie-able electric wheelchair/GU Yuhui, J AN
Zhuo, YU Hongliu//Chinese Journal of Rehabilitation Medicine, 2012, 27(12): 1129-1132
Abstract
Objective: To provide a suitable means of transport for the elderly and people with disabilities of lower extremi
dysfunction
Method: This paper provided a design of a stand-able and lie-able electric wheelchair, and the working principle
was analyzed and its mathematical model was established. The size parameters of wheelchairs key parts were de
cided with the ergonomical measurement data of human body and the geometric relationships of wheelchairs
structure. The kinematics simulation of wheelchairs structure was carried out with Solidworks 2010
Result The angle curve of the key components and the displacement curve of each hinge point in the course
of
oblained
Conclusion: The rationality and feasibility of the structural design were verified
Authors address Institute of Biomechanics and Rehabilitation Engineering, University of Shanghai for Science
and Technology, Shanghai, 200093
Key word electric wheelchair; structural design; kinematics simulation
截止至2006年,在我国人口中有8296万残疾要一种适合他们心理和生理需求的代步工具,来满
人,占全国总人口的比例为6.34%,其中肢体残疾人足日常生活及参与社会活动的需要“。
数2412万,占29.07%,中国60岁以上老年人口的
对于下肢残障者来说,由于下肢活动性的限制,
数量增长到4亿以上,分别占中国人口总量的30%坐姿是他们日常生活中最主要的行为方式,长时间
以上和世界老年人口总量的20%以上叫。老年人除坐在轮椅上会引起腹部肌肉松弛、下身肿胀、静脉压
了身体功能衰退,肢体功能障碍是一个很大的问力增大、大腿局部受到压力增加血液回流阻力、脊柱
题。因而,残疾人和老年人这个庞大的弱势群体需不正常的弯曲,以及对某些体内器官的功能(如消化
DOI:10.3969/.jssn.100l-1242.2012.12.010
林基金项目:上海市重点科技攻关项目(11441900500)
1上海理工大学生物力学与康复工程研究所,上海,2000
作者简介:顾余辉,男,在读硕士研究生;收稿日期:2012-05-30
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