老年助行机器人结构设计及仿真分析
2018-11-26
制造业自动化 2018年11期
(陕西科技大学 机电工程学院,西安 710021)
0 引言
据全国老龄办研究报告显示,目前我国已经进入老龄化阶段[1],伴随着老龄化人口的不断增加,最显著的特点就是老年人的视力不好,身体衰弱,肌肉无力,行走不便,这严重影响了老年人的日常生活质量[2,3]。
目前,老年助行机器人也成为国内外的研究热点,许多研究机构都取得了一定的研究成果。国内移动式助行机器人方面最具有代表性的是上海交通大学的“蛟龙号”助行机器人[4];哈尔滨工程大学研制的下肢康复助行器是通过腿部助力机构进行行走锻炼[5,6]。上述机器人多是为康复患者设计,老年人助行机器人很罕见,操作各方面都还存在不足。
本文主要针对身体健全,四肢无力,行走不便的老年人设计。根据老年人行走需求和人机工程学的相关尺寸要求[7],提出了助行机器人设计方案,然后根据理论计算完成了老年助行机器人的结构设计,最后利用UG软件进行三维实体模型的设计及运动仿真与分析。
1 老年助行机器人结构设计
本论文运用UG软件进行实体建模.虚拟装配以及虚拟仿真。装配如图1所示,主要结构包括机器人机架、升降机构、驱动轮和万向轮、驱动电机、直线电机、座椅机构、脚踏板、折叠铰支链。机器人的机架之间位置安装有直线电机,通过推杆的伸缩来调节机器人座椅和扶手的高度;坐板下方设计为弯曲的支撑杆,为直立行走提供了足够的空间。前轮为万向轮,后轮为驱动轮,通过一个驱动电机就可驱动两个后轮同时转动。……
登录APP查看全文
