据统计,我国残疾人数量已达8502万人,残疾人的生活状况成为社会关注的焦点,我们团队抓住了传统轮椅笨重无法跨越沟壑等弊端设计了行星轮式轮椅。
普通行星轮有两个自由度,若使其具有确定的运动,需要给行星轮两个确定的自由度。而目前使用的各种行星轮中,都用一个电机驱动这个行星轮的中心齿轮,即只给一个确定的输入,另外一个自由度需要依靠地面和台阶的情况来约束。如果遇到高度较小的障碍,行星轮可以“爬”过这种障碍。在遇到较高的障碍比如遇到台阶时,接触台阶面的那个轮停止转动,该轮系的一个自由度受到限制,驱动轮系就变成行星轮系,轮架就有可能带着另外两个轮绕这个停止不动的轮回转,实现翻转跨越障碍爬楼轮椅采取的是被动爬楼,即是靠地面和 台阶面的约束来锁死完成翻转。另外,我们依照运动学的原理,通过约束自由度的方式建立机构,并且分析机构的运动状态与移动轨迹。通过旋转结合等操作实现爬楼轮椅爬楼过程的仿真,确保了爬楼过程的顺利实现。
对于轮椅的稳定性,我们采用内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态,透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后,驱动马达来做到平衡的效果。
此外,我们团队设计的行星轮式轮椅还具有可折叠、结构简单、重量轻等优点,为残疾人的日常生活增加了许多便利。