引言

随着国内人口老龄化加快，养老，助老问题已逐渐到达刻不容缓的地步。而城市中老式小区及乡村复式房屋，电梯的使用还没有得到普及，对于部分腿脚不便的老人来讲，传统轮椅已不能完全满足人们的需求，而目前市面上的电动上楼轮椅多为履带传送式斜坡爬楼结构，在不考虑安全问题的情况下依然摆脱不了他人辅助的需要。

因此，我组在这一背景下设计了此款在保证安全性的同时能够不改变轮椅角度且适应百分之九十五以上楼梯的全自动上楼轮椅。

市场应用与前景

目前市面上所见的自动上楼轮椅实际均停留在半自动阶段，并不能完全替代人工，同时上下楼时的安全问题也不能得到保证。我组在方案阶段曾购买过一台一般价位的上楼轮椅，发现在上楼的牵引力及结构的受力上均存在明显的设计缺陷，因此在现阶段这样的大环境下，一歀能保证安全性的全自动爬楼轮椅就有了很强的理论意义。而国内人口老龄化的加快及众多的残障人士，市场需要推出有竞争力的产品来满足实际需求，所以研究爬楼轮椅也具有很强的实际价值。

国外在爬楼梯装置方面的研究已经有一百多年的历史，成果显著，但这类装置大多结构复杂、造价昂贵，远超出普通民众的经济承受能力。国内的研究相对较晚，虽然也诞生了很多专利，但由于体积、重量、稳定性、安全性等多方面的限制，还没有一款能够真正走入人们的生活。因此，一款安全稳定且能够批量化生产的全自动上下楼轮椅在国内的市场前景将非常可观。

系统总体设计

轮椅结构设计的出发点在于提供一种操作简单、价格适宜、质量轻盈的全自动上下楼轮椅。总体结构分为三个部分：由6061铝板轮椅本体和由40加厚铝型材拼接的控制上下楼所用的内外两部分支架。内外支架通过与其相连的爬楼组件（具体见下文）适应不同楼梯，轮椅本体上的带轮组件带动两部分支架依次上升下降控制轮椅上下楼运动。

为保证轮椅的一体性，我组将轮椅的机械结构和控制系统分为几个小类进行单独调试。机械结构包括轮椅适应不同高度楼梯的伸缩腿模块，适应不同宽度楼梯的滑动腿模块和保证内外支架稳定的框架结构模块。伸缩腿模块通过电机控制丝杆的运动，在保证平行度的前提下（利用直线导轨），通过距离传感器的反馈数据从而控制伸缩腿在上下楼时贴住楼梯：滑动腿模块在上下楼时通过距离传感器的反馈下，使电机带动丝杆控制其依据楼梯的宽度进行改变：框架结构模块通过传感器反馈，在保证整体结构稳定的前提下（利用直线轴承），由电机驱动皮带轮带动内外框架的上下楼运动。控制系统将上下楼分为两个子程序依次编写。