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近年来,随着我国社会人口老龄化趋势逐渐加快,老年人的数量和所占比例迅速增加。而老年人随着年龄的增长,身体机能逐渐退化,体力衰减,特别是下肢行动能力不足,只能在很短的距离内缓慢行走,最后甚至连日常的起立动作都比较吃力,这给社会养老机构和自己的家庭都带来了沉重的负担。针对这一现象,需要为老年人这个庞大的弱势群体研发一种能帮助他们起立并短途代步的交通工具。这种工具,不但可以满足老年人日常生活及参与社会活动的需要,并且具有一定的市场潜力。本课题基于变胞机构原理,充分运用变胞机构在运动过程中构态变换以及自动组合等特性,使其在多个不同的工作阶段,呈现出不同机构类型和运动性能,重点实现辅助老年人起立的功能。通过综合设计老年自助车的结构,将变胞机构和车体结构结合起来,最终设计出了一款基于变胞机构原理的老年自助车,实现了既能帮助老年人起立,又能短途代步的功能。本课题的主要研究内容如下:(1)分析问题现状,明确需求,建立老年自助车整车的设计方案。根据老年人起立和步行运动中存在的问题,拟出课题的设计目标,并作出可行性分析;明确自助车的功能需求,将设计目标的重点放在实现辅助老年人起立的功能,并对辅助起立运动进行功能分解;结合自助车短途代步的使用需求,以及分解后的辅助起立功能,对应各个分解功能设计相应的机械装置实现方案,并整合得出整车的设计方案。(2)基于变胞机构原理,对老年自助车的座椅进行原理设计、拓扑图分析、以及自由度分析。根据人体起立的运动过程,以及分解后的功能需求,分别设计升降装置、座位翻转装置、靠背调整装置、具有延时控制功能的变胞构件,并对自助椅工作过程中的各个阶段进行拓扑图分析和自由度分析。(3)按照自助车的驾驶要求,对自助车的车体部分进行设计。综合座椅的尺寸,人体驾驶和活动的空间,设计车架载面的基本结构和尺寸;依照自助车的行驶距离和速度要求,设计车体的轮系结构和传动方式;根据行驶和转向需求,设计自助车的转向机构;为实现单独使用座椅的目标,设计座椅和车架载面的可拆卸连接结构。(4)建立自助车整车的三维模型,并进行运动仿真,验证主要运动部件的运动轨迹图谱。根据自助椅的建模和仿真结果,分析自助椅辅助起立过程的运动轨迹;设计自助车机械传动系统的三维模型,并进行运动仿真,得出其运动轨迹图谱;根据自助车车体各个部件的结构方案,建立各部件的三维模型,进行模拟装配和拆卸过程,最终得出整车的三维模型。