爬楼梯轮椅升降轮机构尺寸优化设计

简介

爬楼梯轮椅的行驶轮升降机构是典型的并联四连杆机构,为了提高轮椅行驶轮升降时的力学性能,减少所需的整体驱动力矩,在对轮椅进行动力学分析的基础上,以四连杆机构除机架外的连杆以及杆间角度为设计变量,以所需驱动力矩函数的积分为目标函数,并列出约束条件,在MATLAB中编程,利用带有惩罚函数的粒子群算法对爬楼梯轮椅行驶轮升降机构进行优化设计。对比优化前后目标函数值以及所需驱动力矩曲线发现,优化后目标函数值和驱动力矩明显减小,避免了力矩过大所造成的损耗。总之,优化设计使轮椅在升降过程中的力学性能有了极大的提升。