1、本科生毕业设计（论文）开题报告学号学生姓名系部电子信息工程系专业年级指导教师职称设计（论文）题目多功能自动轮椅的设计本课题国内外研究动态及意义：1. 国外发展情况：轮椅的发展可以追溯到欧洲的中世纪时期的独轮推车，公元16世纪，西班牙国菲力蒲因患上了中风，而乘坐了一辆由木头做成的推车轮椅。约在18世纪，逐步出现了接近现代化设计造型的轮椅，它是由前面两个大大的木质轮子和后面单个的小轮，以及后面的推手组装而成。到了战争时期，轮椅得到了很好的发展，美国南北战争时，轮椅在材质上进行了改进，藤制的轻型框架，配以金属轮子。第一次世界大战之后，美国为伤者提供了约50磅重的轮椅，与此同时，英国，则出现了手摇式的

2、三轮轮椅，不久之后，轮椅上面就加上了动力驱动。折叠式轮椅的出现是在公元1932年，是由一名叫HebertEverst（荷波特E）的截瘫残疾人和他的朋友HarryJennings（亨利J）共同发明的，为此，他们还成立了E&J公司。第二次世界大战的后期，美国政府开始大批量地配给伤兵一种18寸的铬钢材质的E&J轮椅。当时的轮椅尺寸还没有因人而异的概念，都是统一的尺寸，统一的款式。随着科技技术的不断发展，现代的轮椅不断出现各种各样的款式，有智能的，有GPS电动的、有电动的、有运动型的等等。综上所述，基本上可以把轮椅的发展趋势概括为以下几点：（1）单一功能向多功能方向发展；（2）结构由多样化发展；（3）

3、向着低碳环保及人性化和智能化的方向发展。2.国内轮椅的发展中国最早的轮椅，已经有很多年的历史了，早在三国时期就有记载诸葛孔明发明的木牛流马，木牛流马就是独轮车，宋代高承撰事物纪原也将独轮车归功与诸葛亮，而目前得到世界公认的轮椅历史中，是中国南北朝（公元525年）石棺上带着轮子的椅子，那也就是现在轮椅的雏形。我国近现代化的多功能轮椅的研究起步比较晚，而且相对于外国国家的研究成果，我国不管是从销售规模还是技术水平抑或是设计造型都存在着一定的差异。但这并不意味这我国就没有这方面的研究投入，相反，像中科院自动化所、上海交通大学、台湾中正大学电机系以及第三军医大学等研究单位就研究多功能轮椅，并取得了一定

4、的研究成果。例如，中科院自动化所在中科院创新工程和国家“831”计划支持下，研制了一种具有视觉和口令导航功能并能与人进行多模态交互的多功能轮椅移动机器人12。我国在多功能轮椅的研究方面正处在于一个初级阶段，和国外的研究相比较，在机构的复杂程度和灵活程度以及市场竞争力方面都存在一定的距离，因此，有必要进行更多的研究与开发。3 研究意义：中国现有老龄人口已超过1.6亿，且每年以近800万的速度增加，中国政府的最新数据显示，21世纪头10年的年均人口增长率为0.57%，低于上世纪最后10年一直保持的1.07%的年增长率，因此中国人口正在进入老龄化3。根据国家人口和计生委所做的人口预测，到2050年我

5、过老年人口比例将达最高峰值23.07%，比世界的15.9%高出7.17个百分点，比发展中国家的14.3%多出8.77个百分点，比发达国家的25.9%低2.83个百分点4。根据北京晨报报道，目前我国各类残疾人口总数高达8296万人，占全国总人口数的6.34%。其中肢体残疾2412万人，占总残疾人口的29.07%5。因此，轮椅的研究市场背景很有发展前景，但目前，市面上的轮椅，比如说电动轮椅、折叠轮椅、手动平躺轮椅，其实现功能都比较单一。所以研究一款具有多功能电动的自动轮椅具有非常大的意义。毕业设计(论文)研究内容、拟解决的主要问题：1、研究内容：（1） 传动系统的选择与设计（2） 齿轮的选择与设计

6、（3） 轴、轴承、键的选择设计（4） 车架的设计（5） 升降机构的设计（6） 平躺机构的设计2、拟解决的主要问题：（1）传动系统的设计，设计一种既可以承受大的载荷，又能将不同方向的传动转换成同一个方向的驱动。（2）升降机构的设计，设计一种可以实现将整个坐着的人整体抬高的功能，并能确保人身的安全的机构。（3）平躺机构的设计，设计一种可以把坐着姿势转换成平躺姿势，又能由平躺姿势转回坐着姿势的机构。（4）驱动系统的设计，利用差动器实现一个电机驱动两个轮子，又能驱动单个轮子的功能。毕业设计(论文)研究方法、步骤及措施：1、 研究方法：本课题主要采用计算机辅助设计及查找参考文献法来完成设计。在文献参考上

7、增强理论依据，强调理论探索。在计算机辅助设计上进行三维建模和仿真，加强实际分析能力。二者相结合来完成设计。（1） 资料搜集法：通过网路、图书馆、期刊、各大高校本科硕博士论文、各类机械设计手册等获取相关资料。（2） 图形仿真法：粗略三维建模，对零件机构进行仿真模拟，再改进。（3） 咨询老师法：咨询老师，整理分析。2、 研究步骤措施：（1) 第一周：搜集资料；（2） 第二周：深入了解课题研究阶段；（3） 第三周：进入开题报告阶段；（4） 第四周：书写设计的总体大纲；（5） 第五周：设计各个结构的机构原理图；（6） 第六周：书写设计说明书初稿； （7） 第七周：计算各机构零件的设计参数；（8） 第八

8、周：修改设计说明书；（9） 第九周：运用CAD、Pro/e等软件绘制二维和三维图；（10） 第十周：做最后的整理、修改并准备答辩；（11） 第十一周：进入毕业论文答辩阶段；（12） 第十二周：整理所有毕业材料，上交学校。3、研究措施：（1）以自己的设计任务为指标，初步设计整体方案，确定是否可行。（2）搜集各类相关资料，确定机构，进行原理设计。（3）绘制三维模型图，装配进行仿真，并逐步完善，出二维工程图。（4）编写论文、修改，咨询老师并定稿，完成设计说明书。主要参考文献：1 贺志军.基于ARM的多功能轮椅嵌入式控制系统研究D硕士论文华南理工大学，20092 周伟.多功能轮椅运动控制系统研究与开发

9、D硕士论文华南理工大学，2010.3 日媒：中国崛起的最大挑战是自己. 4 田雪原，王金营，周广庆.老龄化一从“人口盈利”到“人口亏损”M.北京：中国经济出版社，2006.5 第二次全国残疾人抽样调查发布数据公报全国残疾人总数已达8296万J.中国残疾人，2006,12：5.6 韩泽光，郑夕健，同长虹.机械设计M北京：北京航空航天大学出版社，20117 谢忠东.机械原理M北京：北京航空航天大学出版社，20118 濮良贵，纪名刚.机械设计M.八版.北京：高等教育出版社，2006.9 李锋.一种新型的多功能轮椅床的设计及仿真.D.硕士论文2013.10 A. Garg, R. Smith, D. Hill, P.J. Longhurst, S.J.T. Pollard