残疾人轮椅的设计
残疾人轮椅设计
摘要轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具，但障碍物却使轮椅受到很大限制。
现代由于采用了传统的轮式结构，只能够在平地上行走，面对台阶、楼梯这样比较复杂的地形却显得无能为力。
高通过性轮椅设计是采用轮腿式机器人结构，正常行驶时轮式工作，采用四轮驱动；遇到障碍时腿式工作，从而适应大多数地形；车身则采用自动导轨式调平结构，该结构简单，调节方便。
本次设计的主要工作包括：确定轮椅的工作方式以及工作结构形式、主体尺寸，并确定各主要零、部件的结构尺寸及其选型。
关键词：轮椅高通过性轮腿式机器人AbstractWheelchairs are frail elderly and the disabled limb indispensable means of transport,but the obstacles while filling the wheelchair is very restricted.As with a traditional modern wheeled structure,can only walk on flat ground, facing steps, stairs, but this is more complex terrain powerless.High-pass design is the use of a wheelchair wheel legged robot structure,normal driving wheel work, the use of four-wheel drive;encounter obstacles leg work to accommodate most of the terrain; body is leveling automatic slide-type structure,the structure is simple,easy to adjust. The design of the main tasks include: determining wheelchair work and the working structure,body size,and identify the major components and parts of the structure size and selection.Keywords: wheelchair high adoption round legged robot目录1 绪论 (1)1．1 研究目的 (1)1．2 国内外发展现状 (1)2 方案选择 (2)2．1 常见方案 (2)2.1.1 轮组式 (2)2.1.2 履带式 (2)2.1.3 腿式 (3)2.1.4复合式 (3)2．2 方案分析 (4)2.2.1 目前研究中所存在的问题 (4)2.2.2 方案选择 (4)2.3 具体方案 (5)2.3.1 总体方案 (5)2.3.2 结构分析 (5)2.3.3转向机构 (6)2.3.4 越障功能 (6)2.3.5 移动方式 (8)3 结构设计 (9)3.1 主要参数设计 (9)3.2 电机选择 (9)3.2.1 选择电动机的类型和结构形式 (9)3.2.2 行走机构电机选择计算 (12)3.2.3 行走机构电机功率的计算 (12)3.3 驱动轮系统设计 (12)3.3.1 总体结构 (12)3.3.2 驱动轮的结构设计 (12)3.3.3套筒(轮轴)的结构设计 (13)3.4 轴设计与校核 (14)3.4.1 总体设计 (14)3.4.2 轴的结构设计 (14)3.4.3 轴的校核 (14)3.5 V带设计 (15)3.5.1确定计算功率 (15)3.5.2 选择V带类型 (15)3.5.3确定带轮的基准直径并验算带速 (15)3.5.4验算带速v (15)3.5.5确定V带的中心距a和基准长度 (15)3.5.6验算小带轮上的包角 (16)3.5.7 计算带的根数 (16)3.5.8 计算单根V带的初拉力的最小值 (16)3.5.9 计算压轴力 (17)3.5.10 带轮的结构设计 (17)3.6 车轮半径尺寸研究 (17)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)1 绪论1．1 研究目的轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具，随着无障碍设施的增多，轮椅使用者的活动范围逐步加大。
助弱扶残产品设计
助弱扶残产品设计
案例一：
WF01是一款高性能、高度可定制的轮椅。
它的造型不同于传统的轮椅。
这款轮椅的目标是建立一种新的移动性，不仅仅只是轮椅。
设计团队相信，让残疾人使用的轮椅成为任何人都想乘坐的移动设备，那么市场将会扩大，一个更加无国界的世界将会出现。
这款轮椅独特地将时尚简约的设计与先进的电机和轻质专利结构相结合。
精确的机动性、柔软的悬挂系统、无气轮胎和强大的发动机使穿越城市街道、商店和公园变得舒适，不会让手和肩膀感到疲惫和疼痛。
用户只需在手动轮椅上安装UNAwheel Mini，就可以将其转换为电动轮椅，从而带来更多的乐趣、机动性和独立性。
案例二：
Ancer是一款动态防褥疮轮椅。
通过帮助残疾人移动他们的身体，减轻他们长时间坐在同一位置的臀部疼痛。
通过传感器和提醒，以及内置的安全气囊，可以防止褥疮的发生，并改善用户体验。
Ancer为轮椅的长期使用提供高质量的解决方案，并且是少数几个使用动态座垫的产品之一，重点关注有更复杂需求的残疾人。
案例三：
老年人淋浴器
by XinYi Chen, Jiahua Liang and Jiaxiang Li
依靠自动助浴机，老年人可以独立完成洗浴过程，降低独立洗浴的难度。
为了防止洗澡时发生事故，里面安装了温度控制和紧急呼叫及救援装置。
它可以使用高频微振动帮助老人洗澡，并有自动座椅帮助老人站起来。
残疾人电动轮椅车国家设计标准
残疾人电动轮椅车国家设计标准
残疾人电动轮椅车国家设计标准的制定是为了确保残疾人能够获得适合自己需要的电动轮椅车，并且能够安全、便捷地使用该车。
以下是该标准的主要内容：
1.车身设计：车身应采用轻量化、高强度的材料制造，具备坚固、稳定、耐用的特点。
同时，车身应具备足够的空间，方便残疾人的乘坐和操作。
2.电动系统设计：电动轮椅车应配备符合国家安全标准的电动系统，包括电动机、电池、控制器等。
电动系统应能够提供足够的动力，并且具备可靠、安全的性能。
3.操控系统设计：操控系统应设计简单、方便，能够满足残疾人不同的操作习惯和身体状况。
操控杆、按键等应符合人体工学原理，方便残疾人使用。
4.座椅设计：座椅应采用舒适、透气的材料制造，具备调节功能，以适应不同残疾人的身体状况和需求。
座椅的高度、角度等也应可调节，以提供更好的乘坐体验。
5.安全设计：电动轮椅车应具备完善的安全设计，包括紧急制动系统、防倾翻系统等，以确保残疾人在使用过程中的安全。
车辆应通过安全性能测试，符合国家相关标准。
6.配件设计：电动轮椅车的配件应具备良好的质量和耐用性，包括灯光、喇叭、置物架等。
配件的设计应考虑到残疾人的实
际需求和使用习惯。
7.维修和保养：电动轮椅车的维修和保养应方便、简单，残疾人可以根据使用说明进行日常维护。
同时，维修材料和配件应易于获取，维修渠道也应便利。
以上是残疾人电动轮椅车国家设计标准的主要内容。
标准的制定旨在保证残疾人获得安全、便捷、符合自身需求的电动轮椅车，并提供良好的乘坐体验。
标准的实施可以提高电动轮椅车的质量和性能，促进残疾人的生活质量提升。
轮椅设计事例
轮椅设计事例轮椅设计事例：为残障人士带来更好的生活品质随着社会的进步和科技的发展，轮椅设计已经逐渐从简单的辅助工具转变为能够提供更好生活品质的创新产品。
本文将从几个轮椅设计事例中，探讨如何通过创新设计改善残障人士的生活。
首先，我们将介绍一种名为“智能轮椅”的设计，它通过集成智能感应技术，能够根据使用者的姿势和身体状况进行自动调整。
这种轮椅配备了一套高精度传感器和计算机视觉系统，能够实时监测使用者的姿势和身体位置。
当使用者的姿势有所改变时，智能轮椅会自动调整座椅的角度和高度，以提供更好的支撑和舒适度。
此外，智能轮椅还具备自动导航功能，可以通过语音控制或操纵杆操作，帮助使用者更方便地行动。
另一个令人印象深刻的轮椅设计是“多功能轮椅”。
这种轮椅不仅仅是一个简单的代步工具，还可以根据使用者的需求和喜好，转变成其他功能的设备。
例如，多功能轮椅可以通过简单的操作，转变成床椅、电脑工作站或者按摩椅。
这种设计不仅提供了更多的选择和便利性，还能够帮助残障人士更好地融入社会生活。
另外，为了解决传统轮椅在户外行动时遇到的困难，一种名为“越野轮椅”的设计应运而生。
这种轮椅具备更大的轮胎和强大的驱动力，可以轻松应对不平坦的地形和崎岖的路面。
此外，越野轮椅还采用了防震设计和稳定的底盘，提供更好的乘坐舒适度和安全性。
这种轮椅的出现，使残障人士能够更自由地享受户外活动，提高了他们的生活质量和幸福感。
除了以上的设计事例，还有许多其他创新的轮椅设计正在改变残障人士的生活。
例如，一种名为“自动折叠轮椅”的设计，可以通过简单的按钮操作，将轮椅自动折叠收纳，方便携带和存放。
还有一种名为“太阳能充电轮椅”的设计，通过安装太阳能电池板，可以自动充电，减少对传统电池的依赖，延长使用时间。
总结起来，轮椅设计的创新正不断改善残障人士的生活质量和自主性。
通过智能化、多功能化和户外适应性的设计，轮椅不再是简单的代步工具，而是能够提供更多选择和便利的创新产品。
轮椅设计总体方案
轮椅设计总体方案简介轮椅是为了解决身体有缺陷或者残疾而无法站立和行走的人们提供便利的移动工具。
在轮椅的设计方案中要考虑到使用者的需求，包括身体尺寸、运动能力、使用场景等方面。
因此，一个好的轮椅设计方案应该能够提供安全、舒适、方便的使用体验。
功能需求座椅设计座椅是轮椅的核心部分之一，它的设计应该能够满足人体学需求，即：•座位高度可以适配使用者的体型和习惯，可以调节座位高度；•座椅材质柔软，厚度适宜，以便支持使用者重量和身体形状；•座椅宽度和深度应该符合使用者身高、体型和肢体长度；•座位的角度应该能够轻松调节，以适应不同的使用场景和需求。
轮轴和轮胎轮轴和轮胎是轮椅的另外一个核心组成部分，因为它们决定着轮椅的稳定性和使用效果。
一个好的轮轴和轮胎的设计应该考虑到以下方面：•轮轴应该是坚固稳定的，具有足够的强度；•轮胎应该有良好的防滑功能和耐磨性能；•轮胎规格大小应该能够适应不同的使用环境和场景。
折叠设计轮椅的折叠设计可以将其体积缩小，使其更方便携带和存放。
例如，可以将轮椅的推杆和轮轴部分折叠起来，以达到便捷的携带效果。
在折叠设计中还需要考虑到以下方面：•折叠结构应该稳定，不易生锈和损坏；•折叠后的尺寸应该合理，尽量占用较小空间。
设计原则根据功能需求，下面列举了一些设计原则，以便于制定出一个完整的轮椅设计方案。
安全性轮椅设计要考虑到使用者的安全性，例如：•设计轮椅时，应该考虑边缘和尖锐物体的位置；•座椅材质应该避免使用易燃材料；•轮椅的设计和选材要符合功效和安全性的标准。
轻便轮椅要尽可能轻便，这样才比较方便携带和操作，设计方案中需要考虑轮椅的材料和废料比例，以便降低重量。
可调性设计轮椅时，要考虑到使用者特殊需求的情况，尽量让使用者可以调整合适的座椅高度和角度。
舒适性设计轮椅时要考虑使用者的舒适性，即轮椅的设计应该符合使用者的身体特征，包括身高、体型和肢体长度等方面。
结论基于以上的设计原则和功能需求，一个好的轮椅设计方案应该满足如下要求：•座椅高度可以适配使用者的体型和习惯，可以调节座位高度；•座椅材质柔软，厚度适宜，以便支持使用者重量和身体形状；•轮轴和轮胎应该有良好的防滑功能和耐磨性能；•轮胎规格大小应该能够适应不同的使用环境和场景；•折叠结构应该稳定，不易生锈和损坏；•座位的角度应该能够轻松调节，以适应不同的使用场景和需求。
浅谈残疾人出行智能轮椅设计
浅谈残疾人出行智能轮椅设计摘要：随着社会文明的进一步发展，针对残障人士的人文关怀与生活服务逐渐成为一个重要的产品设计领域，其中解决残障人士的出行问题是保障腿部残疾人士正常生活的必要需求。
基于残疾人士的出行需求，以及人工智能时代背景下的技术演化和推进，本文对残疾人出行智能轮椅进行了研究，调研了当前残疾人出行使用智能轮椅的情况，分析了相关产品使用现状，总结了智能轮椅的设计发展趋势，进而概括出残疾人出行智能轮椅设计的原则和路径，为相关残疾人智能轮椅设计提供一定的参考。
关键词：智能轮椅；产品设计；残疾人基金项目：上海工程技术大学校级大学生创新训练项目(CX2107001)1研究现状1.1轮椅出行需求调研根据中国残疾人联合会发布的统计公报显示，早在2014年，我国的肢体残疾人士就达到了877万之多，相当于每160人中就有1名肢体残疾人[1-3]。
然而在现实生活中，我们却较少见到有肢体残疾人士自主出行，一方面是由于公共场所无障碍设施的规划建设及日常维护管理存在不足，另一方面则由于目前被普遍使用的轮椅产品的功能尚不能很好地支持残疾人自主出行，尤其是不能帮助残疾人应对外界复杂的出行状况，使残疾人的自由出行成为奢望。
我国的残疾人自主出行现状差强人意，亟需改进[5]。
为了保障残疾人群体的身心健康，使他们能够像正常人一样走出家门融入社会，促进残疾人就业率和社会活动参与度，除了要规划好、设计好无障碍设施，为残疾人出行扫清障碍，还要设身处地的从残疾人的出行需求出发，改进残疾人轮椅出行的功能，增加简单、可靠、智能的辅助手段，全方位考虑残疾人在出行时面对的无障碍通道、无障碍电梯、过马路、乘坐公共交通等场景。
目前这方面的研究与实践都明显不足。
1.2轮椅的使用环境轮椅的使用环境通常分为室内和室外两种(图1)：室内环境空间有限且相对固定，残疾人使用轮椅活动的时间较短，轮椅的尺寸常常会影响到使用者的活动范围；室外环境则较复杂，包括公共场所、公共道路、公共交通工具等。
轮椅设计总体方案
轮椅设计总体方案引言轮椅是一种特殊的座椅，旨在为行动不便的人提供便利和舒适。
它被设计成轻便、灵活、易于操作，以便用户可以轻松移动到不同的地方。
本文档将提供一个轮椅设计的总体方案，涵盖了设计的各个方面，包括用户需求、材料、结构、功能等。
用户需求在设计轮椅时，首要考虑的是用户需求。
用户需求可以从以下几个方面体现：舒适性一辆好的轮椅必须要保证用户的舒适度。
因此，轮椅的座位和靠背必须是柔软的，能够提供较好的支撑力，而且不会使用户出现压迫感。
座位需要根据用户身高量身定制，可根据用户需求使用透气、抗菌等特殊材质。
安全性轮椅使用时必须要安全。
轮椅的所有部分必须经过严格的测试，确保它们的质量和性能符合标准。
特别是在用户上下车、起床、转身时，应当考虑到安全因素，同时加装安全带、防侧翻等措施。
轮椅需要相对灵活，便于用户独自操作。
因此，在设计轮椅时，应当考虑到省力、减少阻力、方便操作等关键因素。
例如，重心应当尽量向后倾斜，使用户的推动力更小，把手的高度合适，角度合理，轮子的大小和数量要考虑到用户的状况等等。
便携性轮椅的便携性是一项很重要的特征。
因为用户不能总是待在家里，他们需要经常外出，如购物、医院、公园等。
轮椅应当轻便、易于折叠，并且能够放置在汽车后备箱内，方便携带。
设计结构在设计轮椅的结构时，需要平衡用户需求以及结构强度和稳定性。
轮椅的主要部分包括座位、靠背、轮子、手推杆等几个部分。
座位和靠背座位和靠背必须考虑到用户的舒适和防滑。
座位和靠背可以使用空心海绵，以提供足够的支撑力；同时可以使用纹理或防滑设计，以避免用户在使用过程中滑动。
座位和靠背的高度、倾斜角度等应该根据用户的身高和状况来做调整。
轮子的选择必须考虑到大小、坚固度和稳定性问题。
小轮子更适合在室内环境下使用，而大轮子则更适合在户外使用。
轮子应该具有重要的强度，以保证车轮和地面之间的支持力，同时更好地平衡重心。
如果是手动轮椅，我们通过设计手推杆的长度、角度、高度等，来轻松的控制车速和方向。
前途无忧智能轮椅-设计说明
“前途无忧”智能轮椅设计说明据第二次全国残疾人抽样调查数据推算，中国目前各类残疾人总数为8296万人，占全国人口总数6.34％。
其中肢体残疾2412万人（29.07％），下肢残疾人口有上千万。
这些下肢残疾人员，通常只能依靠轮椅和双拐行走。
而传统的轮椅需要用双手推动，费力而且速度缓慢，还要占用双手，使用起来很不方便，很多时候还需要别人帮助才能完成基本的生活。
不少残疾人因身体上的不能自理，导致了心理上的不自信，也影响了事业上的自立自强。
为帮助残疾人走出这个困境，我以二轮智能平衡原理为基础，设计了这款智能轮椅。
利用该智能轮椅，残疾人可以像正常人一样独立生活、工作、娱乐。
让他们不仅仅在身体上摆脱了对别人的依赖，更能帮助残疾人树立自信，走出困境开创事业。
“前途无忧”智能二轮车，让残疾人在身体上自理、心理上自信、事业上自强。
轮椅设计突出体现在便捷、智能、安全三个方面：一、简约随心的便捷化设计1、智能轮椅外形简洁、小巧轻便，便于室内自由活动；居家、交通、休闲、工作一车通用。
2、方便残疾人自行上车。
后靠背可以不同角度倾斜，完全放倒后靠背着地，或者后靠背搭在床上，形成斜坡，使双下肢残疾人可以沿着靠背移动到轮椅上。
3、当靠背完全升起时，作为靠背使用；半倾斜时，轮椅底部后面弹出两个支架，此时轮椅变成躺椅，可以临时休息。
4、智能轮椅通过感应乘客重心变化控制运动状态及方向，也可以用扶手按钮或者遥控器进行控制。
控制方式灵活多变，适应生活中遇到的各种情况。
5、轮椅前档板上部，设计有可折叠搁物板，可以存放一些小物品，或者当做临时工作台。
6、前挡板内置挡风玻璃，外出时升起；靠背后面附有可翻转出的遮阳篷，遮阳篷可翻转到车顶；遮阳篷两侧能够拉出透明软垂帘，与两侧扶手扣在一起。
智能轮椅在路上行驶时，这些防护装置为使用者挡风遮雨。
二、先进实用的智能化设计1、智能轮椅配有智能遥控器（可验证使用权限），使用者可以在床上、沙发上控制轮椅移动，方便实用。
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摘要轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具，但障碍物却使轮椅受到很大限制。
现代由于采用了传统的轮式结构，只能够在平地上行走，面对台阶、楼梯这样比较复杂的地形却显得无能为力。
高通过性轮椅设计是采用轮腿式机器人结构，正常行驶时轮式工作，采用四轮驱动；遇到障碍时腿式工作，从而适应大多数地形；车身则采用自动导轨式调平结构，该结构简单，调节方便。
本次设计的主要工作包括：确定轮椅的工作方式以及工作结构形式、主体尺寸，并确定各主要零、部件的结构尺寸及其选型。
关键词：轮椅高通过性轮腿式机器人AbstractWheelchairs are frail elderly and the disabled limb indispensable means of transport,but the obstacles while filling the wheelchair is very restricted.As with a traditional modern wheeled structure,can only walk on flat ground, facing steps, stairs, but this is more complex terrain powerless.High-pass design is the use of a wheelchair wheel legged robot structure,normal driving wheel work, the use of four-wheel drive;encounter obstacles leg work to accommodate most of the terrain; body is leveling automatic slide-type structure,the structure is simple,easy to adjust. The design of the main tasks include: determining wheelchair work and the working structure,body size,and identify the major components and parts of the structure size and selection.Keywords: wheelchair high adoption round legged robot目录1 绪论 (1)1．1 研究目的 (1)1．2 国内外发展现状 (1)2 方案选择 (2)2．1 常见方案 (2)2.1.1 轮组式 (2)2.1.2 履带式 (2)2.1.3 腿式 (3)2.1.4复合式 (3)2．2 方案分析 (4)2.2.1 目前研究中所存在的问题 (4)2.2.2 方案选择 (4)2.3 具体方案 (5)2.3.1 总体方案 (5)2.3.2 结构分析 (5)2.3.3转向机构 (6)2.3.4 越障功能 (6)2.3.5 移动方式 (8)3 结构设计 (9)3.1 主要参数设计 (9)3.2 电机选择 (9)3.2.1 选择电动机的类型和结构形式 (9)3.2.2 行走机构电机选择计算 (12)3.2.3 行走机构电机功率的计算 (12)3.3 驱动轮系统设计 (12)3.3.1 总体结构 (12)3.3.2 驱动轮的结构设计 (12)3.3.3套筒(轮轴)的结构设计 (13)3.4 轴设计与校核 (14)3.4.1 总体设计 (14)3.4.2 轴的结构设计 (14)3.4.3 轴的校核 (14)3.5 V带设计 (15)3.5.1确定计算功率 (15)3.5.2 选择V带类型 (15)3.5.3确定带轮的基准直径并验算带速 (15)3.5.4验算带速v (15)3.5.5确定V带的中心距a和基准长度 (15)3.5.6验算小带轮上的包角 (16)3.5.7 计算带的根数 (16)3.5.8 计算单根V带的初拉力的最小值 (16)3.5.9 计算压轴力 (17)3.5.10 带轮的结构设计 (17)3.6 车轮半径尺寸研究 (17)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)1 绪论1．1 研究目的轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具，随着无障碍设施的增多，轮椅使用者的活动范围逐步加大。
但障碍物却使轮椅受到很大限制，因此研发价格低廉、简单易用的可翻越障碍物的轮椅是康复工程工作者面临的一项比较紧迫的任务。
现代由于采用了传统的轮式结构，只能够在平地上行走，面对台阶、楼梯这样比较复杂的地形却显得无能为力。
解决这一问题的最好方法就是改进残疾人使用的行走设备，也就是说通过改进残疾人轮椅的机械结构，使其能够适应日常生活中所碰到大多数的地形。
本次设计的题目高通过性轮椅设计，其主要原理在于四个轮子在正常运动中四轮驱动行走；而在遇到障碍的时候可以像腿一样的行走，以通过障碍物；而在车身则采用滑轨式自动调平结构。
1．2 国内外发展现状国外对爬楼梯装置的研究开始得相对较早，最早的专利是1892年美国的Bray 发明的爬楼梯轮椅。
此后，各国纷纷开始投入此项研究，其中美国、英国、德国和日本占主导地位，技术相对比较成熟，且有一些产品已经投入市场使用。
我国对此类装置的研究虽然起步较晚，但近年来也涌现了很多这方面的专利，然而投入实际使用的还很少。
日本千叶工业大学开发出了一款全新的轮椅，这个轮椅的独特之处就是能够轻易地在不公正的地面上使用。
这款轮椅配有一排感应器来探测障碍和地面变化，并能够自动进行调整。
借助于四轮驱动和五轴的结构设计，该款智能机器人轮椅能够完成多种难度动作。
平常，它像普通的轮椅一样通过滚动前行，但是如果碰到台阶或者沟道的话，它的轮子就可以变得像腿一样通过障碍。
使用者需要做的仅仅是通过操纵杆告诉它往什么方向移动，这个智能机器人轮椅会自动评估周围的地形然后做出正确动作。
当然如果路面不平的话，它会自动控制座椅确保它保持水平。
2 方案选择2．1 常见方案2.1.1 轮组式轮组式的特点是每个轮组依照星形轮的方式进行运动：平地行驶时，各小轮绕各自轴线自转；爬楼梯时，各小轮一起绕中心轴公转。
内蒙古民族大学物理与机电学院的苏和平等人借鉴了iBOT 的爬楼方式，采用星形轮系作为爬楼梯机构，设计了一种双联星形机构电动爬楼梯轮椅。
改轮椅爬楼时需要人工辅助或者楼梯扶手的辅助支撑，使其能调整重心的位置，安全爬楼。
图2-1双联星形爬楼梯轮椅图图2-2双联星形爬楼梯轮椅改进图2.1.2 履带式履带式爬楼梯装置的原理类似于履带装甲运兵车或坦克，技术较成熟，操作简单，行走时重心波动很小，对楼梯的形状、尺寸适应性强。
英国Baronmead 公司开发的一种电动轮椅车，底部是履带式的传动结构，可爬楼梯的最大坡度为35 度，上下楼梯速度为每分钟15-20个台阶。
法国Topchalr 公司生产的电动爬楼梯轮椅，它的底部有四个车轮供正常情况下平地运行使用，当遇到楼梯等特殊地形时，用户通过适当操作将两侧的橡胶履带缓缓放下至地面，然后把这四个车轮收起，依靠履带无需旁人辅助便能自动完成爬楼等功能。
图2-3 履式机器人2.1.3 腿式早期的爬楼梯装置一般都采用步行式，其爬楼梯执行机构由铰链杆件机构组成。
上楼时先将负重抬高，再水平向前移动，如此重复这两个过程直至爬完一段楼梯。
步行式爬楼梯装置模仿人类爬楼的动作，外观可视为足式轮椅，采用多条机械腿交替升降、支撑座椅爬楼的原理。
2.1.4复合式现今，爬楼装置一个研究创新点是将上述的轮组、腿式、履带机构相互结合，吸取各自的优点。
比较广泛的组合思路有以下两种：一是轮履、腿履复合。
比如中国科学技术大学精密机械与精密仪器系研制的一种小型全自主多种移动方式相融合的复合式越障轮椅。
二是采用了轮一履复合如图1-6所示和轮－腿一履带复合如图1-7所示等结构。
设计主要是依靠腿式机构来完成越障，以及履带平稳性和轮组的灵活性来达到功能的完整。
图2-4轮一履复合图图2-5轮－腿一履复合图2．2 方案分析2.2.1 目前研究中所存在的问题履带式的缺点就是对路面施加的强压力，不可避免的对障碍沿有一定的损坏，不适合大绝大多数室内障碍。
自重较大，平地行走时阻力较大，相对于其他结构，履带式转弯需要更大的动力，使用过程中噪声很大。
这些都限制了它在日常生活中的推广，被接受程度低。
腿式爬楼装置有最好的地形适应力，但承载重量较小，具有较大危险性，且重心偏高。
运动相对比较平稳，颠簸感轻微，但同时运行速度较缓。
此外，该类型装置对控制的要求较高，操作比较复杂，在平地行走时运动幅度不大，动作缓慢。
复合式爬楼装置各种机构的复合也给控制方面提出了更高的要求，而且爬楼过程中的稳定性、如何适应不同尺寸的楼梯、如何实现手动操作省力与省时的问题以及反向自锁等问题仍然存在。
2.2.2 方案选择本次设计的指导思想必须满足以下几个性能：平地、越障两用；平地行驶效率高，操作方便简单；越障时重心波动缓和，稳定性好；不平坦地形下对系统的重心作适时调节，避免车体倾斜给使用者带来恐惧；轮椅结构尽量简单，造价低廉。
为了满足上述要求，考虑到复合式具有良好的越障能力，所以本次设计采用轮腿式复合机器人结构，正常行驶时轮式工作，采用四轮驱动；遇到障碍时腿式工作，从而适应大多数地形；车身则采用自动导轨式调平结构，该结构简单，调节方便。
该种结构的优点有：第一，平顺的行驶能力。
轮椅小车在平地行驶时，由于其结构上的特点，四轮都有单独的电动机驱动，利用轮轴系统传递动力，使小车轮快速的前进，其效率与普通轮式驱动车辆相同。
当遇到可跨越的障碍时，四轮演变成腿式机器人形星翻越障碍物前进。
第二，可靠的越障能力。
轮椅小车翻越障碍时，小车轮四轮驱动电动机停止，抬腿电动机驱动抬腿以通过障碍，转向时通过单独的电动机驱动，轮子不转动。
这使得在翻越障碍过程中，小车轮不会发生滚动，使得运动方位的控制得到精确的保证。
这一优点对小车越障控制尤其重要。
第三，对控制方式容易实现。
任意时刻轮椅四轮同步驱动行走，转向和抬腿都由单独的电动机驱动，这样就能准确控制移动轮椅的行走状态。
第四，由电动机调速控制器来实现轮椅的正常前进、实现转向、抬腿前进三个基本运动单元。
2.3 具体方案2.3.1 总体方案本设计方案中的轮腿式机器人它是具有足够的流动性简单的机构为目标的环境中，其作用机理是不同的从那些其他的移动机器人。
四个车轮被安装在每一个腿尖，和腿机构是很简单的。
在此轮椅系统有四个活动轮，只有五个活动轴，而机器人可以直接移动通过一部分的水平的地形。
当遇到障碍物的时候它可以像一个机器人移动也走在台阶上像腿式机器人，尽管组成的机械结构简单。