老人椅輔助站立機構參數優(yōu)化設計
1.輔助站立機構
輔助站立機構作為老人椅的重要組成部分主要包括基板、上方管、下方管、連接板,輔助站立機構一般采用雙搖桿機構,上方管和下方管均可繞基板轉動(dòng),連接板分別于上方管、下方管鉸接,并且與老人椅基架通過(guò)孔銷(xiāo)鎖定在一起帶動(dòng)老人椅站立。其工作原理為:電動(dòng)推桿作為主動(dòng)件通過(guò)一組桿件機構帶動(dòng)下方管繞基板轉動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)連接板和上方管轉動(dòng),由于連接板與老人椅基架鎖定在一起,因此帶動(dòng)老人椅基架抬升,提升輔助站立功能。
2.輔助站立機構傳力特性分析
輔助站立雙搖桿四桿機構不僅要考慮其運動(dòng)要求,以提升預定的運動(dòng)規律或者運動(dòng)軌跡,還必須希望機構的傳力性能良好,以使機構的運行輕便。
3.輔助站立機構的仿真分析
運動(dòng)ADAMS/VIEW進(jìn)行仿真分析,一般包括簡(jiǎn)化模型、創(chuàng )建幾何體、添加約束、添加驅動(dòng)和進(jìn)行仿真分析等步驟。另外,在添加驅動(dòng)時(shí)由于整體機構比較復雜,ADAMS中的建模能力相對較弱,而通過(guò)其他三維軟件導入的模型無(wú)法進(jìn)行后續的參數化設計。因此采用條用后處理曲線(xiàn)數據的方法來(lái)添加驅動(dòng),即通過(guò)給電動(dòng)推桿添加正常驅動(dòng),測得下方管繞A點(diǎn)的角速度,導出其數據。

4.輔助站立機構參數化優(yōu)化設計
4.1模型的參數化
4.2優(yōu)化分析
5.總結
輔助站立四桿機構的驅動(dòng)特性參數是評價(jià)其工作性能好壞的,也是對機構驅動(dòng)角進(jìn)行優(yōu)化的基本依據,在通過(guò)作圖法分析該機構兩個(gè)限位置驅動(dòng)特性的基礎上,運用多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS對輔助站立機構虛擬樣機模型進(jìn)行參數優(yōu)化設計,終確定了佳的機構參數。結果表明,優(yōu)化后的機構在運行過(guò)程各個(gè)時(shí)刻的驅動(dòng)角都較大,大大提了機構的驅動(dòng)特性和機械效率,同時(shí)也增加了機構前傾程度,能夠更好的幫助老年人站立。本研究也表明使用虛擬樣機技術(shù)相比傳統的設計方法更加簡(jiǎn)單快捷,能夠大大縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期和制造成本,也為同類(lèi)機構的設計優(yōu)化提供了實(shí)用性的方法和參考。
