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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:唐啟祐
研究生(外文):TANG, CHI-YU
論文名稱:具有上下樓梯能力之輪椅設計
論文名稱(外文):The study of the Wheelchair with Manual Step-climbing Function
指導教授:羅接興
指導教授(外文):Lo, Jie-Shing
口試委員:鄧琴書吳坤齡
口試委員(外文):Deng, Chyn-ShuWu, Kun-Ling
口試日期:2012-07-25
學位類別:碩士
校院名稱:國立聯合大學
系所名稱:機械工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:51
中文關鍵詞:爬梯機構輪椅
外文關鍵詞:WheelchaiStep-climbing
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在台灣許多舊型公寓無力設置無障礙空間,致使廣大輪椅族行動受到許多限制。本研究以一種具上下樓梯能力之輪椅設計為主要目的,主要分為兩大部分:爬梯機構以及外掛式設計。
第一部分之爬梯機構在研究過程利用ADAMS模擬三角星輪運動軌跡,以星輪沿階面做直線運動當作理想運動條件,做為評估輪椅移動性能之指標。計算星輪運動軌跡與理想軌跡之均方根誤差(RMSE),據以評估該輪組爬階性能之優劣。第二部分為外掛式設計,以模擬結果之最佳星輪尺寸設計外掛型式之爬梯機構,配合輪椅本體再次利用ADAMS做拉力模擬分析。由結果得知星輪輪輻較短者符合本研究需求。拉力模擬結果得知不同的施力方向能減少施加之拉力;但因所需拉力過大,必須以省力機構加以克服。
本研究結果希望能用於輪椅族群以外掛方式讓現有輪椅克服日常生活中之階梯障礙。

Many of the old apartments in Taiwan are not spacious enough to have barrier-free environment for the disabled. This causes lots of inconvenience and limitation to the wheel chair users. This study is aim at designing a wheel chair device that can conduct step climbing and is mainly divided into two parts -- step climbing mechanism and a wheel chair detachable device. In the first part, the step climbing mechanism, we use ADAMS to simulate a dynamic trajectory curve of star wheel and in order to evaluate the performance of wheel chairs used the rectilinear motion of star wheel along stairs as the ideal moving condition. By calculating the RMSE of star wheel movement trajectory and the ideal trajectory, we figured out the pros and cons of different combinations. The second part of the study is the detachable device. Among all the simulation outcomes, a best star wheel size is made into a detachable stair climbing device. The device is simulated again with ADAMS on a wheel chair to analysis it’s pulling force. The outcome shows the shorter spoke of the star wheel fits the requirements of this study and different directions of force can reduce pulling force; but since huge strength of pulling is required, one needs a strength-saving mechanism to make it. Finally, we hope the result of this study can be carried out for wheel chair users to use the detachable devices to overcome stair obstacles in their daily lives.
致謝
中文摘要
英文摘要
目錄
表目錄
圖目錄
第一章 前言
1.1 研究動機與目的
1.2 研究方法
1.3 論文架構
第二章 文獻回顧
2.1 簡介
2.2 相關專利與分類
2.2.1 多輪組型
2.2.2 架設平台型
2.2.3 跨越障礙型
2.2.4 非圓形輪型
2.3 市售產品簡介
2.4 相關論文探討
2.5 小結
第三章 爬梯機構設計
3.1 設計限制
3.1.1 樓梯限制
3.1.2 輪椅限制
3.2 理想軌跡之定義
3.3 機構模擬與分析
3.3.1 干涉問題
第四章 機構模擬與分析
4.1 模擬流程
4.2 參數定義
4.3 模擬尺寸規範
4.4 模擬結果
4.5 外掛機構與安全裝置
4.5.1 安全裝置
4.5.2 力量與施力方向之討論
第五章 結論與未來展望
參考文獻

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