如厕智能轮椅并联调节机构的设计与分析

针对下肢运动功能障碍患者行动受限和无法独立如厕的难题,开发出一款同时解决代步和如厕功能的智能轮椅。在分析如厕过程中起坐规律的基础上,提出一种含耦合支链的平面两自由度并联机构,实现乘坐高度和坐-站姿态调节,并通过考虑椅面高度和倾角范围的可量化评价函数确定机构关键连杆尺寸。为进一步认识此并联机构特性,进行运动学、静力学分析并完成零部件选型和整体设计工作。针对动平台末端理想轨迹需要两个驱动增加结构复杂性和占用便器空间的问题,提出利用加权平均函数寻找水平动滑块最优固定点的方法,实现单独驱动方式即可使末端实际轨迹贴近理想轨迹。试验结果表明该方案高度调节范围为290~550 mm能适应不同规格便器,并能在不同高度下完成如厕过程中坐-站姿态变换,满足了患者自主如厕和代步需求。