就是一个箱子，而下部分就变成一个驱动装置，可用来搬运东西，也可轻松放置角落、车后箱，在出门旅行等外出场合方便携带、节约空间。从局部来看，头枕可根据需要旋转至靠背箱体内或外，其旋转路径及轨道经过精密计算，保证内固定、旋转、外固定三个状态下均有效。靠背有两个特点：其一，可以在座椅折叠时收纳头枕；其二，可以根据人体工程学实际需要和折叠与否调整角度。脚垫起到防滑、固定等作用。而马桶架的设计简单且实用，采用螺纹连接，保持其牢固性，并且手提式马桶可从前侧抽出。坐垫是灵活可换，方便清洗。其材料的选用是创新点之一。餐桌在不用时收纳在扶手内，用时拉出扶手外。而在座椅部分和下部钢架之间的衔接也是该设计的的一个亮点，采用新型定位锁，只要把钥匙插入，一转便可轻松锁上，完美咬合，结实牢固，且易拆卸。再者，其刹车的设计也是费尽心思，采用电机制动，直接锁住车轮轴承，上下坡不倒滑。在控制方面，考虑到使用人群，我们采用无线遥控装置，全自动化控制，简单易懂。
七﹑机械结构及组成部分
7.1力学分析
对护理椅受力分析，如下图所示：地面对前轮的支撑力为FA、对后轮的支撑力为FB；辅具的重力为G1，人体对坐板的压力为G。辅具受力图如图7.1所示。
其中假设G为100kg，设计G1100kg，列出静力平衡方程和力矩平衡方程。
图7.1 辅具受力图
2FA?2FB?G?G1?0 (1)
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? ?MO(F)?0 (2)
由于该力矩为空间力矩，所以算法都按空间力矩来算，d=737mm,测量结果如图7.2所示。
D=486.33mm，测量结果如图7.3所示。
计算的结果，FA?[F1],FB?[F2],其中[F1]，[F2]为前轮和后轮轴的许用的力，或者也可以用许用应力来计算。由结果可知该设计符合力学要求。
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图7.2 辅具测量图
图7.3 辅具测量图
7.2结构分析
老年人及残疾人辅具主要包括护理椅﹑支撑车和遥控器3部分。第1部分分别由坐垫﹑桌板﹑扶手﹑椅背﹑头枕 ﹑便桶等一系列零部件组成；第2部分分别由车前轮﹑车后轮﹑储物格﹑支撑架﹑电池 ﹑脚托﹑脚架等一系列零部件组成；第3部分的遥控器主要控制辅具的启动﹑停止﹑方向。
下面主要从这3个部分的组成零部件来介绍辅具。下图所示为老年人及残疾人辅具正二测视图，俯视图，正视图。
图
7.4 为老年人及残疾人辅具正二测视图
图 7.6 为老年人及残疾人辅具正视图 7.5 为老年人及残疾人辅具俯视图 -23-
图
7.3自由度计算
为确保设计的科学性，需对机构的自由度分析，分析如下：第一部分为护理椅，护理椅可以折叠，椅背和坐板之间由旋转轴固定和调节角度，如图7.7所示。实际上它的机械模型如图7.8所示，为一个转动副，由于转动副为Ⅴ级副，限制了5个方向的运动，故自由度为1，即F=1，机构具有确定运动。
图7.7 椅背坐板连接图
图7.8 转动副
椅背在调节角度的过程中主要运用了棘轮机构的原理。棘轮机构，由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。图7.9所示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空 套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。
轴套在靠背上，旋转中心轴两端固定在坐板上，左轴套上是棘轮，从靠背的内部观察，如图7.10所示。 套筒外观显示与上图不同，主要原因是上图的视角是从辅具的外部观察。
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图7.9 棘轮机构模型
图7.10 靠背角度调节结构
从整体来看，一般在使用时，椅背可以调节成如图7.11所示的角度。 而在携带时，可以调节成图7.12所示的位置。
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图7.11 护理椅使用过程靠背角度调节 图7.12 护理椅携带时靠背角度调节