买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：杭州科技职业技术学院

摘要：本发明涉及残疾人辅助装置领域，尤其涉及一种多功能残疾人助力助行康复装置。一种多功能残疾人助力助行康复装置，包括一个底盘，固定在底盘上的主杆支撑机构、与主杆支撑机构连接的扶手机构和与所述底盘连接的电动轮装置，所述电动轮装置用于在操作杆及单片机控制下进行运动，还包括与所述主杆支撑机构转动连接的旋转支撑装置；所述旋转支撑装置的一端固定连接用于固定使用者臀部的臀部固定装置；所述旋转支撑装置与主杆支撑机构之间连接有气弹簧系统装置，所述旋转支撑装置用于支撑使用者在气弹簧系统装置的作用下实现使用者在坐姿和站姿之间的任意姿势的转换。本发明结构精巧紧凑，操作便捷，非常适用于残疾人的日常生活。

主权项：1.一种多功能残疾人助力助行康复装置，其特征在于：包括一个底盘，固定在底盘上的主杆支撑机构、与主杆支撑机构连接的扶手机构和与所述底盘连接的电动轮装置，所述电动轮装置用于在操作杆及单片机控制下进行运动，还包括与所述主杆支撑机构转动连接的旋转支撑装置；所述旋转支撑装置的一端固定连接用于固定使用者臀部的臀部固定装置；所述旋转支撑装置与主杆支撑机构之间连接有气弹簧系统装置，所述旋转支撑装置用于支撑使用者在气弹簧系统装置的作用下实现使用者在坐姿和站姿之间的任意姿势的转换；所述的旋转支撑装置包括一对连接底座，其中一个连接底座固定安装在主杆支撑机构上，所述一对连接底座之间可转动的安装有一支撑杆组件，另一个连接底座固定连接所述臀部固定装置；远离主杆支撑机构的另一个连接底座上固定连接有与人体腰部相配合的护腰装置，所述护腰装置与臀部固定装置连接，所述护腰装置为护腰板，所述护腰板形状与人体的腰部形状相配合、并与底盘相垂直，所述护腰板包括一固定安装在连接底座上的平板和平板两侧的侧板，该侧板与平板形成一定的角度，所述护腰板与臀部固定装置连接，该臀部固定装置包括分别安装在护腰板的两侧板上的自动收紧带机构、和与所述自动收紧带机构连接的坐垫；所述主杆支撑机构包括焊接在一对箱体后封板之间和底盘上的主杆，主杆固定连接有用于支撑扶手机构旋转的扶手旋转支撑装置，所述扶手旋转支撑装置包括固定安装在主杆上表面的一对转动支撑板和转动支撑板之间的转动支撑板封板，所述一对转动支撑板上分别对应开设有一小孔和一插槽，该插槽位于所述小孔的前方；所述转动支撑板封板靠近箱体上挡板侧设置；所述主杆支撑机构的扶手旋转支撑装置的转动支撑板上设有一扶手机构，所述扶手机构包括一个呈“T”字形的扶手杆和分别设置在扶手杆的水平部分两端的、与之转动连接的把手；所述扶手杆的竖直部分包括外套管、内套管和一个插板；所述外套管相对的两侧面沿其长度方向对应开设有一长条形孔，所述内套管与外套管相对应的两侧面的上方和下方分别开设有一圆孔，内套管一部分插入外套管内、并通过插销或轴使外套管与内套管连接；还包括与所述单片机连接的蓝牙模块，所述蓝牙模块用于在手机蓝牙的控制下远程遥控所述电动轮装置；还包括与单片机连接的循迹控制模块和电量采集模块，当电量采集模块采集到电动机的蓄电池处于低电量时，通过手机遥控多功能残疾人助力助行康复装置到循迹线上后按下手机上循迹充电图标，多功能残疾人助力助行康复装置就可以沿着磁导航线运行到充电位置进行充电。

全文数据：多功能残疾人助力助行康复装置技术领域本发明涉及残疾人辅助装置领域，尤其涉及一种多功能残疾人助力助行康复装置。背景技术对于残疾人或下身行动不便的人群来说，常常会使用轮椅来提高行动能力，虽然可行，但是随着大家生活质量的提高，残疾人也开始不满足于市面上一尘不变的轮椅，更希望能够像正常人一样直立移动，需要更人性化、使用更方便、性能更加卓越的代步工具了，而且残疾人是需要通过复健来维持肌肉的活跃性，如果使用市面上的传统康复装置，便需要他人辅助训练，部分残疾人因为这样会麻烦到别人，便不愿意进行复健训练，并且传统轮椅有几个劣势:1因为常规的轮椅是坐式的，那么视线就会由平视变成仰视，这与常人有较大的差异，产生极大自卑感；2长时间使用传统轮椅不进行复健训练，会导致腿部肌肉萎缩，完全失去了康复的可能性；3传统轮椅如果缺少他人的辅助，个人独自移动身体至轮椅是非常危险的；4残疾人可能需要别人的帮助，同时坐着也使残疾人丧失一部分便利。因此，我们参赛团队从生活实际出发针对残疾人或下身行动不便的人群，设计了多功能辅助站立及康复功能的装置，实现了残疾人或下身行动不便的人群在日常生活中可以独立进行康复训练、辅助站立、直立移动。残疾人仅靠自身就可以完成各种日常事宜，无需别人的帮忙，而且此结构移动是通过手柄控制的，十分方便；直立行走让残疾人可以变得自信，不再因为下半身的不便而感到自卑。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种能辅助残疾人自行站立，行走移动的一种多功能残疾人助力助行康复装置。一种多功能残疾人助力助行康复装置，包括一个底盘，固定在底盘上的主杆支撑机构、与主杆支撑机构连接的扶手机构和与所述底盘连接的电动轮装置，所述电动轮装置用于在操作杆及单片机控制下进行运动，还包括与所述主杆支撑机构转动连接的旋转支撑装置；所述旋转支撑装置的一端固定连接用于固定使用者臀部的臀部固定装置；所述旋转支撑装置与主杆支撑机构之间连接有气弹簧系统装置，所述旋转支撑装置用于支撑使用者在气弹簧系统装置的作用下实现使用者在坐姿和站姿之间的任意姿势的转换。优选的，所述的旋转支撑装置包括一对连接底座，其中一个连接底座固定安装在主杆支撑机构上，所述一对连接底座之间可转动的安装有一支撑杆组件，所述另一个连接底座固定连接所述臀部固定装置。优选的，所述的支撑杆组件包括一个旋转杆和分布在旋转杆两侧的平行杆。优选的，所述远离主杆支撑机构的另一个连接底座上固定连接有与人体腰部相配合的护腰装置，所述护腰装置与臀部固定装置连接。优选的，还包括一个与单片机连接的显示屏。优选的，还包括与所述单片机连接的蓝牙模块，所述蓝牙模块用于在手机蓝牙的控制下远程遥控所述电动轮装置。优选的，还包括与单片机连接的循迹控制模块，用于使电动轮装置在手机远程遥控下并在磁导航线作用下自动寻到指定的充电位置充电。优选的，还包括与单片机连接的电量采集模块，其用于当采集到电动机的蓄电池处于低电量时，通过单片机控制电动轮在磁导航线作用下自动寻到指定的充电位置充电。优选的，还包括箱体装置，该箱体装置与底盘和主杆支撑机构固定连接。优选的，所述的箱体装置上还安装有一对用于保护使用者双腿的护腿结构装置，所述护腿结构装置的形状与所接触的使用者腿部形状相适配。所述主杆支撑机构为长方体结构。优选的，所述的扶手机构包括一个呈“T”形的扶手杆，所述扶手杆的竖直部分安装在主杆支撑机构上，扶手杆的水平部分的两端分别可转动的安装有一把手。优选的，所述单片机为STM32F103ZET6控制器。本设计主要适用于残疾人或下身行动不便的人群，主要体现以下的几点功能:1康复功能：本发明帮助残疾人进行康复训练，使其肌肉得到锻炼，不容易导致肌肉萎缩等疾病，使用者可以使用腰部固定装置和臀部固定装置固定身体之后，通过重复站立动作有效刺激腿部、腰部、手臂及脚部肌肉并恢复其功能。2助立功能：产品通过加装护胸装置以及臀部固定装置，能够将人随意的停留在坐姿到站姿任意一个姿势，气垫弹簧系统助力可调节，可适用于不同需求人群，可以帮助使用者轻松直立，重要的是此时使用者的双手是完全自由的，可以用他们来做任何想做的事情。3助行功能：①产品通过安装电动轮配合单片机控制，使得使用者可以轻松的操纵操作杆让使用者可以站立着自由的前进、后退、转弯；②仅靠自身的力量就能轻松完成日常事宜，摆脱传统轮椅无法直立的束缚。4遥控功能：使用者可以通过遥控器远程遥控产品进行各种操作。5自动寻迹充电：产品可以在低电量或遥控后在磁导航线上可自动寻找到指定的充电位置进行充电。本产品可以辅助下半身瘫痪或下身行动不便的人直立行走；通过重复站立动作实现康复功能；本产品特有的气杆平衡系统、护胸装置及臀部固定装置能够将人随意的停留在坐姿到站姿任意一个姿势；本产品可通过对操作杆或无线遥控器来实现前后左右行走，从而使得下半身瘫痪或下身行动不便的人过上正常人一样的无忧生活。并且本产品具有自动寻迹充电系统。当电量过低时，自动寻找充电插座进行充电。本发明结构精巧紧凑，操作便捷，非常适用于残疾人的日常生活。附图说明图1是本发明实施例的结构立体图1。图2是本发明实施例的结构立体图2。图3是图1的右视图。图4是图1的主视图。图5是图1的俯视图。图6是图1的左视图。图7是本发明实施例的扶手机构的结构示意图a为立体图，b为a的左视图，c为a的主视图，d为a的俯视图。图8是图7的扶手机构在脱离主杆支撑机构时的示意图。图9是本发明实施例的旋转支撑装置的结构示意图e为立体图，f为e的主视图，g为e的左视图，h为e的仰视图，i为e的俯视图。图10是本发明控制系统的结构示意图。图11是本发明实施例1中的电池性能图。图12人体坐姿重心示意图。图13是本发明的实物图。图14是本发明中的人体与设计的重心移动图。图15是本发明电量采集模块示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步说明：一种多功能残疾人助力助行康复装置，包括箱体装置1，该箱体装置1类似于长方体结构，箱体装置1直接焊接在底盘2一端上，箱体装置1内的底盘2上开设有一对开口，每个所述开口上安装有一电动轮装置21，所述箱体装置1的前板由箱体上挡板11，箱体门板图中未画出和箱体下挡板12组成，箱体上挡板11和箱体下挡板12焊接在箱体左右两侧板13之间，所述箱体门板作为箱体装置1的开关门以任何公知技术安装在箱体左侧板或右侧板13上；箱体装置1的后板包括一对箱体后封板14，箱体后封板之间14固定有固定连接在底盘2上的主杆支撑机构3；所述箱体左右侧板13的内侧分别焊接有用于固定电路板的固定条131，所述底盘2上的两电动轮装置21上各自设有车轮罩211。如图1所示，优选的，箱体装置1的前板还可以为一个整体结构，并以公知技术安装在箱体左侧板或箱体右侧板13上，作为箱体装置的门。如图4所示，所述主杆支撑机构3包括焊接在一对箱体后封板14之间和底盘2上的主杆31，主杆31固定连接有用于支撑扶手机构旋转的扶手旋转支撑装置，所述扶手旋转支撑装置包括固定安装在主杆31上表面的一对转动支撑板311和转动支撑板311之间的转动支撑板封板312。所述一对转动支撑板311上分别对应开设有一小孔和一插槽，该插槽位于所述小孔的前方；所述转动支撑板封板312靠近箱体上挡板11侧设置。如图1所示，位于箱体装置内的主杆31一侧面上安装有一电池盒32，与之相对的主杆31的另一侧面安装有一下板33；所述电池盒32的前后两个侧面分别开设有若干个圆孔，这些圆孔用于方便布线；所述下板33上方位置的主杆另一侧面上还安装有旋转支撑装置4，所述下板33上开设有若干定位孔，用以调整气弹簧5的安装位置。如图9所示，所述旋转支撑装置4包括一对连接底座41，一个旋转杆42和分别设置在旋转杆两侧的平行杆43；其中一个连接底座41固定安装在所述主杆支撑机构的主杆31上，每个所述连接底座41上对应安装一对旋转小支架411和位于旋转小支架411之间的一个旋转块412；所述旋转块412通过一旋转轴与一对旋转小支架411转动连接；所述旋转杆42两端分别焊接在旋转块412上；所述一对平行杆43的两端分别与焊接在连接底座41上的旋转小支架托431转动连接。所述远离主杆支撑机构的另一连接底座41上固定有一护腰装置44，该护腰装置可以为一个护腰板，该护腰板形状与人体的腰部形状相配合、并与底盘相垂直，所述护腰板44包括一固定安装在连接底座上的平板441和平板两侧的侧板442，该侧板与平板形成一定的角度；优选的，所述护腰板也可以这样设置，即其横截面为圆弧型，两侧板442与平板441连接成弧度。所述护腰板44与臀部固定装置连接图中未画出，该臀部固定装置包括分别安装在护腰板44的两侧板442上的自动收紧带机构、和与所述自动收紧带机构连接的坐垫。所述与护腰板连接的连接底座上还固定安装有一显示屏支架413，用于支撑显示屏。所述臀部固定装置的自动收紧带机构和坐垫可直接通过现有的购买安装。如图4所示，所述主杆支撑机构的下板33上和与之相对位置的旋转支撑装置的旋转杆42上分别安装有一小支架331和421，所述小支架331和421之间安装有一气弹簧系统装置，所述气弹簧系统装置中的气弹簧的伸缩端与旋转杆42上的小支架421转动连接，气弹簧的底端固定在所述下板33的小支架331上；所述气弹簧系统装置自带有用于控制气弹簧伸缩的气弹簧控制开关。如图7所示，所述主杆支撑机构3的扶手旋转支撑装置的转动支撑板311上设有一扶手机构6，具体的，所述扶手机构包括一个呈“T”字形的扶手杆和分别设置在扶手杆的水平部分两端的、与之转动连接的把手65。所述扶手杆的竖直部分包括外套管61、内套管62和一个插板63；所述外套管61相对的两侧面沿其长度方向对应开设有一长条形孔611，所述内套管62与外套管61相对应的两侧面的上方和下方分别开设有一圆孔622，内套管62一部分插入外套管61内、并通过插销或轴使外套管61与内套管62连接，使外套管61可相对于内套管62在一定范围内上下即长条形孔611所在的范围滑动。所述外套管61上固定一插板63，该外套管上的插板63插入一对转动支撑板311上的插槽中，并且内套管62的下方的圆孔622与转动支撑板311上的小孔通过轴转动连接。所述扶手杆的水平部分的横管64两端分别固定有转耳641，每个所述转耳641与把手65转动连接。所述扶手机构在不使用时，通过向上提拉外套管61使外套管上的插板63脱离转动支撑板311上的插槽后，将扶手杆转动到合适的位置。如图2所示，所述箱体装置1的箱体后封板14上还安装有一对护腿结构装置7，所述护腿结构装置7分布在主杆支撑机构的下板33两侧，所述护腿结构装置7包括与箱体后封板14固定连接的护腿柱71，和与护腿柱71固定连接的护腿板72，所述护腿板的横截面为圆弧形结构或者类梯形状结构。所述护腿柱71与箱体后封板14相接触的表面开设有若干固定孔，用以根据人体调整护腿结构装置7的位置。所述底盘2的另一端还固定安装有后跟定位装置8，用以固定使用者脚跟。本控制系统由控制器、电机控制器、供电模块、显示模块、采信方向模块、遥控控制模愉、寻迹控制模块和电量采信模块组成，其连接关系如图10。行走过程是通过操纵杆带动电位计操纵杆连着一个电位计，就象遥控汽车的遥控器一样的，那个手柄下面有一个电位计的，具体型号为：2维摇杆电位器JH‐D202X‐R2R4二维密封性云台控制器影视摄影专用淘宝网址：https:item.taobao.comitem.htm？spm＝a230r.1.14.27.5q2ovJ&id＝35506029925&ns＝1&abbucket＝5#detail，电位计将信号送给控制器，控制器接收到相应信号再控制电机控制器控制电机运动，完成前、后、左转、右转的行志。自动充电是小车接到磁条，通过循迹控制模块控制小车充充电器所在位置，完成自动充电。本发明中的电动轮装置的控制部分为与电机控制器连接的单片机，本发明的电动轮装置的动力来源为24V的蓄电池装置。本发明中的控制系统包括单片机，所述单片机为STM32F103ZET6单片机；所述单片机与电动轮装置的电机控制器电连接，所述单片机还与操作杆的传感器连接，该操作杆可以安装在适合使用者操作的一个位置，例如，可安装在扶手机构的横管64上。使用者通过操作操作杆，使操作杆的传感器发出信号给单片机，该单片机控制电机控制器进而使电机运动，从而实现电动轮装置的前进、后退、转弯等运动。如图10所示，所述单片机还连接有遥控器控制模块即蓝牙模块、循迹控制模块、液晶显示屏和电量采集模块。所述电量采集模块用于采集蓄电池的电量，所述蓝牙模块用于通过手机蓝牙远程遥控电动轮运动；所述循迹控制模块用于使电动轮装置沿着铺设在地上的磁导航线运动。所述电动轮装置通过采集模块使电动轮装置处于低电量时可通过磁导航线自动寻到指定的充电位置进行充电。所述本装置通过电量采集模块采蓄电池电量，当蓄电池电量低时，通过手机遥控该装置到循迹线上后按一下手机上循迹充电图标，小车就可以沿着磁导航线运行到充电位置进行充电。本发明的与充电端接通的自动充电装置可以设置成与蓄电池连接的两个接触片。所述电机控制器的型号为AQMD6020BLS直流有感无刷电机控制模块驱动器。本发明中的单片机，电动轮装置的电机控制器，传感器，遥控器控制模块蓝牙模块，循迹控制模块，液晶显示屏和电量采集模块均通过购买得到，他们与单片机的连接原理及工作原理均是现有技术的的公知技术手段，在此不再赘述。本发明的工作过程为：当使用者用臀部固定装置固定身体后，操控气弹簧系统的气弹簧控制开关，气弹簧推动旋转支撑装置，使使用者从坐姿慢慢的变成站姿状态；操作操作杆，操作杆中的传感器发出信号给单片机，单片机控制电机控制器进而使电动轮装置运动，实现本发明装置的移动，后退，转弯等运动。当电机的蓄电池处于低电量时，因电量采集模块实时采集蓄电池的电量，因此当采集到蓄电池处于低电量时，将传输信号给单片机，单片机控制电机，通过手机遥控该装置到循迹线上后按一下手机上循迹充电图标，小车就可以沿着磁导航线运行到充电位置进行充电。在循迹控制模块的协同作用下，使电动轮装置沿着磁导航线即在地面上铺设的磁条运行到指定的充电端进行充电。此外，当使用完本发明小车后，还可以通过远程遥控，使小车沿着磁导航线运行到指定的充电段进行充电。本发明遥控器控制模块：蓝牙模块DIYA09HC‐05主从机一体蓝牙模块淘宝网址：https:item.taobao.comitem.htm？spm＝a230r.1.14.16.24e0d3e6e7sJuW&id＝39311847057&ns＝1&abbucket＝5#detail循迹控制模块：AGV小车磁导航传感器8位工业餐饮机器人铝合金外壳D‐MNSV3‐X8双极淘宝网址：https:item.taobao.comitem.htm？id＝541144582627&ns＝1&abbucket＝20#detail本发明电量采集模块如图15本发明的相关理论设计计算：1.人体坐姿重心分析人体坐姿重心如图12所示，从人体为坐姿时的重心来计算，查资料知道“物体各部分相对于某轴力矩的代数和就等于该物体总重量对该轴的力矩。”即力矩＝力*力臂。由于人体是一个非均质的物体，所以被划分的人体各环节被认为是均质。所以，人体重心的计算同样可以使用——伐里农定理，即：P人体总重心X＝ΣP各环节ix各环节i1P人体总重心Y＝ΣP各环节iy各环节i21建立直角坐标系要计算人体重心必须通过x，y两个量来确定。2确定环节位置①根据关节的位置，标注人体环节位置。②将关节标注点连接成人体棍状图。3确定各环节质心的位置①用测量工具测量各环节的长度。②根据环节质心到近侧段的百分比，标注各环节的质心位置。③确定各环节质心的x，y。4最后计算在步骤3中，已经得到了各环节x，y。这样就得出各环节相对于X轴和Y轴的力矩，即：Pxi＝G各环节×Xi3Pyi＝G各环节×Yi4为了便于计算，将人体总重量看做1。这样，得到的人体各环节的质量是一个相对量。那么便可以得到人体总重心相对于X轴和Y轴的力矩，即；P人体总重心X＝ΣP各环节ix各环节i5P人体总重心Y＝ΣP各环节iy各环节i65标出人体重重心通过前面的测量和计算得到了ΣPX,ΣPY。即要得到的人体总重心在X轴和Y轴上的力矩。由于将人体质量简化为1，那么加总后的ΣPX,ΣPY，就是要找的人体重心在坐标系中的X，Y。那么按照所求得的值，在图片标出，即为人体的总重心。由此可知图中绿色的点，即为重心0.54，4.56，所以人体坐着的重心0.54，4.56。此时人体的质量是为1的情况下，那么假设人高为1.75m，体重为65kg，此时他的重心在0.54，55.43。2.车子重心车子的重心是由Solidworks中的质点生成，得到了车子的重心坐标如下：X＝251.25mmY＝250.00mmZ＝341.56mm惯性主轴和惯性主力矩:kg*mm2由重心决定。Ix＝1.000,0.000,0.005Px＝41741.665Iy＝0.000,1.000,0.000Py＝83806.063Iz＝‐0.005,0.000,1.000Pz＝124373.183惯性张量:kg*mm2由重心决定，并且对齐输出的坐标系。Lxx＝41743.940Lxy＝0.000Lxz＝433.572Lyx＝0.000Lyy＝83806.063Lyz＝0.000Lzx＝433.572Lzy＝0.000Lzz＝124370.908惯性张量:kg*mm2由输出座标系决定。Ixx＝135091.120Ixy＝144104.664Ixz＝33491.998Iyx＝144104.664Iyy＝322642.011Iyz＝20343.742Izx＝33491.998Izy＝20343.742Izz＝447220.0973.人移动时整体重心的变化图人体与设计的重心移动图如图14所示。这个图中i线是所表示的人体在移动时，重心的变化，是从坐姿到站姿，那么此时人的重心就会慢慢的向y的正方向上移动，由于受力的目标集中在脚上，则重心会向x的值会慢慢减小。图中ii线表示的是车子的重心，在人上车的时候，重心慢慢的向上移动，并且一直向x的正方向移动。由于车子的重心一直比人的重心低，但是车子x的值一直比人x的值大，所以人在移动时车子的重心比人体的重心稳，那么此时车子就不会翻车，就不会产生安全隐患。确定护腰结构的重量。从ρ＝MV的公式知道，质量:M＝ρV7已知冷轧钢板密度ρ＝7.85gcm3，由于密度单位是克每厘米，所以要想将体积化成里面计算。从护腰结构的各个部分组合求得体积V＝1273.583cm3；M＝ρV＝7.85x1273.583＝9997.626g＝9.997kg8得到护腰结构的质量为M＝9.997kg因为阻力臂X阻力＝动力臂X动力:F1xL1＝F2xL29从测量得出阻力臂L1＝350mm，动力臂L2＝57.3mm。已知阻力臂的上的阻力是护腰结构上的重力。取g＝9.8Nm。重力G：G＝Mg＝9.997×9.8＝97.97N10推杆推力F2：F2＝F1xLIL2＝97.97×35057.3＝598.4N11因此选择的气弹簧推力要大于598.4N，选择气弹簧的推力为600N。电机轮的计算从小车的各个零部件的长、宽、高计算出各个部分的体积，再使用ρ＝MV的公式推导出来机器的重量M＝ρV。12已知冷轧钢板的密度是7.85gcm3，由于密度单位是gcm3。从整个车子的体积求得:v＝8917.197cm3。m1＝pv＝7.85x8917.197＝69999.9964g＝70kg13由此得出小车整个的重量为70kg。此时假设站上去的人体重m2＝60kg。此时轮子一共受重m＝m1+m2＝70+60＝130kg。14由于轮子与地面之间有摩擦力的存在，查摩擦系数u＝0.3。取g＝9.8Nm。车子上所有的重力：G＝mg＝130x9.8＝1274N15摩擦力:F＝uG＝0.3x1274＝382.2N16因为轮子半径为4英寸，查1in＝2.54cm，因此R＝4x2.54＝10.16cm＝0.1016m。那么转矩T1：T1＝FR＝0.1016x382.2＝38.83N·M17得到转矩T1＝38.83N·M。为了验证这个算话的正确，进行反向推算。已知轮子的功率为0.25kw，速度v＝1.8kmh＝0.5ms。从公式v＝2πRn得转速n＝v2πRn＝0.52×3.14x0.1016＝0.66rads＝39.6radmin18转矩T2：T2＝9550×pn＝9550x0.2539.6＝60.28N·M19得到T2＝60.28N·M。由此可知T1小于T2。可是现实电机轮的移动，因此选择功率为250w，转速为0.66rads的电机轮。电池的选取1.全速运动时间计算从电机轮的计算知道选取了250w的电机轮，但是250w是额定功率，并不是工作时的准确功率，如此需要计算工作时的功率，需要求出电池的电荷量可以提供作品运行多久的时间，已知电机轮一共有两个，规格相同的蓄电池两个。测得电机轮全速运动时的电流I。测得的电流I＝8A。已知提供电机轮的电压U＝24V。W＝UI＝24×8×2＝384w20P＝QUt。21所选的24v的20A·H的蓄电池，此蓄电池的功率W＝UI。W＝UI＝24×20×2＝960wh22由于设计在工作是的所消耗的功率W车＝192w，而蓄电池可以提供的W＝960w。那么蓄电池可以用时间h：h＝WW车＝960384＝2.5h23本设计选用的蓄电池的电量可以无间断供电全速运行的电机2.5个小时。2.持续运动时间计算。设计在运动的时候轮子与地面产生的是动摩擦，查得动摩擦因素为u＝0.018。从上一个计算得知，当人在车上时的重力：G＝1274N24由此得知动摩擦力：F＝uG＝0.018x1274＝22.93N25轮子的半径：R＝0.1016m26那么转矩：T＝FR＝22.93x0.1016＝2.3N.M27又因为T＝9549xpn，推出p＝Tn9549,已知n＝39.6radminP＝Tn9549＝2.3x39.69549＝0.01kw＝10w28功率p＝10wP＝QUt29所选的24v的20AH的蓄电池，此时蓄电池的功率W＝UI。W＝UI＝24*20＝480wh30由于设计在工作是的所消耗的功率p＝10w，而蓄电池可以提供的W＝480w。那么蓄电池可用的时间t:t＝Wp＝48010＝48h31本设计选用的蓄电池的电量可以供电机低速运行48个小时，全速运行2.5小时。钣金折弯系数本装置的护腰结构、护腿结构都涉及到了钣金的折弯系数。折弯方程：v＝π×[180‐b180]×[r+s2×k]‐2×r+s32已知护腰结构的材料厚度s＝0.4，折弯半径r＝4.5，角度b＝60°，因子k＝0.5，求v：v＝π×[180‐60180]×[4.5+0.42×0.5]‐2×0.4+0.5＝0.18633护腰结构的折弯系数是0.186。由于护腰结构的参数与护腿结构的参数一样，所以护腿结构的折弯系数为0.186。调试过程为了检验设计的可行性，对本发明进行调试，主要从作品的助立、助行等方面进行调试。对本发明的助立进行了调试，本发明在调试完后实现助立目标，让人从坐姿变为站姿。本发明利用了单片机的控制，在调试完成后实现了助行功能。参考文献郭仁生.机械设计基础.北京:清华大学出版社,2006。赵家贵.电子电路设计.北京:中国计量出版社,2005。崔爱红.模拟电子技术项目化教程.青岛:中国海洋大学出版社,2011。白岩,郑文岗.XO型下肢康复仪矫正部位机械机构的设计.黑龙江科技信息,20168:46‐46。张洪伟.基于STM32的平衡车设计.科技创新与应用,20162:78‐79。张永军,钣金加工中折弯系数的探讨，铁道技术监督,20007:35‐37。

权利要求：1.一种多功能残疾人助力助行康复装置，其特征在于：包括一个底盘，固定在底盘上的主杆支撑机构、与主杆支撑机构连接的扶手机构和与所述底盘连接的电动轮装置，所述电动轮装置用于在操作杆及单片机控制下进行运动，还包括与所述主杆支撑机构转动连接的旋转支撑装置；所述旋转支撑装置的一端固定连接用于固定使用者臀部的臀部固定装置；所述旋转支撑装置与主杆支撑机构之间连接有气弹簧系统装置，所述旋转支撑装置用于支撑使用者在气弹簧系统装置的作用下实现使用者在坐姿和站姿之间的任意姿势的转换。2.根据权利要求1所述的一种多功能残疾人助力助行康复装置，其特征在于：所述的旋转支撑装置包括一对连接底座，其中一个连接底座固定安装在主杆支撑机构上，所述一对连接底座之间可转动的安装有一支撑杆组件，所述另一个连接底座固定连接所述臀部固定装置。3.根据权利要求2所述的一种多功能残疾人助力助行康复装置，其特征在于：所述的支撑杆组件包括一个旋转杆和分布在旋转杆两侧的平行杆。4.根据权利要求2所述的一种多功能残疾人助力助行康复装置，其特征在于：所述远离主杆支撑机构的另一个连接底座上固定连接有与人体腰部相配合的护腰装置，所述护腰装置与臀部固定装置连接。5.根据权利要求1所述的一种多功能残疾人助力助行康复装置，其特征在于：还包括一个与单片机连接的显示屏。6.根据权利要求1‐5任一所述的一种多功能残疾人助力助行康复装置，其特征在于：还包括与所述单片机连接的蓝牙模块，所述蓝牙模块用于在手机蓝牙的控制下远程遥控所述电动轮装置。7.根据权利要求6所述的一种多功能残疾人助力助行康复装置，其特征在于：还包括与单片机连接的循迹控制模块，用于使电动轮装置在手机远程遥控下并在磁导航线作用下自动寻到指定的充电位置充电。8.根据权利要求7所述的一种多功能残疾人助力助行康复装置，其特征在于：还包括与单片机连接的电量采集模块，其用于当采集到电动机的蓄电池处于低电量时，通过单片机控制电动轮在磁导航线作用下自动寻到指定的充电位置充电。9.根据权利要求1‐5任一所述的一种多功能残疾人助力助行康复装置，其特征在于：还包括箱体装置，该箱体装置与底盘和主杆支撑机构固定连接。10.根据权利要求9所述的一种多功能残疾人助力助行康复装置，其特征在于：所述的箱体装置上还安装有一对用于保护使用者双腿的护腿结构装置，所述护腿结构装置的形状与所接触的使用者腿部形状相适配。

百度查询： 杭州科技职业技术学院 多功能残疾人助力助行康复装置