爬楼梯轮椅3.步行式爬楼梯轮椅早期的爬楼梯轮椅一般都采用步行式,其爬楼梯执行机构由铰链杆件机构组成。上楼时先将轮椅抬高,再水平向前移动,如此重复这两个过程直至爬完一段楼梯。步行式爬楼梯装置模仿人类爬楼的动作,外观可视为足式机器人,采用多条机械腿交替升降、支撑座椅爬楼的原理。-5-[17]日本早稻田大学理工学术院高西淳夫教授的研究室以及日本机器人开发风险企业Tmsuk联合开发的双足行走机器人“WL-16RⅢ”,它由两条机械腿支撑一个座椅构成,每条机械腿有6个自由度,可向前、后、侧面移动,座椅底部装有陀螺仪,每条腿上装有压力传感器,通过传感器采集信息,控制其实时调整姿态保持重心平稳。“WL-16RⅢ”两腿前后伸展距离最长为1.02米,左右最长1.36米,每条腿上下运动幅度最大0.34米,如图1.3所示。日本长崎大学机械工程系研究了一种高阶爬楼梯装置,它由一系列液压操作杆和前后两组星型轮构成,集步行式与轮组式设计理念于一体。装置通过星型轮的翻转上下楼梯,座椅底部的传感器检测装置的平衡情况,控制操作杆自动调节使装置在爬楼过程中始终位于稳定裕度内。在平地使用时,操作杆可以折叠于座椅底部,节省了使用空间。它的最大优点是爬楼幅度较高,甚至能自行上下货车。步行式爬楼梯装置爬楼时运动平稳,适合不同尺寸的楼梯,但它对控制的要求很高,操作比较复杂,在平地行走时运动幅度不大,动作缓慢。此外,座椅距地面的高度较大,易给使用者造成心理恐惧,距离实际应用还有很大的距离。图1.3步行式爬楼梯轮椅WL-16RⅢ从以上不难看出,履带型爬楼梯轮椅的技术比较成熟,传动效率比较高,行走重心波动很小,运动非常平稳,但是运动不够灵活,对楼梯有一定的损坏,这限制了其在日常生活中的推广应用;轮组式爬楼梯轮椅的活动范围广,运动灵活,但是上下楼梯时平稳性不高;步行式爬楼梯轮椅因两套支承装置交替支承,爬楼梯的速度一般较慢。-6-
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