摘要：在当代社会，随着人口老龄化和日益增加的残障人士，普通路面行走轮椅已经很难满足这些行走不便的人的需求了。这就迫切要求我们能够设计出一款既能进行平地行走又能进行楼梯攀爬的自动轮椅。

本文便设计了一款操作简单，成本低廉的自动爬楼轮椅。首先，根据爬楼轮椅的功能实现，设计了攀爬楼梯结构、座椅调节机构、驱动控制机构和速度检测机构，并且对这些机构进行分析规划。然后，以国家标准和楼梯的实际考察作为模板，设计行星轮的尺寸，根据轮椅的功能及工作要求，选择合适的电动机，设计了一套基于C8051FO20单片机的轮椅控制系统。最后，在爬楼轮椅各个机构确定的情况下，编写程序，检测系统的正确性。

关键词 爬楼轮椅；行星轮式机构；创新引导轮机构；重心调节

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.2.1 步行式爬楼轮椅-2

1.2.2 行星轮式爬楼轮椅-3

1.2.3 履带式爬楼轮椅-4

1.2.4 轮腿复合式爬楼轮椅-5

1.2.5 其他爬楼装置-6

1.3 本文设计内容-6

2 爬楼轮椅总体设计方案-7

2.1 爬楼轮椅的设计要求-7

2.2 机械方案设计-7

2.2.1 攀爬楼梯结构-7

2.2.2 重心调节机构-8

2.2.3 驱动控制结构-8

3 元器件的计算与选型-11

3.1 三星轮的尺寸计算-11

3.2 动力系统的计算-15

3.3 爬楼轮椅的电机选型-17

4 控制系统的确定-19

4.1 单片机的确定-19

4.2 单片机各功能模块的配置-19

4.3 单片机的端口配置-20

4.4 单片机的控制程序模块介绍-20

4.4.1 功能模块的初始化-20

4.4.2 主从电机转速的测量-21

4.4.3 电机的控制程序-23

4.5 电机的控制-25

4.5.1 左右轮电机驱动电路-25

4.5.2 爬楼电机驱动电路-26

4.5.3 控制开关电路-26

4.5.4 电源电路-27

4.5.5 选用MAX232芯片-28

4.5.6 单片机的基础电路-29

结论-31

致谢-32

参考文献-33

附录-34

运行总程序-34