本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開 題 報 告 題 目 人性化輪椅設(shè)計 副 標(biāo) 題 控制系統(tǒng)設(shè)計 指 導(dǎo) 教 師 院（系、部） 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 姓 名 日 期 教務(wù)處印制一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀前幾年由于我們國家實行了獨生子女政策，所以預(yù)測 2020 年高齡者人數(shù)將達(dá)到百分之三十。在未來幾年內(nèi)我國將不可避免的要面對困擾西方國家多年的人口老齡化問題，據(jù)調(diào)查在未來三年內(nèi)老齡人口將達(dá)三億。人口迅速老化，已成為制約經(jīng)濟(jì)、我國社會發(fā)展的一枚定時炸彈。專家普遍認(rèn)為，我國這個全球人口最多的國家正面臨世界各國從未遇過的一場人口危機(jī)，即不遠(yuǎn)的將來我們國家有勞動能力的人的數(shù)量要大幅度減少，而需要照顧的高齡者的人數(shù)將要增加。此外隨著科技的進(jìn)步、工業(yè)的發(fā)展、環(huán)境的污染、交通的緊張，使得意外事故頻繁發(fā)生，殘疾人數(shù)還在急劇增加，我國 1 的殘疾人口每年以七十至八十萬的速度增長，就是說，每天增加二千多名殘疾人，每四十秒鐘左右就要增加一名殘疾人。到目前為止，數(shù)據(jù)顯示按照 1987 年抽樣調(diào)查的標(biāo)準(zhǔn)，我國的殘疾人口都已經(jīng)突破六千萬，這其中很大一部分是喪失行走能力的人，這些殘疾人的權(quán)益也需要得到保障，殘疾群體的特殊需求需要得到社會的關(guān)注。以上所有這些無論是高齡者還是殘疾者在喪失行走能力的情形下顯然對我國經(jīng)濟(jì)的未來發(fā)展是非常不利的。為了節(jié)省勞動力，讓有勞動能力的人為國家作貢獻(xiàn)創(chuàng)造社會財富，就應(yīng)該使需要照顧的高齡者、肢體殘疾者在衣食住行等方面盡可能自立。因此基于這樣的考慮，對于這方面的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)品設(shè)備開發(fā)將成為我們國家未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要課題。其中電動輪椅是一個重要的研究課題。電動輪椅的使用者是不能正常走路的殘疾人或腦部、腿腳疾病的患者，當(dāng)然，它也可以作為代步工具，用在高爾夫球場等諸多場合?，F(xiàn)在市場上有很多電動輪椅,能實現(xiàn)很多普通輪椅不能完成的功能，但是，他們多數(shù)是在現(xiàn)有普通輪椅的基礎(chǔ)上增加了電動動力的功能和控制系統(tǒng)，功能單一，很難滿足使用者的一些特殊需要。而它們的價格在 12000～46000 元不等。那么，功能強(qiáng)大，成本較低的輪椅就有很大的市場空間。二、研究方案及預(yù)期結(jié)果（設(shè)計方案或論文主要研究內(nèi)容、主要解決的問題、理論、方法、技術(shù)路線及論文框架等）設(shè)計方案：人性化輪椅是對現(xiàn)有電動輪椅進(jìn)行改進(jìn)，讓其人性化，充分滿足人體工程學(xué)要求。輪椅是由座椅總成、支架、扶手、腳托、動力及制動機(jī)構(gòu)、電池和充電器、其它附屬設(shè)備構(gòu)成。為了節(jié)約設(shè)計時間，并實現(xiàn)更強(qiáng)大的功能，我在一些功能模塊的設(shè)計上采用現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，而在一些特殊的設(shè)備上進(jìn)行獨立的設(shè)計。論文主要研究內(nèi)容：本論文主要研究人性化輪椅的控制系統(tǒng)及其控制輸入設(shè)備的硬件與軟件設(shè)計，并對人性化輪椅的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。主要解決的問題：本論文針對現(xiàn)有電動輪椅的一些不足，解決了人們在乘坐以及操控時的一些不夠舒適的環(huán)節(jié)。如輪椅的升降機(jī)構(gòu)，控制輪椅行駛的控制輸入裝置以及驅(qū)動裝置，輪椅的一些輔助設(shè)備。論文的框架：本論文分為如下幾個部分：前言，介紹我國現(xiàn)在的老齡化及殘疾人數(shù)量增加等問題，提出設(shè)計輪椅的重要性。1 人性化輪椅概述。介紹輪椅的組成、控制技術(shù)的發(fā)展，提出本論文的設(shè)計目的、意義。2 人性化輪椅的總體設(shè)計。本章對結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，并著重對液壓升降系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。3 人性化輪椅控制系統(tǒng)設(shè)計。本章主要對人性化輪椅的控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備及控制程序進(jìn)行設(shè)計。4 系統(tǒng)調(diào)試與運行分析。介紹在設(shè)計過程中對所設(shè)計設(shè)備以及部分程序的調(diào)試過程。5 結(jié)論?？偨Y(jié)本設(shè)計所解決的問題及實現(xiàn)的結(jié)果。三、研究進(jìn)度第五至六周：查找產(chǎn)品相關(guān)信息及相關(guān)資料；第七周：確定設(shè)計方向與內(nèi)容,確定論文框圖；第八周：購買電動車配件及其調(diào)試用相關(guān)配件，調(diào)試，整理數(shù)據(jù)；第九周：購買電氣配件，制作簡易電路板代替原電動車配件；第十周：查找單片機(jī)相關(guān)資料，購買單片機(jī)及其實驗板；第十一至十二周：單片機(jī)編程及調(diào)試；第十三至十五周：畫圖并完善程序；第十六至十八周：寫論文，準(zhǔn)備答辯。四、主要參考文獻(xiàn)[1] 唐蘇亞. 電動車輛及其電機(jī)的發(fā)展概況[J] . 電機(jī)技術(shù)， 1996,12(4):49~51. [2] 譚建成. 運動控制專用集成電路及應(yīng)用[J] . 微電機(jī)， 1994,27(l):19~2.[3] 余永權(quán).單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[M] .北京: 電子工業(yè)出版社,2003.[4] ChanC.C.Обзор lectronics силы в электрических кораблях[J].Трудыы IEEE напромышленной электронике,1997, (l):23-25.[5] 賈英江，賈向英.淺議蓄電池充電[J]. 移動電源與車輛 ,1998 (4):22~24.[6] 丁玉蘭. 人機(jī)工程學(xué)[M] .北京理工大學(xué)出版社,1999.[7] 徐穎. 機(jī)械設(shè)計手冊,第 4 卷[M] . 機(jī)械工程出版社,1991.[8] 駱驕. 基于 AVR 單片機(jī)的電動自行車控制系統(tǒng)研究:[D].大連:大連理工大學(xué)電工理論系,2005.[9] 黃連月，祝仲禹.單片機(jī)控制的無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)[A]. 見:中國自動化學(xué)會中南六省學(xué)術(shù)年會論文集[C] .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.263~267.[10] 馬潮，占衛(wèi)前，耿德根.ATmega16 原理及應(yīng)用手冊. 北京:清華大學(xué)出版社,2003.五、指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽字：