汽车福祉座椅设计.docx

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1、本科毕业设计（论文）论文题目：汽车福祉座椅设计独创性声明ersity摘要随着社会的不断发展和老龄化人口的逐年增长，无障碍出行的重要性显而易见。对于像老年群体和残障人士这类特殊群体而言，针对交通工具的便利性和舒适性要求会越来越高。为实现特殊群体的自由无障碍出行，汽车福祉座椅便成为了研究的热点之一。因此，本文以残障人士和老年群体的无障碍出行作为主要研究方向，探讨了福祉座椅结构设计的必要性和重要意义。首先论文分析了特殊群体交通出行现状及其需求，并阐述了国内外福祉座椅的现状，其次基于现有的福祉座椅结构设计专利，提出了改进结构设计的思路，包括座椅与旋转升降机构的安装固定与福祉座椅的操控模式，同时在福祉座

2、椅上加装了三大系统：三维环境感知系统、嵌入式突发状况自动报警系统与GPS位置检测系统，加强了当特殊人群独自出行时福祉座椅作为单独轮椅使用的安全性，最后结合理论基础完成福祉座椅的三维建模图与动画仿真。本设计充分展示了福祉座椅的便利性，不仅提高了残障人士和老年群体出行率，而且极大的减轻了其家庭的身心负担,更重要的是福祉座椅的高效使用和推广价值在汽车行业中也起到了重中之重的作用。关键词：福祉座椅；无障碍出行；结构设计；三维建模；动画仿真论文类型：工程设计AbstractWiththecontinuousdevelopmentofsocietyandtheagingpopulationincreasi

3、ngyearbyyear,theimportanceofbarrier-freetravelisobvious.Forspecialgroupssuchastheagingpopulationandthedisabled,theconvenienceandcomfortrequirementsfortransportationwillbeincreasinglyhigh.Inordertorealizefreeandbarrier-freetravelforspecialgroups,carwelfareseathasbecomeoneoftheresearchhotpots.Therefor

4、e,thispapertakesthebarrier-freetravelofthedisabledandtheaginggroupasthemainresearchdirection,anddiscussesthenecessityandsignificanceofthestructuraldesignofthewell-beingseat.Firstly,thispaperanalyzesthecurrentsituationandneedsoftraffictravelofspecialgroups,andexpoundsthecurrentsituationofwelfareseata

5、thomeandabroad.Secondly,basedontheexistingpatentsonthestructuredesignofwelfareseat,itputsforwardtheideaofimprovingthestructuredesign,includingtheinstallationandfixationoftheseatandtherotaryliftingmechanismandthecontrolmodeofthewelfareseat.Atthesametime,threeinnovativesystemsareaddedtothewelfareseat:

6、Thethree-dimensionalenvironmentperceptionsystem,embeddedautomaticemergencyalarmsystemandGPSpositiondetectionsystemenhancethesafetyofwell-beingseatasasinglewheelchairwhenspecialpeopletravelalone.Finally,thethree-dimensionalmodelingdiagramandanimationsimulationofwell-beingseatarecompleted.Thisdesignfu

7、llydemonstratestheconvenienceofthewell-beingseat,whichnotonlyimprovesthetravelrateofthedisabledandtheaginggroup,butalsogreatlyreducesthephysicalandmentalburdenofthefamily.Moreimportantly,theefficientuseandpromotionvalueofthewell-beingseatmakeitplayatoppriorityroleintheautomobileindustry.KeyWordsrWel

8、fareseat;arner-freetravel;Structuredesign;Three-dimensionalmodeling；AnimationsimulationPaperType:Appliedresearch摘要1AbstractII目录III1绪论41.1 研究背景41.2 研究内容51.3 研究方法51.4 研究意义62汽车福祉座椅综述72.1 汽车福祉座椅研究现状72.1.1 国外研究现状72.1.2 国内研究现状82.2 汽车福祉座椅的功用83汽车福祉座椅结构设计103.1 汽车福祉座椅的设计要求103.2 汽车福祉座椅的设计原则103.3 汽车福祉座椅的基本结构113

9、.4 福祉座椅旋转升降机构的固定153.5 特殊人群独自出行的无障碍设计163.6 汽车福祉座椅的操控模式174福祉座椅三维建模图204.1 SolidWorks软件204.2 SoIidWorks三维建模图20结论24参考文献26致谢28附录I：汽车福祉座椅调查问卷301绪论1.1研究背景上世纪70年代以来，随着人们生活品质的提升以及社会医疗保障的健全，全人类寿命逐年增长，老龄群体也在逐年增加，截止目前为止社会呈老龄化上升态势，世界范围内，残疾率也正随着老龄化与慢性疾病的发展而不断攀升，目前残疾人口超过10亿，约占全球总人口的15%,中国残疾人总数约为8502万，同时中国还面临着严重的年龄结

10、构和生存质量等问题。而这也为无隙碍设计增加了新的挑战，那就是为老年群体和残障人士创建安全的、舒适的环境，尽最大努力满足这些特殊群体对于生活中方方面面的需求。中国老年人口发展趋势如图1.1所示。6r4.8720102015202020252030203520402045中国老年人口发展趋势（亿）图1.1中国老年人口发展趋势当然除了残障人士以及老年群体以外，其他特殊群体也加入到无障碍设计服务群体中来，比如儿童、孕妇等行动不便者，由此无障碍设计理念更多是为了特殊人群而开发的，在国内外政府与社会集体的努力合作下逐渐深入人心。而汽车福祉座椅恰好满足了这些特殊人群在日常出行中的需求，目前中国残疾人总数庞大

11、，所以在日常交通出行上面有许多不可避免地麻烦，叠加天气等客观因素，实地调查中老年人尤其对冬天等车时间长反映尤为强烈。同时，部分老年人对公交车上下台阶较高、上下车吃力等表示不满。这也是为什么大家平时很少在外见到这些特殊群体外出的因素，给大家造成了“特殊群体并没有很多”的假象,事实是这些行动不便的人士才是福祉座椅真正的服务对象。正因为我国的总人口基数庞大，所以更不能忽视老年群体和残障人群在生活品质上的各种需求，通过汽车福祉座椅实现了这些特殊群体在未来不再担心出行不便或者无法出行，让这些特殊群体更方便地、更安全地上下车，从而满足无障碍出行的需求以提升众多家庭的生活质量，进一步来讲，我国的无障碍设计理

12、念在设计理论基础上会更完善。1.2 研究内容针对特殊人群实现无障碍自由乘车出行的需求，本论文对现有的汽车福祉座椅结构设计的基础上，将其改进升华，使老年群体和残障人士出行更安全，更便利，更省心，研究内容主要包括以下几个方面：1 .深入分析了汽车福祉座椅的基本结构，主要由头枕、安全带、调节装置、靠背、坐垫及座椅连杆架等组成。由于汽车福祉座椅中骨架是最基本结构，因此骨架所选用的材料在强度、刚度、硬度上都必须满足硬性标准，以此为目标主要采用高强钢系列的双相钢，这种材料具备无屈服延伸、高加工硬化性能，满足汽车行业需求的同时也满足了汽车福祉座椅轻量化的愿景。2 .汽车福祉座椅的操控模式：基于原有的遥控器调

13、节座椅靠背等设计，以此为借鉴，为实现其便携化，即在操控福祉座椅的升降、旋转及靠背调节命令时选用触控式操作面板；当福祉座椅脱离车身为独立轮椅时，特殊人群操控座椅前进、后退及刹车等模式则选用操纵杆式。3 .基于对特殊人群出行安全的无障碍设计：福祉座椅的实时性和平稳性能保证特殊人群独自出行的安全性。加装三维环境感知系统探测特殊人群独自出行时周围车辆、障碍物、行人等影响安全行驶的外部因素，做到准确获取其位置、尺寸、行径方向等有效信息，并及时提醒特殊人群避开危险外界事物；加装嵌入式突发状况自动报警系统，若福祉座椅在车内遇到车身碰撞事故或成为独立轮椅,特殊人群独自出行时发生侧翻或跌倒等突发事故状况都可以触

14、发自动报警系统;加装GPS位置监测系统，实现对特殊人群独自出行时位置的实时监测，以此方便特殊人群的家人能够及时知晓行踪。无障碍设计在最大程度上保证福祉座椅的实时性和平稳性的同时使特殊人群及其家人更安心。1.3 研究方法研究的课题是汽车福祉座椅，采用的研究方法如下：1.文献研究法：本课题通过中国专利特色数据库、中国学术期刊网以及互联网数据资源等平台进行文献检索，搜集“汽车福祉座椅”相关文献等，通过阅读相关的电子报纸、专利和各类文献期刊，对这些文献进行梳理剖析并总结归纳，为汽车福祉座椅的结构设计奠定了理论基础。2 .观察法：通过走访街道、医院及家属院，观察研究残障人士和老年群体出行方式及乘车时各方

15、面的细节，为设计福祉座椅进一步打下基础。3 .问卷调查法：通过学习理论知识和实地考察，设计了问卷调查，发放给特殊群体，整理调研资料，主要调查的是特殊群体的出行方式与对福祉座椅的了解,包括福祉座椅的优缺点，为设计汽车福祉座椅提供有效信息参考。1.4研究意义汽车座椅作为驾乘者最直接接触的汽车重要部件，但部分特殊群体却并不能实现驾乘出行自由，受此启发，所以本课题通过汽车福祉座椅研究这一问题，不仅是为了在设计方面体现人性化，更是为了残障人士和老年群体，实现将座椅直接从车内通过旋转、升降与分离安全转移到车外至地面，从而完成便携式上下车,使行动不便的特殊人群今后能够无障碍出行。其现实意义是为了响应国家号召

16、共同努力实现残障人士和老年人充分融入并参与社会，为提高特殊人群对生活各方面的需求度，提升为他们做出实质性意义的服务意识，促进对行动不便等特殊要求的理解，这将推进中国乃至人类社会文明发展有着重要的意义和深远的影响。2汽车福祉座椅综述2.1 汽车福祉座椅研究现状2.1.1 国外研究现状“福祉车”一词出自于日本，是指能够让行动不便的人士在乘坐轮椅的情况下可以方便上下的车辆，后来又衍生出了多种多样的形式，而福祉座椅就是其衍生物。随着日本社会中老龄化阶段呈上升趋势，福祉车逐渐普及全国，比起其他欧美地区的无障碍车辆，日本的福祉车种类更丰富、样式更多样化、功能上也更便携和人性化，当然这些能够实现的“主心骨”还得是福祉座椅。随着日本社会的进步和汽车市