低速电动车三轮车综合操纵踏板分析

严翠敏

摘要：对于上肢残疾的人士来讲，存在严重缺少代步工具的问题，因此设计出一款具有良好适配性质的综合性操纵踏板。这个踏板基于机械设计、电子管控等相关原理，基于机械助推等达成对转向控制以及霍尔磁控达成对速度方面的管控。转向管控机构基于转向轴和车前架的支撑柱进行连接，综合性的操纵踏板基于四角螺钉被紧定在原车的脚踏板位置上，转向管控机构基于转向轴和车前架的支撑柱进行连接。操纵者基于踏板当中的诸多机构进行实际操作，有助于对电动三轮车的前进、倒退、制动以及转向等诸多基本功能的管控与操作。

关键词：低速电动车;三轮车;操纵踏板;机械设计;电子管控;

分类号：U489

残疾人是现实社会当中极为特殊的一个弱势群体，其要求社会给予更多的关心与照顾。构建无障碍的社会，并且对关怀精神进行弘扬，重视且对残疾人出行相关问题的解决非常关键。目前国内既有残疾人士的交通工具方面具有非常强的制约性，设计当中非常更倾向于完整的试题，其成本资金的实际投入非常高，无法对大众诉求进行有效满足。文中阐释一种具有良好普适性质的操纵踏板，可以用较为低廉的成本资金投入，对现代主流的交通工具实施便捷性改装，并且其已经成为残疾人士出行过程当中的关键性交通工具了。基于上肢残疾人士的行为特征，把电动三轮车整个操控系统当中的转向、加速、减速以及制动等诸多功能，都集中到下肢进行实际操作，这样能够让上肢残疾人士对电动车进行自主形式的操控，为其交通出行提供更多便利。这种综合性的脚踏板属于是能够进行拆卸的一种附加装置，其成本资金的投入比较低，能够对普通大众的出行需求进行有效满足。

一、系统方面的相关设计

上肢残疾的人员，在出行过程当中面临着很多难题，其无法像正常成年人一样通过上肢对电动三轮车进行有效操控，因此需要用合理的设计方式对电动三轮车系统进行设计，并且对系统设计的思路以及架构、工作原理、操纵踏板的零部件参数等相关内容进行细致阐述，基于此，确保低速电动车三轮车能够满足上肢残疾人士的交通出行需求[1]。

1设计思路

基于上肢残疾人士的行为特征，对于上肢残疾人士出行存在障碍等诸多问题，对机械设计相关原理和电子管控等相关技术进行有效整合，设计出基于机械助推作为转向管控、霍尔磁控作为速度管控的低速电动车，其也就是电动车当中的综合性操纵踏板。对电动车综合性的操纵踏板进行合理设计，能够为上肢残疾人士的交通出行带来更多帮助，既能够满足上肢残疾人士的出行需求，确保其实际出行驾驶过程当中的安全性、便捷性以及稳定性。

2系统架构

2.1操纵踏板的实际组成

低速行驶电动车的综合性操作踏板中，包含转向的管控机构、速度调整管控机构以及其他的电子设备等，在电子设备当中还包含开关、照明灯具以及扬声器等。

2.2调速机构的组成架构

调速机构处在操纵踏板的右侧，制动管控装置与电动三轮车的既有踏板制动进行合理连接，加速踏板也在其的右侧，加速踏板的内部包含应用霍尔磁场原理所设计出来的霍尔传感器，相关的残疾驾驶人员，可基于右脚的踩踏动作对电动车速度进行合理操控。这样也能够让电动三轮车的驾驶过程更为便捷和安全。

2.3转向机构的组成架构

转向机构基于电动推杆作为操控核心，其在操纵踏板的左侧，分别设置了左右两只对应的踏板，其分别对电动三轮车的左转、右转进行管控，内部还设置了位移传感器，基于此保证转向可行性、和流程性、装配便捷性等。坚实人员可基于左脚的脚踝关节扭转等对转向机构进行操纵，实现转向的目标，确保上肢残疾人员驾驶过程当中的便捷性。转向机构的实际设置当中，基于万向球轴承把电动推杆的一端和夹板连接到一起，另一端和转向管控仓进行合理连接，夹板万向球的轴承和支杆互相配合。基于螺母把夹板固定到三轮电动车中的转向轴上边，基于肋板把转向管控仓后边和电动三轮车支柱连接到一起，不仅能够满足稳固性的相关要求，同时有助于上肢残疾人士的便捷操纵[2]。

3工作原理

在残疾驾驶员将左踏板踩下的时候，一号电动推杆缩短，二号电动杆伸长，基于俯视视角能够看到，这样的操作带动了转向轴的逆时针转动，电动车随之实现左转。在残疾驾驶员将右侧踏板踩下的时候，一号电动推杆伸长，二号电动杆会缩短，并且其会带动转向轴，让其进行顺时针的转动，电动车随之进行右转。在残疾驾驶员踩踏调速踏板的时候，内部安装的霍尔器件会对磁场变化情况进行检测，把踏板所旋转的角度物理信号，转变成电信号，并且进行输出，电动势改变会导致整个电动车电机的转速方面发生改变，基于此也就达成了速度调整的目标，为上肢残疾人士的交通出行提供安全保障。

4对操纵踏板的零部件参数进行合理设计

在对低速电动三轮车操纵踏板的零部件参数进行设计时，主要包含操纵踏板与转向机构。

4.1操纵踏板

基于人机工程学相关内容，人机工程学的英文是Human Machine Engineering，其也是对踏板底座进行造型设计的重点核心，满足人机工程学在造型方面的设计要求，其能够切实降低踏板操纵过程当中的疲劳程度，更能够强化提升其工作成效，基于此能够让残疾人士驾驶员在整个驾驶过程中更加身心愉悦，并且让综合性操作踏板和人实现高度和谐的良好状态当中。

在对操纵踏板进行角度设计的时候，需要遵照肢体的长度以及关节的力矩、座椅的高度等进行综合性分析，基于此获得踏板行程的最佳倾斜角度为20°。

在对操纵踏板进行高度设计的时候，将踏板的高度设计成为伸缩可以调节形式，其有效高度设置为125mm—140cm，并且高度方面可以进行无级调节，并且要求调节操作简单且便捷，基于此切实降低人体最大的肌肉活动度（MMA），基于此来减少人体所产生的疲劳程度。

在对操纵踏板进行宽度设计的时候，遵照国内成年人有关足部形态方面的分析，基于具体的统计数据信息等，将踏板的最优宽度设计成为80mm，其长度设计成为75mm。

4.2转向机构方面的设计

转向操纵踏板当中包含两轴三向的操纵杆和置足装置，在置足装置的下方位置上和操纵杆连接在一起，操作者可以把一只脚放在置足器当中，基于脚踝对操纵杆的运动进行带动。

文中所设计研发出来的低速电动三轮车综合性操纵踏板，实际上是针对普通电动三轮车进行的改装设计。三轮车的转向轮就只有一个，在进行转向的时候，全部车轮的轴线都会一直交叉在一个点上，全部车轮都只是单纯的滚动，这样的设计方式，能够切实规避电动三轮车转向过程当中所产生的行驶阻力，并且也能够规避车轮胎损问题的增加，也就是说，不需要对转向梯形设计相关问题进行考量[3]。

二、结语：

文中提出有关低速电动车的综合性操纵踏板，基于上肢残疾人存在的生理特征与出行习惯等，以既有代步工具当成是适配对象，达成在大多数电动三轮车中的安装与应用。综合性操纵踏板的安装作业较为便捷，具有良好的操作性，可对电动车进行有效操控，并且完成前进、倒退、制动和转向等相关操作。文中所提出來的操纵踏板，非常重视成本资金的管控，其基础元件的成本资金投入较为低廉，有助于全面的推广与制造，同时更能够奠定残疾人士出行的坚实基础。

参考文献：

[1]贾树梁，石佳，付辉，等.低速电动车三轮车综合操纵踏板[J].科技风，2019，000（032）：150.

[2]孟俊焕，王卫东，史振萍.四轮低速电动车产业发展对策研究[J].新西部，2019（33）.

[3]杨凯奇，宋炳晨，杨习得.低速电动车：如何不步步惊心[J].党员生活（武汉），2019，000（026）：P.19-19.

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