作品名稱:老年人輔助步行裝置
學校名稱:哈爾濱工業大學
參賽隊伍:哈工大紅領巾隊
參賽學生:張皓明 黃金財 陳鵬洋
指導老師:王濱生 林森
隨著人口老齡化程度持續加深,如何更好地服務老人,使老人安享晚年,越來越成為我們關注的焦點。尤其是對空巢老人與單身老人,如何使用輔助機器人對患病或有障礙的老人進行康復訓練,室內自由活動,日常監護等,已成為目前老年服務機器人的研究重點。
我們的裝置可以使行動不便的老人按自我意愿完成生活所必須的轉移活動,如:起身站立,行走。同時使老人樂意使用該機器進行一些室內活動,達到鍛煉目的,防止臥床老人肌肉萎縮。
裝置大致分為以下四個部分:底座輪組、主體部分、輔助轉移桿和其他部分。
1) 底座輪組
A. 六個輪子分布在六個方向,既節省空間又保證穩定;左右輪組由電機驅動,其余四個為萬向輪設計,進一步提升裝置的靈活性,減輕老人使用負擔。
B. 輪子采用防滑AGV聚氨酯防滑驅動輪,提高機器的防滑能力,防止老人在使用機器時意外滑倒。
C. 輪子帶有車閘在停下時閉合關。
2) 主體部分
A. 主體部分使用包圍式結構,并配有環形伸縮門在老人一旦后傾時提供支撐,防止老人摔倒。
B. 主體部分計劃采用塑料等較輕材質,不會給老人行走帶來太多負擔。部分鏤空,進一步減輕裝置的質量,便于老人使用。
C. 通過平行伸縮桿與可伸縮腋托結合,使得腋托能根據個人需求進行三維尺寸調節,能夠適應不同體型的老人,有效固定老人,防止摔倒。
D. 主體部分前方設置可調節高度扶手桿,方便老人抓握,保持平衡;扶手桿帶有閘,當老人需要時可通過剎車閘對裝置進行制動。
3) 輔助轉移桿
A. 輔助轉移桿由動力轉軸、握桿組成。
B. 桿的轉軸連接電機,并焊接在主體部分后部,握桿可繞軸轉動(從而形成折疊結構,節省空間方便使用)桿的轉動由電機控制,通過控制動力桿的運動控制輔助桿的轉動。
C. 當活桿抬升至一定角度時,老人可以從座位上慢慢站起,手扶著桿進入裝置;左右雙桿設計提供雙手扶持,且一定程度穩定老人身體。
D. 當輔助轉移桿到設定高度時,握桿與動力桿形成三角支架結構,在對老人進行輔助轉移時,能提供穩定支持力。這也大大提高了裝置的穩定性。
4) 其他部分
A. 一個操作手環,老人可以用它指揮輔助轉移桿的抬升與放下、調節扶手高度角度以及控制機器向自己靠近。
首先,老人可以使用智能手環指揮機器向自己靠近,并命令機器進行輔助轉移桿的抬升與放下、調節扶手的高度角度以及控制機器向自己靠近的動作。當機器到達指定位置并依照命令固定好姿態時,老人可通過轉移桿進入主體結構。隨后轉移桿收回,環形艙門關閉提供保護。