作品名稱:多功能康復助行輪椅
學校名稱:西安交通大學城市學院
參賽隊伍:小宇宙
參賽學生:宋宇 于帥 孔令明
指導老師:尚雪梅 門靜
目前社會發展而言,特別是城市的快速擴張和建設,以及人口老齡化問題越來越嚴重和殘障人士的數量不斷增加,對輔助步行工具的需求日益提高。而高樓大廈鱗次櫛比,越來越多的天橋、公園的臺階、小區上下樓等,越來越困擾著輪椅使用者們。輪椅作為殘障人士的唯一出行工具,受到越來越多的制約,傳統輪椅已不能滿足多數人的需求。為了幫助殘障人士出行和工作方便,我們設計了一款多功能助行康復機器人,可以幫助殘障人士日常出行,上下樓梯。
本次設計的指導思想必須滿足以下幾個功能:第一,行走功能,可實現平地、爬樓兩用;平地行駛效率高,操作方便簡單;爬樓時重心波動緩和,穩定性好;不平坦地面下控制系統對輪椅的重心作適時調節,避免車體傾斜給使用者帶來恐懼;第二,康復訓練功能,幫助使用者在何時何地都可以進行康復訓練。
圖2-1 輪椅整體形態
行走部分
1)行走結構特別設計了位于輪椅前端下方三角行星輪履帶結構,其原理同行星輪機構;該機構可以兼顧平地行走和爬樓梯。
2)在進行爬樓梯時,三角行星輪履帶結構內的棘輪機構防止輪椅在上樓梯時下滑的同時,機構整體轉動越過臺階,達到爬樓梯的效果;
3)在坐墊下方加裝了的平衡氣缸,使其能夠根據路況實時調整重心的位置,使用人員能始終與地面保持水平。
4)輪椅除了可以本身在家充電以外,還配有一個馬路自動充電樁的接口,使用者可以在馬路邊的自動充電樁上充電。以備不時之需。
康復部分
1)使用者可以通過調節輪椅坐墊下部氣缸升降機構實現站姿、臥姿和躺姿三種不同姿態。
2)此外通過升降氣缸裝置伸縮實現輪椅座椅位置升高或下降,還可以利用該裝置在坐姿或臥姿狀態下進行腰部訓練。
3)此外在腳下具有類似于跑步機的康復行走機構。
4)在調節靠背與坐墊連接處的轉動副后,將靠背調至同座椅相平,可在此狀態下進行仰臥起坐運動,鍛煉腰腹部的力量。