作品名稱：多功能越障輪椅
學校名稱：廣西科技大學
參賽隊伍：地下夢工廠
參賽學生：蘇家鑫 鄧文韜 范英
指導老師：李書平
輪椅，是老齡人和殘障人首選的代步工具。根據(jù)中國殘疾人聯(lián)合會的統(tǒng)計，顯示我國大概有880萬殘障人士需要輪椅。這巨大的市場需求，讓很多廠家競相研發(fā)和制造。然而，我國對電動輪椅的研究較晚，尤其是智能電動輪椅，研究還不完善。目前輪椅依舊是以普通的手動輪椅和電動輪椅為主導，只能在平地上行駛，無法越過路沿和臺階等復雜的地形。雖然國家在很多公共場所都建立了無障礙通道，但是，依舊有很多地方受到各種條件限制沒有能完成無障礙通道設施的建設。目前，公認的技術成熟而且被投入市場的高級電動輪椅種類很少，而且價格不是一般家庭能消費得起，不能被普通消費者所接受。因此，針對這一問題，設計一款價格便宜、體積輕小、功能齊全而且能輕松越過障礙的電動輪椅具有重大的社會現(xiàn)實意義。
電動輪椅的總體設計主要由越障機構（撐桿跳原理）、升降機構、座椅、外形骨架、驅動電機、蓄電池、操縱桿和折疊機構等組成。電動椅裝置，結構新穎，實用性強，操作簡單方便，應用廣泛。其主要適用于老年人和殘障者。該裝置可以實現(xiàn)坐墊高度的升降，為使用者在生活中給予極大的便利；此外，該電動椅還可以實現(xiàn)越障的功能，可兼顧越障和平地兩方面，行駛中可以由使用者自行控制，實現(xiàn)360轉彎。后背角度可調節(jié)使用者需要坐在電動椅上，通過控制器來控制整個電動椅的工作運轉。當老年人或殘障者在行駛過程需要拿什么且高度不夠或自身站立不便時，可通過手中的遙控器控制電動椅的升降機構，來調節(jié)座位的高度。行駛過程中如遇到階梯等障礙，依靠后輪驅動產生的力矩，使支撐桿產生一個向上的力，將前輪抬升一定高度，減少前輪與臺階水平面的距離，使電動輪椅輕松的跨越障礙，實現(xiàn)越障功能。靠背的調節(jié)通過手動操控扶手的凸輪構件（卡槽與卡柱原理）來調節(jié)靠背的角度。
創(chuàng)新電動椅裝置主要由越障機構（撐桿跳原理），升降機構，座椅墊，外形骨骼，驅動電機，蓄電池（鉛酸電池6-DZM-12），控制器，可調節(jié)靠背與防摔輪組成。
越障機構：一般輪椅是因為臺階太高而無法跨越，如果有辦法將輪椅抬升到一定高度，減少前輪與臺階的高度，就可以實現(xiàn)跨越臺階的操作。基于這一想法，利用“撐桿跳”的原理，在前輪安裝一根支撐桿，通過后輪驅動所施加的推力，使支撐桿先與垂直臺階接觸，依靠作用力與反作用的關系，產生一個向上的分力，將前輪抬升一定高度，以此來減少前輪與臺階水平面的距離，最后借助后輪驅動使前輪順利登上臺階完成跨越臺階的動作。
升降機構; 除了越障機構，困擾老年人和殘障者使用電動輪椅的還有升降機構。消費者通過電動輪椅的升降機構來調整座椅的高度，讓消費者可以抓取高處的物品和更加輕松方便的與人交流。升降平臺是一種結構簡單的舉升機械，這種機械已經被廣泛應用在社會的各個地方。在眾多升降平臺中，剪叉式升降平臺應用得最廣泛。其結構緊湊，安全又可靠. 目前最常見的是利用液壓驅動，材料為鋼結構，雖然說可以承受很大的載荷，但是，其整個結構的重量很大，而我們的電動輪椅要求小巧輕便，而且負載不是很大，因此，考慮將液壓驅動改換成電動推桿驅動，將材料換成鋁合金。剪叉式升降平臺由剪叉式機構、工作臺、底座和電動推桿組成。本次設計為單組的剪叉臂桿，電動推桿水平放置在底座，與剪叉臂相連接，電動推桿的電機經過齒輪減速后，帶動一對絲桿螺母，螺母連接推桿，把電機的旋轉運動變成推桿的直線運動，利用電機的正反轉完成推桿的動作，從而帶動剪叉機構的升降。（電推桿的型號為DG系列HT03型電動推桿）
可調節(jié)靠背：使用者在實用過程的如果產生疲勞或者感覺坐姿不適，可以通過手動調節(jié)扶手上的凸輪構件使卡柱跟相應的卡槽配合來控制靠背的角度來達到給使用者最佳的使用體驗.
電動輪椅整體骨架設計：側面骨架主要由不銹鋼焊接而成，下部底架采用25*25的方形不銹鋼，承腿架部分不銹鋼直徑25mm、內徑20mm。側面骨架與座椅和底架板相連接的地方沿不銹鋼焊接厚度為2mm的鋼板，以方便打孔，用以螺栓固定座椅和底架板。椅背由外徑35mm、內徑25mm的不銹鋼焊接而成。保證了整體框架的穩(wěn)定性，且利于加工。
