作品名稱:老年人殘疾人助力智能座椅
學校名稱:北華航天工業學院
參賽隊伍:C
參賽學生:崔雅楠 王麗娜
指導老師:田園
隨著我國老齡化程度日益加深,越來越多的老人隨著年歲的增長出現了行動不便的情況,而輪椅被認為是最常用的移動類輔助器具,用于幫助殘疾人和失去行動能力的老人獲得更有尊嚴的移動能力和姿勢保持,因此成為了許多高齡老人生活的必需代步工具。
步入老年生活狀態之后,大部分老年人的生活都會受到或多或少的掣肘,例如,動作不靈敏、視力大幅度降低等生理機能衰退現象。這些現象都給老年人的行動帶來許多不便,因此,老年人的大多數時間都是選擇坐在椅子上休息,而手腳關節的僵硬化使得大多數老年人的坐下、起身成了一件較為困難的事情。再加上現在的老年人大多數都是獨自待在家中,家人們無法時時刻刻陪伴在老年人身旁照顧他們,因此,能夠設計出一款協助老年人落座起身的椅子就顯得非常必要了。根據人機工程學因素,設計出本款老年人殘疾人座椅既能夠協助老年人殘疾人落座起身,又同時具備輕巧易移動功能。
本款助力座椅根據相關的老年人體尺寸數據,并結合座椅的使用動作、步驟進行產品功能尺寸分析,從人機學的角度出發,達到“人--機--環境”互相協調的人機關系。根據人機工程學進行以下不同地方的設計:
座高:為了使老年人就座時的坐姿更為舒適,就座時小腿會靠在椅子的前方而不是垂直于地面,因此座高不能太高;但如若座高過低,則會給老年人起身時造成更大的困擾坐姿人體尺寸計算可得中國男女通用椅子座高尺寸的調節范圍為350-469mm,因此,座高取450mm左右較為合適。因為老年人和殘疾人需長時間坐在座椅上,為了使老年人坐輪椅時感覺舒適和防止褥瘡,座椅坐墊的材質選擇海綿透氣。靠背采用凸起設計,符合人體的脊椎曲線,貼合人體后背,更符合人機工程學。座椅下方的固定扣采用兩側卡扣式鎖扣,可以很好的固定座椅也方便拆卸。也可以對座位進行清洗當需要進行轉向操作時不必拆下座椅重安,只需要按下側邊按鈕,輕松方便。
座面傾角:當人體坐在椅子上時,上身后倚在靠背上,背肌放松,軀干穩定舒適,此種狀態則為人體的舒適狀態。座面傾角越大座椅類型越適合休息,但考慮到老年人起身困難的問題,座面傾角不易過大,適當取5°-10°左右。同時為了方便起身,需要設計座面傾角升降調節裝置,根據使用者起身姿態,座面可調節的角度范圍在0°-30°。座位側面旋轉按鈕進行座椅靠背的調節,考慮到不同用戶的身高,本款產品的座椅根據使用者身體尺寸進行調整靠背,座椅的高度可調節,考慮到不同用戶的身高。
腳踏板高度:腳踏板距地面5厘米。設計可以上下調節的腳踏板,可將腳踏板調節到老人坐好后,使大腿前端底部的4厘米不接觸座墊。
扶手高度:扶手的高度以老人坐好后,肘關節屈曲90度,再向上加2.5厘米為宜。扶手過高,雙肩易疲勞,推動輪椅時容易造成上臂皮膚擦傷。扶手過低,推動輪椅易導致上臂前傾,造成軀體從輪椅中傾出。長期處于前傾的體位操作輪椅,可能導致脊柱變形、胸部受壓,造成呼吸困難。所以設計成可以上下前后調節的扶手,立體啞光荔枝皮材質,柔軟防皺同時親膚防水扶手更加舒適。
細節方面:使用者前后搖晃搖桿,可使電動座椅進行前后左右的控制;左手邊扶手的控制面板可進行反轉至扶手下,控制器控制座椅上下移動,實現起身落座動作,協助老年人,殘疾人自己完成起身,按下紅色按鈕可使座椅實現緊急停車。橡膠輪,可防止路面顛簸,推行更加平穩,出行更加平穩。本款座椅設計有自動剎車功能,當車的速度超過12km/h,會自動剎車并語音報警同時給APP發送速度異常情況,防止速度過快造成危險。本款座椅還采用最新的智能化設計,設計有專門的APP。APP可藍牙連接開啟座椅、智能定位、路線規劃溫度監控、助行模式、空氣檢測六大模塊,用戶可以根據需要通過WIFE或者藍牙連接遠程操控,實現智能化操作。
未來類似于折疊式方便攜帶的智能座椅將成為行業發展的重點。隨著智能化技術的進一步推廣,人機一體化程度、智能化程度不斷提高。相信今后智能座椅可以真正地成為老年人和殘疾人士生活的一部分,融入其生活,改善其生活質量,為其行動提供便利。