辅助上床轮椅设计研究

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【摘 要】老年人、残障人群体使用最多的代步工具就是轮椅，市场上轮椅种类丰富，却没有一款可以很好实现床和轮椅之间的自由切换。本文论述的就是一款操作简单的辅助上床轮椅，且功能丰富、价格适中，符合目前中国的国情。

【关键词】残疾；老年人；轮椅；辅助；上下床

0 引言

目前我国是发展中国家，人口基数大，残疾人生活消费水平普遍偏低。高昂的电动轮椅、智能轮椅短时间内很难普及。而一般的手动轮椅，功能单一，仅仅满足有限制的代步需求，一些常人看似简单的动作都可能成为残疾人无法逾越的障碍。因此我们研发了一款功能丰富、价格适中的轮椅产品，满足老年人、残疾人的需求，从而改善该人群的生活质量。

1 现状分析

当前国外的轮椅设计主要趋向于电动轮椅方向。自1986年英国开始研制第一辆智能轮椅以来，许多国家如美国、德国、西班牙、法国、日本及加拿大都投入较多资金进行研究，由于各个实验室研究的目标和方法不同，解决的问题、研制出的样机达到的能力也不同。初期的研究，赋予轮椅的功能一般都是简单的运动、速度控制及避障等低级控制。随着机器人控制技术的发展，移动机器人技术应用于轮椅，智能轮椅在更现实基础上，有更好的交互性、适应性和自主性。

国内的研究方向也随之附和而去，起步虽晚些，但也根据自身特色研制出技术指标接近国外先进水平的智能轮椅。然而忽略了目前我国是发展中国家，基数大，残疾人生活消费水平普遍偏低的事实。高昂的电动轮椅、智能轮椅短时间内很难普及。而一般的手动轮椅，造型单一，大致上就是个椅子的形状，4个轮子，加个手推轮，刹车加在后轮，前轮较小，用来转向，轮椅后面再加个防倾轮，比较轻便，但是功能单一，仅仅满足有限制的代步需求，一些常人看似简单的动作都可能成椴屑踩宋薹ㄓ庠降恼习。

现在身有残疾的部分群体或是老年人无法在床和轮椅间独立上下，均需要有家人或护理人员协助，而市售轮椅大多是从轮椅的舒适性和轻便性出发，轮椅的椅面高度和位置与床无法相配合，不能直接与床对接，这样一方面增加了护理人员的工作负担，另一方面也给身有残疾的部分群体或老年人带来诸多不便，同时还增加了上下轮椅的危险性。

而一些可以实现和床对接的轮椅设计也不够完善，存在一些明显的缺点，这款S型轮椅助起设备，在移动病人时，首先让他趴伏在台面上，然后系好绑带，一切就绪后，边踩着S骨架的下方支脚边转换方向，就能将病人安然无恙地“放”在了床边。

但是在整个过程中，依旧需要护士很多的帮助，病人才能从轮椅移动到床上，在转换方向时，护士不一定有能力做到；病人趴在台面上时，舒适度不好，绑带的承重能力和所系的位置需要合理，如图1。

这是一款能让用户自己完成床和轮椅切换过程的设计，用户坐在床边后，拉住轮椅两边的把手，借助手臂的力量将自己送进轮椅，这款轮椅使用方式简单，外形也很简洁，但是安全系数不高，平时用户在使用时无法做到背靠休息，会持续处于前倾的状态，加大用户的疲劳不适，如图2。

2 辅助上床轮椅的说明

辅助上床轮椅（如图4），外观简洁大方，符合人机工程原理，使用简单方便。本产品的设计核心就是将一般的普通轮椅改装成可辅助上床的轮椅，辅助老年人和残疾人站起来。将轮椅与曲柄臂（图3）结合，使用机械角度的手段，满足轮椅平衡稳定，又不复杂轮椅的使用。使用者可以通过曲柄臂调节座面角度和高度，方便起身。改进后的轮椅效仿汽车用的千斤顶原理，采用连杆机构与螺旋机构，轻便省力最大程度的提高性价比。

用户在使用时，可以先通过扶手将轮椅调节至与床高度一致，座面角度调节为前倾状态，然后将轮椅靠背折叠起来，拉住轮椅两边的扶手，借助手臂的力量将自己从轮椅移动到床上，整个过程轮椅前后四刹车设计，安全系数高。从床移动到轮椅上的原理相似，然后再将靠背调整成平时使用的样子，用户在其他情况下，轮椅又可以满足日常基本需求。

具体细节如下：

1）铝合金车身更轻便，高强度环保尼龙面料避免褥疮，舒适透气，吸汗防潮；

2）轮椅两侧的扶手是一个曲柄臂的结构，用户可通过扶手调节座面角度和高度；

3）扶手角度也可以调节，方便起身时用力；

4）轮椅靠背可以通过旋钮调整角度，给用户最舒适的体验；

5）前后四刹车设计，更加方便安全；

6）可折叠设计，方便携带，占用空间小，功能齐全。

3 结论

为了设计出能够很好辅助残疾人上床的轮椅，我们小组对周边养老院、医院等轮椅使用率高的地方进行调查研究，将人机工程学理论应用于实践，增加曲柄臂辅助装置，结合现有的科学技术简化了轮椅的操作程序。该产品的创新目前在市场上还没有出现，且使用起来安全方便省力，价格实惠亲民，符合中国的国情。

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