新型多功能復(fù)合輪椅的設(shè)計(jì)及研究

盧禹含，張 鑫，鄭晴晴，李明睿，王 粵，鄭培宏，郭家鵬，于 淼

(沈陽(yáng)化工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 ，遼寧 沈陽(yáng) 110142)

本產(chǎn)品對(duì)基礎(chǔ)輪椅進(jìn)行改造，將輪椅原本不能彎曲的靠背做成可平放的，將輪椅可以升降，可以升降到與床平齊，方便使用者自主上床，由于使用者長(zhǎng)期與輪椅做伴，所以在輪椅上增加按摩作用，將傳統(tǒng)輪椅行動(dòng)輪改造成可以上下樓梯并具有穩(wěn)定性的三角輪，并以電力驅(qū)動(dòng)為主要?jiǎng)恿?lái)源，使其功能更全面，方便行動(dòng)不便利的人進(jìn)行生活使用，增加輪椅的實(shí)用價(jià)值[1-3]。具體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 復(fù)合輪椅結(jié)構(gòu)圖

1 復(fù)合輪椅機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 可機(jī)械折疊設(shè)計(jì)

采用機(jī)械折疊的方法，使輪椅可以在床與椅子之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換流暢轉(zhuǎn)換，用三角輪滾動(dòng)的方式從而使輪椅可達(dá)到上下樓梯的作用。采用鋰電驅(qū)動(dòng)，可反復(fù)充電，體積小重量輕、節(jié)能環(huán)保。可手推、手搖、電動(dòng)駕駛，隨意轉(zhuǎn)換。可折疊架，智能操作控制桿，左右手均可控制。輪椅扶手也掀起，腳踏板可調(diào)整及拆卸。有按摩功能，能使長(zhǎng)期處于輪椅上的行動(dòng)不方便者舒適的體驗(yàn)[4-5]，復(fù)合輪椅打開(kāi)如圖2所示。

圖2 復(fù)合輪椅打開(kāi)圖

1.2 座椅機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

多功能輪椅的座椅機(jī)構(gòu)包括座椅靠背部分、扶手部分和支撐部分。其中，支撐部分是整個(gè)輪椅的基體，其作用是支撐和保護(hù)使用者，同時(shí)，輪椅的其他功能部件都會(huì)通過(guò)緊固件與支撐部分聯(lián)接為一體，從而實(shí)現(xiàn)這一輪椅的全部功能；設(shè)在支撐 部位上的扶手部位主要用來(lái)保護(hù)使用者的安全；靠背部位同樣設(shè)在支撐部位上，其與支撐部件的角度可通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)滿足使用 者對(duì)體位和坐姿的要求，比如將輪椅靠背部件與支撐部件的角度調(diào)為95°，以便使用者坐立使用這一多功能輪椅，或?qū)⒔嵌日{(diào)為180°，以便使用中仰躺使用輪椅等，實(shí)行雙腳分離，左右腳成獨(dú)立設(shè)施，方便使用[6]，結(jié)構(gòu)具體如圖3所示。

圖3 腿部結(jié)構(gòu)示意圖

當(dāng)今社會(huì)對(duì)老年人的關(guān)愛(ài)漸漸凸現(xiàn)，在這樣的背景下，對(duì)老年人日常行動(dòng)的關(guān)愛(ài)也就更為重要了。而且對(duì)于老年人或者腿腳不便的人群，我們的設(shè)計(jì)也可以助他們一臂之力。該輪椅的應(yīng)用前景非常廣闊，可應(yīng)用于醫(yī)院的康復(fù)中心、也可提供給殘疾人及行動(dòng)不便的老年人使用、還可以應(yīng)用到日常生活中，適用范圍和應(yīng)用前景廣泛[7]。

1.3 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

在多功能輪椅中，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括輪椅滾輪、轉(zhuǎn)向座、轉(zhuǎn)向 齒輪箱、滾輪支撐軸和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)等組分，具體結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)示意圖

2 創(chuàng)新點(diǎn)

本產(chǎn)品創(chuàng)新點(diǎn)在于將輪椅的使用多功能化，將升降系統(tǒng)、按摩技術(shù)和實(shí)用性結(jié)合起來(lái)，讓輪椅不單單是給行動(dòng)不便的人的代步工具，也能在代步的同時(shí)具有便利、舒適、實(shí)用的好處。

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)目前市場(chǎng)上輪椅存在的缺陷基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)輪椅進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出具有能夠調(diào)節(jié)高度的輪椅座位。方便用戶使用；采用叉桿機(jī)構(gòu)、滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)輪椅座位高度。只需較小驅(qū)動(dòng)力就能驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)方式簡(jiǎn)單，舒適。通過(guò)一系列的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)輪椅基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展了多種使用功能，使其具有更好的實(shí)用價(jià)值。