新型多功能復合輪椅的設計及研究

盧禹含，張 鑫，鄭晴晴，李明睿，王 粵，鄭培宏，郭家鵬，于 淼

(沈陽化工大學 機械工程學院 ，遼寧 沈陽 110142)

本產品對基礎輪椅進行改造，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，由于使用者長期與輪椅做伴，所以在輪椅上增加按摩作用，將傳統輪椅行動輪改造成可以上下樓梯并具有穩定性的三角輪，并以電力驅動為主要動力來源，使其功能更全面，方便行動不便利的人進行生活使用，增加輪椅的實用價值[1-3]。具體結構圖如圖1所示。

圖1 復合輪椅結構圖

1 復合輪椅機構設計

1.1 可機械折疊設計

采用機械折疊的方法，使輪椅可以在床與椅子之間進行轉換流暢轉換，用三角輪滾動的方式從而使輪椅可達到上下樓梯的作用。采用鋰電驅動，可反復充電，體積小重量輕、節能環保?？墒滞?、手搖、電動駕駛，隨意轉換?？烧郫B架，智能操作控制桿，左右手均可控制。輪椅扶手也掀起，腳踏板可調整及拆卸。有按摩功能，能使長期處于輪椅上的行動不方便者舒適的體驗[4-5]，復合輪椅打開如圖2所示。

圖2 復合輪椅打開圖

1.2 座椅機構設計

多功能輪椅的座椅機構包括座椅靠背部分、扶手部分和支撐部分。其中，支撐部分是整個輪椅的基體，其作用是支撐和保護使用者，同時，輪椅的其他功能部件都會通過緊固件與支撐部分聯接為一體，從而實現這一輪椅的全部功能；設在支撐 部位上的扶手部位主要用來保護使用者的安全；靠背部位同樣設在支撐部位上，其與支撐部件的角度可通過調節來滿足使用 者對體位和坐姿的要求，比如將輪椅靠背部件與支撐部件的角度調為95°，以便使用者坐立使用這一多功能輪椅，或將角度調為180°，以便使用中仰躺使用輪椅等，實行雙腳分離，左右腳成獨立設施，方便使用[6]，結構具體如圖3所示。

圖3 腿部結構示意圖

當今社會對老年人的關愛漸漸凸現，在這樣的背景下，對老年人日常行動的關愛也就更為重要了。而且對于老年人或者腿腳不便的人群，我們的設計也可以助他們一臂之力。該輪椅的應用前景非常廣闊，可應用于醫院的康復中心、也可提供給殘疾人及行動不便的老年人使用、還可以應用到日常生活中，適用范圍和應用前景廣泛[7]。

1.3 轉向機構設計

在多功能輪椅中，轉向機構包括輪椅滾輪、轉向座、轉向 齒輪箱、滾輪支撐軸和轉向驅動電機等組分，具體結構如圖4所示。

圖4 轉向機構示意圖

2 創新點

本產品創新點在于將輪椅的使用多功能化，將升降系統、按摩技術和實用性結合起來，讓輪椅不單單是給行動不便的人的代步工具，也能在代步的同時具有便利、舒適、實用的好處。

3 結束語

針對目前市場上輪椅存在的缺陷基礎上，對傳統輪椅進行了創新設計，設計出具有能夠調節高度的輪椅座位。方便用戶使用；采用叉桿機構、滑塊機構來調節輪椅座位高度。只需較小驅動力就能驅動升降機構，驅動方式簡單，舒適。通過一系列的創新設計，在傳統輪椅基礎上進一步擴展了多種使用功能，使其具有更好的實用價值。