嵌入式樓梯扶手設計

高祿爽 韓亮

摘 要：針對一些老式居民樓沒有電梯，老年人上下樓不便，給居民樓加裝電梯成本高、審批難等問題，設計一種新型嵌入式樓梯扶手，可以提高爬樓效率、保障老年人的安全。

關鍵詞：嵌入式;扶手;設計

0 引言

對于老年人，特別那些居住于老式居民樓的老年人而言，室內外各種樓梯、臺階已經成為他們活動的障礙，以至于失去了許多參與社會生活的機會。針對一些老式居民樓沒有電梯，老年人上下樓不便，給居民樓加裝電梯成本高審批難等問題這一問題，國內外進行了一些研究，也出現了許多上樓梯的機械裝置。從日常生活的角度出發，應賦予爬樓梯裝置更多的情感要素，通過重新設計構件、外觀，賦予其更多等人性化設計，便于老年人士更好的使用這種裝置，也極大的為老年人的兒女提供了方便。作為需要特別照顧的群體，關愛老年人士也是一種人文關懷的體現，是社會進步的重要標志?，F在，為老年人設計已經成為值得尊敬的行為。

1 研究背景

隨著社會進步，新建的建筑樓中都建有自動扶梯或電梯。但是，多數舊城區居民樓仍使用樓梯，而且受到各方面條件的限制，又不能安裝自動扶梯或電梯。這對居住在這 些樓里面的居民日常生活十分不方便。特別是老年人或身體有缺陷的人，自身爬樓就不便，如果攜帶采購的日用品或食品等日常生活必需品爬樓更加艱苦。

2 設計思路

本產品為一款老年人上下樓的輔助工具，當老年人在上下樓梯時，老人可以抓住搭接臂，摁下拉動裝置，卡動裝置離開卡槽，卡槽中的卡片會被拉出，卡片由搭接臂中細鋼絲繩連接，同時頂塊會將橡膠墊頂向支撐柱，支撐柱將不會與連接套發生移動，此時伺服電機開始工作，帶動整個裝置沿著卡槽運動，此時老年人可以扶著手柄上下樓了，到達目的地后，松開按鈕，卡槽自動回歸原位，便可以進行下一回合的工作任務。嵌入式樓梯扶手是針對于居住在沒有電梯的老式居民樓等地點的老年人和下肢行動不便人群，而基于TRIZ理論設計的一種新式樓梯扶手。整個裝置主要可以分為包括支撐柱、控制裝置和搭接臂，又可細分為：拉動手柄、鋼絲繩、扶手、搭接臂、控制裝置、壓臂、彈簧槽、卡動裝置、鐵軌等。在其支撐柱的外側安裝有控制裝置，支撐柱通過控制裝置連接有搭接臂，彈簧安裝在安裝臂與壓臂的內側，搭接臂的另一端連接控制裝置，控制裝置包括安裝臂、壓臂、彈簧、連接套、轉向架和頂塊，連接套的內壁活動連接支撐柱，轉向架通過轉軸活動連接壓臂，壓臂的一端固定連接有頂塊。針對如何保障卡動裝置在完成工作后順利回到原位的問題，通過阿奇舒勒矛盾矩陣提供的中介物原理來解決問題，得到的結論為：在卡動裝置與卡槽相接觸的卡齒的后端設計以個圓形平臺，并與后部的軸套結構保持一定的位置。在這個位置中安裝一個剛性彈簧，作為二者之間的中介物，通過彈簧的強大的彈性解決卡動裝置回歸原位的問題。針對如何進行嵌入式樓梯扶手工作路徑進行進行規劃的問題，運用復制原理提供的思路尋找到了最終的解決方案。在軌道的另一側設計與卡動裝置的前端相配合的凹槽結構，繼而運用復制原理，復制增加無數個凹槽結構形成一個卡槽結構，通過卡動裝置牽引整個裝置沿此軌道運行。

3 產品樣式

本產品為一款老年人上下樓的輔助工具，當老年人在上下樓梯時，老人可以抓住搭接臂，摁下拉動裝置，卡動裝置離開卡槽，卡槽中的卡片會被拉出，卡片由搭接臂中細鋼絲繩連接，同時頂塊會將橡膠墊頂向支撐柱，支撐柱將不會與連接套發生移動，此時伺服電機開始工作，帶動整個裝置沿著卡槽運動，此時老年人可以扶著手柄上下樓了，到達目的地后，松開按鈕，卡槽自動回歸原位，便可以進行下一回合的工作任務。 對嵌入式樓梯扶手的功能進行分析：與普通的樓梯扶手不大一樣，它上面多了一個短短的手柄，當你上樓時，雙手握住手柄，向上可推動，而當你用力下拉時，手柄卻是固定的，從而幫你上樓。手柄是連接到下面的卡槽里的。一個卡槽剛好可以沿著固定在墻上的軌道移動，并且，內部設有一個類似彈簧的卡片裝置。輕輕推動可向前滑動，但如果受到重力就會卡死不動。而且，扶手非常結實，它和下面鐵軌相連接，互為一體，可以承受大約200斤的重量。

4 結語

此產品適用于老年人上下樓梯，造型獨特，設計感強。充分考慮使用目的，設計人性化，安全舒適，操作簡便。同時對上下樓梯輔助裝置的功能進行重新定義，使其功能多元化，這種多功能集合于一身的設計更符合消費者的心理，市場前景無限。

參考文獻：

[1]李濤，張進生.石材樓梯扶手加工專用設備的設計[J].2013（03）.

[2]李開明.樓梯扶手的接轉[J].建筑工人，2004（05）.

通訊作者：韓亮