崔嘉起
輪椅不僅讓行動不便的人實現“出行自由”,還是因意外事故而受傷的人康復時的小幫手。在智能化時代,智能音箱、智能家居、智能門鎖等都走進了我們的生活,輪椅是不是也能變得更智能?
一、現有輪椅功能與不足
普通輪椅一般由可折疊框架、前后車輪、左右護膝和腳踏板、左右可拆卸扶手、把手剎車裝置、座椅等組成,只能作為一種可以幫助替代行走的椅子,還有一些輪椅增加了電能驅動前進的功能。但不同人群對輪椅的需求不一樣。
通過分析,我梳理出普通輪椅存在的一般問題,比如,不能鳴笛,不能檢測路面狀況,缺乏學習輔助裝置,沒有定時運動提醒功能,輪胎結構難以承受超重的人群,老年人使用時若不慎摔倒,不能及時聯系家人或自救,視障人士不便使用,等等。
二、功能優化設計方案
通過搜集資料和訪談調研,我設計了一個無障礙智能輪椅,該輪椅包括四種功能模塊。
(一)通用模塊
1.支持手動與自動鳴笛,且鳴笛聲低于55分貝。
2.支持自發電,利用手推輪椅的摩擦力發電,為鳴笛裝置供電,低碳環保。
3.在輪椅扶手處安裝可折疊小桌板,方便看書寫字。
4.安裝攝像頭,探測前方路面坡道是否存在陡峭、凹凸不平等,根據攝像頭的探測結果,及時告知輪椅使用者前方的路面情況。
(二)人身安全保護模塊
1.摔倒檢測裝置
(1)坐墊壓力傳感器:安裝在輪椅坐墊底部,檢測輪椅是否有人乘坐。
(2)行進速度傳感器:安裝在輪椅輪胎處,檢測輪椅是處于行進狀態還是停止狀態。
(3)角度測試傳感器:安裝在輪椅輪胎處,檢測輪椅是否側翻。
如果發生如下情況中的一種或兩種,即判定輪椅使用者摔倒。
①速度傳感器顯示輪椅處于行進狀態,但壓力傳感器數值突然降為零(即無人乘坐狀態)。
②壓力傳感器顯示輪椅處于有人乘坐狀態,但角度測試傳感器顯示輪椅翻倒。
2.聯絡緊急聯系人裝置
安裝通信模塊,在輪椅扶手處安裝緊急按鈕,方便手動聯系緊急聯絡人。如果檢測到使用者摔倒,則自動聯系其緊急聯絡人。
(三)運動提醒功能模塊
1.計時器運動提醒模塊
使用者可根據自身的康復需求,輸入指定的運動時間,及時提醒自己進行拉伸運動,避免長時間一個姿勢坐在輪椅上。
2.腿部按摩器
腿部按摩器安裝在輪椅扶手或坐墊底部,方便拿取,可以提供腿部按摩功能。供電模塊對腿部按摩器供電。
(四)殘障人士輔助功能模塊
1.盲道識別。安裝的攝像頭能識別前方盲道的地面標識,輪椅自動按照標識沿盲道行進。
2.前方行人檢測。安裝的攝像頭能探測前方是否有行人,如果檢測到行人,則自動鳴笛。
此外,我將輪胎與輪椅的結合處設計為標準的契合結構,以方便更換更大、更厚尺寸的輪胎,適應不同體重的人群使用。
三、結語
不同人群對輪椅有不同的需求,我希望我設計的無障礙智能輪椅能讓有需要的人方便、安全地出行,享受科技帶來的便利。