2021年轮式爬楼梯轮椅设计.doc

轮式爬楼梯轮椅设计
一、本课题研究目标和意义：
高龄人群和下肢残障者最大障碍是步行能力减弱甚至缺失，她们不仅丧失行动力，更需要有劳动能力人来加以护理。现在，大多数老体弱者及肌体伤残者全部选择轮椅作为她们代步工具，而且使用范围越来越广。轮椅也由手动轮椅、电动轮椅趋向智能轮椅方向发展，但因为她们通常采取传统轮式结构，通常仅适合在平地上使用，极少含有爬楼和翻越障碍能力。楼梯和路障使轮椅使用受到了很大限制，很多场所尤其是室外，比如银行、购物中心门前等或多或少有几级台阶，室内也有很多地方没有电梯，这也给轮椅用户造成很多不便。当然，国家也花费了大量人力和财力在一些场所修建了对应轮椅坡道和其它公用设施以方便残疾人活动。但因为多种原因影响，这些方法作用也很有限。
为了给老年人和残疾人提供高性能代步工具，处理楼梯或路障对她们使用轮椅造成不便，帮助她们提升行动自由度，重新愈加好融入社会，并考虑到中国基础国情，研究一个价格适宜、小巧轻便轮式爬楼梯轮椅装置含有重大意义和实用价值。
文件综述（中国外研究情况及其发展）：
轮椅是康复关键工具，它不仅是肢体伤残者代步工具，更关键是使她们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。现在，中国已经进入老龄化社会，伴随老人数量不停增加，因为行动不便对轮椅需求数量增加，一般轮椅极难适应中国老人上下楼需要，因为中国大部分楼房建筑是以六层以下建筑为主，该类建筑中没有安装电梯，对于使用轮椅人来说，上下楼及其不方便，或重心易下滑，单人难上楼，需另建专用车道。所以迫切需要开发能够简便、轻巧上下楼轮椅。
在中国，每十二个月约有数十万老人、残疾人等需坐轮椅车行走。过去旧式轮椅车存在不能自行上、下楼等问题，使病人活动空间大为缩小。并使监护人看护病人也很困难。为了给千百万残疾人一个自由、舒适空间，再加上该产品有着很大实用性，存在着很宽广市场。于是大家不停进行着艰苦研究，一代又一代可上楼轮椅应运而生。可自上下楼轮椅能愈加好满足残疾病人生活需求，使其能够自己穿梭于没有助残设施高楼大厦内。
在中国残疾人数量是可观，越来越多人关注起她们日常生活和精神生活。她们渴望能像正常人一样生活，渴望能够独立完成部分事情，而不用求援于正常人。这么残疾人才会更有信心面对生活，不被歧视，不成为她人负担。为了满足残疾人需求，也是为了愈加好建设友好社会，上楼轮椅成为一个不可或缺工具。
爬楼梯装置研究已经有了较长历史，早在19世纪90年代就已经有了这类专利出现。尤其是美、英、日德等发达国家早就开始向此领域冲击，经过不停努力开发，也出现了部分结果。因为起步较早，它们在这方面技术也相对成熟，已经推出多个这类产品。但现存产品全部还存在多种瑕疵，还没有一个能做到尽善尽美。中国对这类装置研究起步较晚，在近几年也有部分结果产生，但距离形成成熟产品还有很长路要走。
现在已经存在爬楼梯装置也是多种多样，能够根据爬楼方法分为履带式、星轮式、腿足式和复合式爬楼梯装置。多种装置全部有自己优点，但也全部存在一定不足。
（1）履带式
履带式爬楼梯装置原理类似于履带装甲运兵车或坦克，其原理简单，技术也比较成熟。如英国Baronmead企业开发一个电动轮椅车，底部是履带式传动结构，可爬楼梯最大坡度为35度，上下楼梯速度为每分钟15~20个台阶，图1所表示。法国Topch