新型多功能复合轮椅的设计及研究

卢禹含，张 鑫，郑晴晴，李明睿，王 粤，郑培宏，郭家鹏，于 淼

(沈阳化工大学 机械工程学院 ，辽宁 沈阳 110142)

本产品对基础轮椅进行改造，将轮椅原本不能弯曲的靠背做成可平放的，将轮椅可以升降，可以升降到与床平齐，方便使用者自主上床，由于使用者长期与轮椅做伴，所以在轮椅上增加按摩作用，将传统轮椅行动轮改造成可以上下楼梯并具有稳定性的三角轮，并以电力驱动为主要动力来源，使其功能更全面，方便行动不便利的人进行生活使用，增加轮椅的实用价值[1-3]。具体结构图如图1所示。

图1 复合轮椅结构图

1 复合轮椅机构设计

1.1 可机械折叠设计

采用机械折叠的方法，使轮椅可以在床与椅子之间进行转换流畅转换，用三角轮滚动的方式从而使轮椅可达到上下楼梯的作用。采用锂电驱动，可反复充电，体积小重量轻、节能环保。可手推、手摇、电动驾驶，随意转换。可折叠架，智能操作控制杆，左右手均可控制。轮椅扶手也掀起，脚踏板可调整及拆卸。有按摩功能，能使长期处于轮椅上的行动不方便者舒适的体验[4-5]，复合轮椅打开如图2所示。

图2 复合轮椅打开图

1.2 座椅机构设计

多功能轮椅的座椅机构包括座椅靠背部分、扶手部分和支撑部分。其中，支撑部分是整个轮椅的基体，其作用是支撑和保护使用者，同时，轮椅的其他功能部件都会通过紧固件与支撑部分联接为一体，从而实现这一轮椅的全部功能；设在支撑 部位上的扶手部位主要用来保护使用者的安全；靠背部位同样设在支撑部位上，其与支撑部件的角度可通过调节来满足使用 者对体位和坐姿的要求，比如将轮椅靠背部件与支撑部件的角度调为95°，以便使用者坐立使用这一多功能轮椅，或将角度调为180°，以便使用中仰躺使用轮椅等，实行双脚分离，左右脚成独立设施，方便使用[6]，结构具体如图3所示。

图3 腿部结构示意图

当今社会对老年人的关爱渐渐凸现，在这样的背景下，对老年人日常行动的关爱也就更为重要了。而且对于老年人或者腿脚不便的人群，我们的设计也可以助他们一臂之力。该轮椅的应用前景非常广阔，可应用于医院的康复中心、也可提供给残疾人及行动不便的老年人使用、还可以应用到日常生活中，适用范围和应用前景广泛[7]。

1.3 转向机构设计

在多功能轮椅中，转向机构包括轮椅滚轮、转向座、转向 齿轮箱、滚轮支撑轴和转向驱动电机等组分，具体结构如图4所示。

图4 转向机构示意图

2 创新点

本产品创新点在于将轮椅的使用多功能化，将升降系统、按摩技术和实用性结合起来，让轮椅不单单是给行动不便的人的代步工具，也能在代步的同时具有便利、舒适、实用的好处。

3 结束语

针对目前市场上轮椅存在的缺陷基础上，对传统轮椅进行了创新设计，设计出具有能够调节高度的轮椅座位。方便用户使用；采用叉杆机构、滑块机构来调节轮椅座位高度。只需较小驱动力就能驱动升降机构，驱动方式简单，舒适。通过一系列的创新设计，在传统轮椅基础上进一步扩展了多种使用功能，使其具有更好的实用价值。