救护车上的平衡床创新设计

◎湖北省咸宁市通城县实验学校九（9）班 谢康乐

一、研究背景

暑假期间，住在黄龙山的奶奶突发疾病，家人赶忙打电话叫救护车。医护人员到达后，迅速用担架将奶奶抬上救护车。在去医院的路上，由于路面崎岖，睡在救护床上的奶奶一路颠簸，身体疼痛不已，我很心疼。于是，我想：能否帮助救护床上的病患减轻痛苦呢？

二、研究过程

最初，我设想用绳索将救护床吊在车上，利用绳索的柔韧性使救护床保持水平状态。科学老师提出了几个问题：一是绳索有碍医务人员进行救护工作；二是设置绳索会使救护床像秋千一样荡来荡去；三是取、挂救护床费时又费力。

听了老师的意见，我改进了设计，决定制作一种平衡床。

查阅我国《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）可知，各级公路的最大纵坡为3%～9%（设计速度为20～120km/h)。根据此标准，我绘制出不同的坡度，然后在不同坡度的同一个横截面上，采用数学中画二次函数的方法，先描点，再用圆滑的曲线依次连接，得到一条弧线。再根据这条弧线设计平衡床上的弧形轨道装置。

制作完成后，将两条弧形轨道固定在救护车车厢底部，如图1。

图1 制作完成的弧形轨道

参照救护床的构造和设计，在平衡床4个角的底部安装4个轮子，使轮子与弧形轨道嵌合，救护时平衡床可与弧形轨道分离。

当救护车在平坦的道路上行驶时，平衡床处于静止状态，如图2。

图2 处于静止状态的平衡床

当救护车上坡时，平衡床受重力影响向反方向移动，并保持水平状态，如图3。当救护车下坡时，平衡床受惯性力影响向前移动，并保持水平状态，如图4。

图3 上坡实验

图4 下坡实验

三、创新点

（一）我设计的平衡床符合我国地形复杂多样的现实情况和《公路工程技术标准》，采用了人体工学和简单机械制作原理。

（二）在救助病人时，遇到上坡和下坡路也不用担心，平衡床能始终保持平衡，给病人带去舒适感。

（三）如图5，平衡床能与两条弧形轨道分离，当担架使用，遇到路窄、路途较长时可推着走。

图5 平衡床能与两条弧形轨道分离，当担架使用

四、改进方法

为进一步提高平衡床的安全性和稳定性，我想到了以下几个改进方法：一是在两条弧形轨道的四个端点处增加止动卡块，防止刹车时平衡床脱轨；二是在卡块上安装减震弹簧，防止刹车时平衡床受惯性力的影响而震动；三是在平衡床两侧设计升降扶栏，防止汽车转弯时病人从平衡床上甩下来。

专家点评

“救护车上的平衡床创新设计”是一个让人感动的创新作品。

谢康乐同学的奶奶突发疾病，请来了救护车。在去往医院的路上，他发现由于路面崎岖，救护车颠簸得厉害，让奶奶身体疼痛不已。于是，出于对奶奶及所有病患的关爱，他想到并完成了这项发明。正因为作品来源于生活，谢康乐同学在老师的指导下做起来也得心应手，一气呵成。

这个作品的成功之处在于，它体现了青少年对中国科学家精神的践行与弘扬。可敬的科学家钱学森曾多次说过：“我作为一名科技工作者，活着的目的就是为人民服务。”他把自己的知识和才能都奉献给了国家和民族。钱老这种朴实而伟大的家国情怀，值得我们永远铭记与追随！