2019-05-23

一种新型轮椅的设计研究

1.1课题由来

由于社会热点中年危机话题网上人们议论纷纷，这个年龄段的中年人压力很大、负担重，赡养老人，养育小孩。不禁发觉到中国的老龄化越来越严重，在日常观察中很多住在楼梯房的老人因为不便于行往往住在底层楼，可是底层楼因为常年照不到阳光，再加上上海是温带季风气候，霉雨季节湿度大，底层楼比较潮湿，影响老人居住环境。于是我们便由此联想出课题，想看看能不能创造一个攀爬轮椅，可以解决这个问题。一件事物从无到有其实是解决了一个具体问题，但具体问题往往是在一个地区普遍，在其他地方也不可大量复制推广。具体问题还得具体分析。我们展开了一个学期的电脑制作，付出了大量心血，最终完成课题研究报告。​

1.2本课题的研究价值

​首先，本次课题研究让我们更加直观、细致的了解了轮胎结构与它的承重能力，对于如何结合四个轮子形成一个整体再运用马达有向上的作用力有了一个更深刻的认识。其次，这一次的课题研究给我们提供了一个展示和交流学科知识、技能的平台，让我们互相督促，共同进步。于此同时，本次课题也锻炼了我们的动手能力，以及对于用soild works的运用建模在构思与实践中有了更多的经验，这是非常难得的机会。除此之外，它培养了我们的创新思维能力，不在局限于课本上的知识，合理使用知识迁移，勇于尝试新的结构，营造了浓厚科学研究与创新的氛围。对于如何团队合作、沟通交流，也有了新的认知。

​1.3攀爬轮椅优势

我们设计的​攀爬轮椅符合当代社会倡导的绿色节能低消耗的要求，不需要使用马达电力，而且轮椅小巧轻便，方便随时携带出行。

​我们设计它最初目标人群就是走经济实用路线，针对腿脚不便、经济实力一般的人群。​上海也有很多旧式老小区，许多楼道狭隘且小，所以在设计轮椅的时候轮椅我们针对尺寸进行了深刻的考虑讨论，有多种尺寸方案可选。由于考虑到上下楼梯时使用轮椅的安全性，我们在慎重考虑之后选择了大轮摆动、小轮不动的方案，这样一来其稳定性强，安全性能颇佳。针对人群对于轮椅需求的差异性，我们经过详细研究，决定针对不同疾病进行个性化设计。与此同时，我们选用金属橡胶材质，成本价低。综上所述，攀爬轮椅经济适用、节能环保、小巧轻便，安全稳定性好，性价比高。

1.4技术结论

攀爬轮椅采用扇形的爬楼梯踏板作为爬楼梯装置，结构非常简单。由于爬楼梯踏板的转动中心高于大车轮的轮轴高度，从而增加了动力臂的长度，更加省力。上下楼梯时，爬楼梯踏板与梯步的水平面和立面的相交线接触，踏板以接触位置为支撑点转动，并且轮椅的支撑体在踏板与邻近大车轮之间转移，使轮椅不断上升或下降完成爬楼梯工作，使其具有爬楼梯功能并省力，解决了轮椅因动力臂较小而不能用人力爬楼梯的问题。同时由于攀爬轮椅的踏板与大车轮之间有部分重叠，保证了支撑体转移的平稳，极大地减小或避免了冲击。因而攀爬轮椅具有优异的爬楼梯功能，结构简单，省力，运动平稳，冲击小，使用方便等特点。

2.1前期市场调研结论

目前我国的老年人、残疾人和病患者中有大量行动不便者，这些人构成了数量庞大的轮椅需求群体，巨大的需求促进了我国轮椅产业近年较快发展，电动轮椅及人力轮椅大量进入千家万户，提高了生活品质。然而，不论是电动轮椅还是人力轮椅都遇到上楼梯的难题，而现今国内大多数人仍居住在没有电梯的多层楼房内，上下楼靠楼梯，在一定程度上制约了轮椅的推广。

2.2目标市场

中小城市住在没有电梯的多层楼房的老年人、残疾人和病患者等大量行动不便者。

2.3攀爬轮椅使用情况与评价体系

在前期真正投入市场之前,要花6-9月的时间针对不同人群(比如体重，身高……)的使用和目前没有电梯的多层楼房的楼梯间隔距离进行内测,掌握大量数据,出现的问题进行反馈修改调整。

2.4攀爬轮椅难度分析

攀爬轮椅难度分析分成两个部分，一个是分析和理解它的结构，各结构又对应何种功能以及具体构造各部分需要匹配的材料；另一个是攀爬轮椅的制造难度，制造成本，材料采购难度，以及实际工厂加工技术。

2.5投入市场具体卖点

一，横纹履带安稳爬楼

二，使用铝合金材质，坚固耐用

三，轻便折叠，方便携带

四，成本低廉，质量好

3.1感想

任何创造似乎都有“观察-思考-实践-反思-运用”的过程，形成一个良性循环。在此我们也学到了很多，不仅仅只是团队合作、任务分工，提前规划，对于时间的管理，还有比如想辩证思维，思考问题怎么从微观小切口入手，从实际看待问题。我个人觉得这都是很宝贵的经验，也越发觉得年龄不是唯一衡量标准，它不是成长的唯一界线，经历才是。