基本信息
- 项目名称：
- 多功能护理轮椅
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 老年人和残障人士行动不便，因此需要性能优越的代步工具提高他们活动的自由度。本多功能护理轮椅采用的可变轴距设计能实现床椅切换，打破了传统护理设备的单一性；同时还具备智能移动、紧急情况报警等功能，极大地提高了使用的舒适性和安全性。本作品能帮助老年人和残障人士提高活动自由度，同时减轻护理人员的负担，具有很大的社会效益；同时作品功能齐全、操作简单，具有很好的市场前景，一旦成熟并投放市场，将会带来巨大的经济效益。
- 详细介绍：
- 作品主要功能： (1)基本护理动作： 在轮椅的机构部分，我们采用了可变轴距的设计，可实现床形和椅形的切换，并且在床形和椅形时均可根据用户需要实现腿部屈伸、靠背升降等基本护理动作。用户如果久坐轮椅或长期卧床会出现种种不适症状，为了减轻这些症状需要适时进行姿态调整，另外在日常护理中需要经常移动病人，有了床椅合一的护理设备必然会对护理工作带来便利。 (2)智能移动功能： 本轮椅可在室内或室外移动，并提供了操纵杆和语音两种方式控制轮椅的移动，可满足不同用户的需求。 (3)报警功能： 当出现紧急情况时，例如发生倾倒，或者报警按钮被触发，控制单元会通过GSM网络发送求救短消息给指定监护人；如果在室外，求救短消息会包括由GPS接收机接收到的轮椅当前位置，以便及时施救。 (4)障碍物提醒功能： 用户坐在轮椅上，后方的障碍物难以看清，因此我们加入了超声波测距和提醒功能，利用安装在轮椅后方的3个超声波传感器进行障碍物检测，并对检测的数据进行融合处理，为障碍物提醒功能的实现提供决策依据。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计发明的目的： 联合国发表报告指出，全世界人口老龄化进程正在加快，今后50年内，60岁以上的人口比例预计将会翻一番。同时由于各种灾难和疾病等造成的残障人士也在逐年增加，对这一特殊群体的医疗和护理，将成为经济和社会发展的巨大压力。为了给老年人和残障人士提供性能优越的代步工具，帮助他们提高活动自由度，让他们能够参加到健全人的正常生活中去，重新融入社会，急需一款经济适用的护理设备。 基本思路： 本作品主要由机械结构和电气控制两部分构成。机械结构部分主要包括可变轴距机构和床体折曲机构；电气控制部分主要包括姿态调整、运动控制、超声波测距等单元。通过机械结构和驱动系统的优化设计，结合嵌入式技术和人机交互技术实现基本护理动作、智能移动、障碍物提醒和报警四大功能。 创新点：(1)设计了床体折曲机构和变轴距装置，灵活实现姿态调整动作。(2)设计提供了多形态的人机交互方式，用户可以根据自身情况进行选择。 技术关键：如何实现变轴距设计，使得床椅切换安全稳定，并能够在行走过程中保持稳定；如何处理障碍物检测时得到的数据，为实现障碍物提醒提供可靠的决策依据；如何实现报警时将报警信息和地理位置信息同步传送给监护人。 主要技术指标： 航行静承载力：重型 250kg；轻型 135kg 床形：独立抬背0-85度；独立抬腿0-30度 车形：背抬85度；脚部收缩，车轴距460mm 手杆实现行驶方向控制：前进、停，左、右转、后退 最高设速：6km/h
科学性、先进性
- 本作品与类似产品相比有以下优点： (1)现有的同类产品主要是护理轮椅或者是护理床，缺乏床椅合一的智能型设备。用户如果就坐轮椅或长期卧床会产生种种不适症状，不利于身体康复；同时，在护理过程中经常需要移动病人，这无疑又增加了护理人员的负担。本作品能够实现床椅的任意切换，有利于减轻用户的不适症状，减小护理人员的负担，从而减轻病人的内疚感。 (2)现有的同类产品功能集成度不够，缺乏安全、全面、及时、专业的护理功能，在用户遇到危险和意外是无法实现实时报警和快速位置获取。本作品除了能完成基本的护理动作及智能移动，还可实现主动报警并把用户位置信息准确快速的发送给相关人员，保证用户的安全。 (3)在传统电动轮椅的操纵杆控制方式基础上添加了语音控制，能满足不同用户的个性需求。
获奖情况及鉴定结果
- 2009年6月参加“挑战杯”安徽省大学生课外学术科技作品竞赛，获得一等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
作品可展示的形式
- 实物、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点优势：本作品在机械结构部分采用了变轴距设计，电控部分采用了嵌入式和人机交互技术，实现了床椅切换、智能移动、报警等功能，使本作品功能齐全、价格适中、性能稳定、操作简单，能满足大多数用户的需求。 适应范围和推广前景：本护理轮椅为老年人和残障人士提供了性能优越的代步工具。该轮椅既可以在医院、康复院等康复场所使用，以提高护理质量，也可在社区和家中使用，以减轻监护人的负担。 市场分析和经济效益预测： 全世界人口老龄化进程正在加快，今后50年内，60岁以上的人口比例预计将会翻一番。同时由于各种灾难和疾病等造成的残障人士也在逐年增加，为了帮助他们提高活动自由度，让他们重新融入社会，急需经济适用的护理设备。而我国的护理设备基本还在低端层面上，高技术含量的护理产品尚不能满足需求。由此可见，性价比高的护理设备具有很大的市场空间。目前，市场上还未出现功能齐全、价格适中、性能安全稳定、操作简单的同类产品，因此本作品具有很好的市场前景，一旦成熟并投放市场，必将带来巨大的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 1、国内外研究现状 在国内，护理轮椅的研究还不怎么完善，但是在一定的基础上还是有所提高的。例如国内有些生产商在原有轮椅的研究上，发明出利用驱动左、右动力后轮的左、右电机串联连接设计，从而具有差动速度功能，使轮椅行驶时稳定舒适、转向可靠；而国外在高档轮椅方面又有了很大的发展，例如IBOT智能轮椅，不仅能够轻松平稳地在崎岖和很大坡度的路面行驶，还能够上下楼梯，而且可以利用2个后轮站立或行走。但是这个轮椅在美国的售价是29000美元。在日本，还发明了一种靠脸部表情来控制的高级电动轮椅，使用者只需在头上系上一根特殊的带子，然后通过改变表情就可以实现轮椅的运动。目前国外高性能电动轮椅生产厂家都集中在美国、德国、英国、瑞典和日本。但这些电动轮椅价格不菲。档次分在成3档的话，那么最低档次的价格也在人民币2～3万元，高的达到12万元。这样的价格对我国的普通百姓来说过于昂贵，我国普通家庭的购买力有限，这就要求国内生产的电动轮椅不仅实用性要强，价格也要便宜。 2、存在的问题 经过几十年的发展，护理设备的研究有了很大的进展，功能不断丰富，安全可靠性不断提高，但是也存在一定的问题： (1)研究热点主要是智能轮椅或者是智能护理床，缺乏床椅合一型的护理设备。 而调查显示，长期坐轮椅或卧床的残障人士会产生或多或少的不适感，甚至产生并发症，因此需要人为地进行床椅交换，这就需要大量的专人进行护理。而且在护理过程中，因检查等需要，可能不时地要移动病人，这又无形中增加了护理人员的负担。 (2)国内轮椅产品基本还在低端层面上，高技术含量的产品特别是个性化产品尚不能满足需求。而进口的轮椅虽然功能更加稳定和完善，但是价格一般高达十几万甚至上百万，一般家庭经济上难以承受。 (3)由于研究成果不太成熟，主要停留在研究或者模型上，鲜有转化为实际产品投入市场的，没有实现产业化。
