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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 多功能護(hù)理輪椅
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 老年人和殘障人士行動(dòng)不便，因此需要性能優(yōu)越的代步工具提高他們活動(dòng)的自由度。本多功能護(hù)理輪椅采用的可變軸距設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)床椅切換，打破了傳統(tǒng)護(hù)理設(shè)備的單一性；同時(shí)還具備智能移動(dòng)、緊急情況報(bào)警等功能，極大地提高了使用的舒適性和安全性。本作品能幫助老年人和殘障人士提高活動(dòng)自由度，同時(shí)減輕護(hù)理人員的負(fù)擔(dān)，具有很大的社會(huì)效益；同時(shí)作品功能齊全、操作簡(jiǎn)單，具有很好的市場(chǎng)前景，一旦成熟并投放市場(chǎng)，將會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
- 詳細(xì)介紹：
- 作品主要功能： (1)基本護(hù)理動(dòng)作： 在輪椅的機(jī)構(gòu)部分，我們采用了可變軸距的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)床形和椅形的切換，并且在床形和椅形時(shí)均可根據(jù)用戶需要實(shí)現(xiàn)腿部屈伸、靠背升降等基本護(hù)理動(dòng)作。用戶如果久坐輪椅或長(zhǎng)期臥床會(huì)出現(xiàn)種種不適癥狀，為了減輕這些癥狀需要適時(shí)進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，另外在日常護(hù)理中需要經(jīng)常移動(dòng)病人，有了床椅合一的護(hù)理設(shè)備必然會(huì)對(duì)護(hù)理工作帶來(lái)便利。 (2)智能移動(dòng)功能： 本輪椅可在室內(nèi)或室外移動(dòng)，并提供了操縱桿和語(yǔ)音兩種方式控制輪椅的移動(dòng)，可滿足不同用戶的需求。 (3)報(bào)警功能： 當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，例如發(fā)生傾倒，或者報(bào)警按鈕被觸發(fā)，控制單元會(huì)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送求救短消息給指定監(jiān)護(hù)人；如果在室外，求救短消息會(huì)包括由GPS接收機(jī)接收到的輪椅當(dāng)前位置，以便及時(shí)施救。 (4)障礙物提醒功能： 用戶坐在輪椅上，后方的障礙物難以看清，因此我們加入了超聲波測(cè)距和提醒功能，利用安裝在輪椅后方的3個(gè)超聲波傳感器進(jìn)行障礙物檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，為障礙物提醒功能的實(shí)現(xiàn)提供決策依據(jù)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)發(fā)明的目的： 聯(lián)合國(guó)發(fā)表報(bào)告指出，全世界人口老齡化進(jìn)程正在加快，今后50年內(nèi)，60歲以上的人口比例預(yù)計(jì)將會(huì)翻一番。同時(shí)由于各種災(zāi)難和疾病等造成的殘障人士也在逐年增加，對(duì)這一特殊群體的醫(yī)療和護(hù)理，將成為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的巨大壓力。為了給老年人和殘障人士提供性能優(yōu)越的代步工具，幫助他們提高活動(dòng)自由度，讓他們能夠參加到健全人的正常生活中去，重新融入社會(huì)，急需一款經(jīng)濟(jì)適用的護(hù)理設(shè)備。 基本思路： 本作品主要由機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制兩部分構(gòu)成。機(jī)械結(jié)構(gòu)部分主要包括可變軸距機(jī)構(gòu)和床體折曲機(jī)構(gòu)；電氣控制部分主要包括姿態(tài)調(diào)整、運(yùn)動(dòng)控制、超聲波測(cè)距等單元。通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)合嵌入式技術(shù)和人機(jī)交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)基本護(hù)理動(dòng)作、智能移動(dòng)、障礙物提醒和報(bào)警四大功能。 創(chuàng)新點(diǎn)：(1)設(shè)計(jì)了床體折曲機(jī)構(gòu)和變軸距裝置，靈活實(shí)現(xiàn)姿態(tài)調(diào)整動(dòng)作。(2)設(shè)計(jì)提供了多形態(tài)的人機(jī)交互方式，用戶可以根據(jù)自身情況進(jìn)行選擇。 技術(shù)關(guān)鍵：如何實(shí)現(xiàn)變軸距設(shè)計(jì)，使得床椅切換安全穩(wěn)定，并能夠在行走過(guò)程中保持穩(wěn)定；如何處理障礙物檢測(cè)時(shí)得到的數(shù)據(jù)，為實(shí)現(xiàn)障礙物提醒提供可靠的決策依據(jù)；如何實(shí)現(xiàn)報(bào)警時(shí)將報(bào)警信息和地理位置信息同步傳送給監(jiān)護(hù)人。 主要技術(shù)指標(biāo)： 航行靜承載力：重型 250kg；輕型 135kg 床形：獨(dú)立抬背0-85度；獨(dú)立抬腿0-30度 車形：背抬85度；腳部收縮，車軸距460mm 手桿實(shí)現(xiàn)行駛方向控制：前進(jìn)、停，左、右轉(zhuǎn)、后退 最高設(shè)速：6km/h
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本作品與類似產(chǎn)品相比有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)現(xiàn)有的同類產(chǎn)品主要是護(hù)理輪椅或者是護(hù)理床，缺乏床椅合一的智能型設(shè)備。用戶如果就坐輪椅或長(zhǎng)期臥床會(huì)產(chǎn)生種種不適癥狀，不利于身體康復(fù)；同時(shí)，在護(hù)理過(guò)程中經(jīng)常需要移動(dòng)病人，這無(wú)疑又增加了護(hù)理人員的負(fù)擔(dān)。本作品能夠?qū)崿F(xiàn)床椅的任意切換，有利于減輕用戶的不適癥狀，減小護(hù)理人員的負(fù)擔(dān)，從而減輕病人的內(nèi)疚感。 (2)現(xiàn)有的同類產(chǎn)品功能集成度不夠，缺乏安全、全面、及時(shí)、專業(yè)的護(hù)理功能，在用戶遇到危險(xiǎn)和意外是無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警和快速位置獲取。本作品除了能完成基本的護(hù)理動(dòng)作及智能移動(dòng)，還可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)報(bào)警并把用戶位置信息準(zhǔn)確快速的發(fā)送給相關(guān)人員，保證用戶的安全。 (3)在傳統(tǒng)電動(dòng)輪椅的操縱桿控制方式基礎(chǔ)上添加了語(yǔ)音控制，能滿足不同用戶的個(gè)性需求。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2009年6月參加“挑戰(zhàn)杯”安徽省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽，獲得一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
作品可展示的形式
- 實(shí)物、圖片、錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：本作品在機(jī)械結(jié)構(gòu)部分采用了變軸距設(shè)計(jì)，電控部分采用了嵌入式和人機(jī)交互技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了床椅切換、智能移動(dòng)、報(bào)警等功能，使本作品功能齊全、價(jià)格適中、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單，能滿足大多數(shù)用戶的需求。 適應(yīng)范圍和推廣前景：本護(hù)理輪椅為老年人和殘障人士提供了性能優(yōu)越的代步工具。該輪椅既可以在醫(yī)院、康復(fù)院等康復(fù)場(chǎng)所使用，以提高護(hù)理質(zhì)量，也可在社區(qū)和家中使用，以減輕監(jiān)護(hù)人的負(fù)擔(dān)。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 全世界人口老齡化進(jìn)程正在加快，今后50年內(nèi)，60歲以上的人口比例預(yù)計(jì)將會(huì)翻一番。同時(shí)由于各種災(zāi)難和疾病等造成的殘障人士也在逐年增加，為了幫助他們提高活動(dòng)自由度，讓他們重新融入社會(huì)，急需經(jīng)濟(jì)適用的護(hù)理設(shè)備。而我國(guó)的護(hù)理設(shè)備基本還在低端層面上，高技術(shù)含量的護(hù)理產(chǎn)品尚不能滿足需求。由此可見，性價(jià)比高的護(hù)理設(shè)備具有很大的市場(chǎng)空間。目前，市場(chǎng)上還未出現(xiàn)功能齊全、價(jià)格適中、性能安全穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單的同類產(chǎn)品，因此本作品具有很好的市場(chǎng)前景，一旦成熟并投放市場(chǎng)，必將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 1、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 在國(guó)內(nèi)，護(hù)理輪椅的研究還不怎么完善，但是在一定的基礎(chǔ)上還是有所提高的。例如國(guó)內(nèi)有些生產(chǎn)商在原有輪椅的研究上，發(fā)明出利用驅(qū)動(dòng)左、右動(dòng)力后輪的左、右電機(jī)串聯(lián)連接設(shè)計(jì)，從而具有差動(dòng)速度功能，使輪椅行駛時(shí)穩(wěn)定舒適、轉(zhuǎn)向可靠；而國(guó)外在高檔輪椅方面又有了很大的發(fā)展，例如IBOT智能輪椅，不僅能夠輕松平穩(wěn)地在崎嶇和很大坡度的路面行駛，還能夠上下樓梯，而且可以利用2個(gè)后輪站立或行走。但是這個(gè)輪椅在美國(guó)的售價(jià)是29000美元。在日本，還發(fā)明了一種靠臉部表情來(lái)控制的高級(jí)電動(dòng)輪椅，使用者只需在頭上系上一根特殊的帶子，然后通過(guò)改變表情就可以實(shí)現(xiàn)輪椅的運(yùn)動(dòng)。目前國(guó)外高性能電動(dòng)輪椅生產(chǎn)廠家都集中在美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、瑞典和日本。但這些電動(dòng)輪椅價(jià)格不菲。檔次分在成3檔的話，那么最低檔次的價(jià)格也在人民幣2～3萬(wàn)元，高的達(dá)到12萬(wàn)元。這樣的價(jià)格對(duì)我國(guó)的普通百姓來(lái)說(shuō)過(guò)于昂貴，我國(guó)普通家庭的購(gòu)買力有限，這就要求國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電動(dòng)輪椅不僅實(shí)用性要強(qiáng)，價(jià)格也要便宜。 2、存在的問題 經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，護(hù)理設(shè)備的研究有了很大的進(jìn)展，功能不斷豐富，安全可靠性不斷提高，但是也存在一定的問題： (1)研究熱點(diǎn)主要是智能輪椅或者是智能護(hù)理床，缺乏床椅合一型的護(hù)理設(shè)備。 而調(diào)查顯示，長(zhǎng)期坐輪椅或臥床的殘障人士會(huì)產(chǎn)生或多或少的不適感，甚至產(chǎn)生并發(fā)癥，因此需要人為地進(jìn)行床椅交換，這就需要大量的專人進(jìn)行護(hù)理。而且在護(hù)理過(guò)程中，因檢查等需要，可能不時(shí)地要移動(dòng)病人，這又無(wú)形中增加了護(hù)理人員的負(fù)擔(dān)。 (2)國(guó)內(nèi)輪椅產(chǎn)品基本還在低端層面上，高技術(shù)含量的產(chǎn)品特別是個(gè)性化產(chǎn)品尚不能滿足需求。而進(jìn)口的輪椅雖然功能更加穩(wěn)定和完善，但是價(jià)格一般高達(dá)十幾萬(wàn)甚至上百萬(wàn)，一般家庭經(jīng)濟(jì)上難以承受。 (3)由于研究成果不太成熟，主要停留在研究或者模型上，鮮有轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品投入市場(chǎng)的，沒有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
