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项目年度编号
1800120595
中图分类号
R197.39（保健组织与事业《卫生事业管理》）
成果公布年份
2017
成果简介
东北大学机械学院陆志国副教授团队研发了一种欠驱动自适应式爬楼梯轮椅，可以帮助腿脚不便的人士完成上下楼梯、平地行走的动作，运动平稳，安全可靠。这种爬楼梯轮椅长130厘米，宽74厘米，高160厘米，采用铝合金制造，分为3个部分，分别为轮椅主体、后支架部分和轮系部分。该装置采用欠驱动自适应轮系，能够根据所遇到的路况来自动完成所对应的运动，翻转或是平地行走。采用蜗轮蜗杆自锁，使其能够在上下楼梯时有足够的安全性能；后支架的姿态改变，使轮椅在上下楼梯时的倾角保持在一定范围内，保证了使用者的舒适性与安全性。能够适应台阶坡度在45°以下的台阶，在狭小的空间范围内实现零半径旋转，上楼梯时的椅背与水平面的倾角保持在90°左右，下楼梯时保持在70°左右，为“直着上，躺着下”。根据电机功率及扭矩的大小，轮椅载重为90千克，可以满足绝大多数人群的使用要求。该成果既可以实现走平地和爬楼梯双重功能，也可以适应不同台阶规格。其中轮系的设计，研发团队称之为“欠驱动自适应轮系”。这种轮稳定性高，适应台阶范围大；此外，它无需其他辅助控制，仅凭轮体的受力情况即可实现走平地与爬台阶的自行转换，根据小轮的受力情况自动调整轮系的运行状态。能够安全可靠地上下台阶，具有很强的自适应性。其重心调整系统由两部分构成：一部分为控制部分，关键部件是单片机及控制程序，人可以根据自己的需求来操控摇杆完成对椅背倾角的控制；另一部分为机械执行部分，它由曲柄滑块机构和变形履带部分构成，滑块导轨位于轮椅后背。平地状态时，滑块位于导轨最上面，电动推杆伸展，全向轮支撑轮椅。爬楼梯状态时，滑块下移，四杆机构向前摆动，前后支撑轴间距拉大为平时的5倍左右，使重心投影始终位于支撑多边形以内，下楼梯时，滑块上移，电动推杆收缩，三角变形履带张开，增大下楼梯时的支撑面，在满足乘坐者舒适感的同时充分保证了轮椅上下楼梯时的安全性与稳定性。
完成单位
东北大学机械学院1
完成人
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