東北大學(xué)學(xué)生研發(fā)出正向爬樓梯輪椅 載重量達160斤

原標(biāo)題：東北大學(xué)學(xué)生研發(fā)出正向爬樓梯輪椅

央廣網(wǎng)沈陽8月11日消息（記者徐志強通訊員 張廣宏）“坐在輪椅上，無需任何人幫助，就能在一級級樓梯間輕松自如地爬上爬下……”這不再是被禁錮在輪椅上的殘障人士的夢想，而是即將到來的一種現(xiàn)實生活。東北大學(xué)機械工程與自動化學(xué)院2014級學(xué)生研發(fā)的新一代欠驅(qū)動自適應(yīng)式爬樓梯輪椅，能夠幫助輪椅上的殘障人士正向自主上下樓梯，順利地跨越生活中曾經(jīng)難以逾越的天塹。

目前，市場上投入使用的輪椅，在爬樓梯過程中不能正向上下樓梯，需要倒退上樓，使用起來有諸多不便，有的甚至還需要他人輔助。不僅如此，而且輪椅價格昂貴。解決這些問題，研發(fā)出能夠正向自主上下樓梯的輪椅，幫助殘障人士自主生活，成為東北大學(xué)機械學(xué)院一群年輕人追求的夢想。

東北大學(xué)爬樓梯輪椅結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與平穩(wěn)下樓梯關(guān)鍵技術(shù)研究項目組，從測量各種樓梯的寬度做起，一步一步地開始研發(fā)欠驅(qū)動自適應(yīng)式爬樓梯輪椅。他們在大成教學(xué)館、何世禮教學(xué)館和主樓等場館，拿著皮尺心無旁騖地測量不同樓梯的寬度，精心記錄測量的每一個數(shù)據(jù)。

有了第一手的數(shù)據(jù)，項目組成員開始對輪椅上下樓梯的完整過程進行仿真模擬，尋找適應(yīng)性更強的解決方案。

輪椅爬樓梯過程的穩(wěn)定性，是坐輪椅殘障人士的第一要求，也是項目組成員必須突破的難題。項目組在分析當(dāng)前人們常用的輪椅時發(fā)現(xiàn)，一般爬樓梯輪椅都是通過斜坡或者特定裝置，如木板等來保證穩(wěn)定性，但經(jīng)常會出現(xiàn)一些小問題，無法保證爬樓過程的穩(wěn)定性。項目組在國內(nèi)外首創(chuàng)了利用后支架結(jié)構(gòu)的變形來使輪椅滿足正向上下樓梯的要求，經(jīng)過反復(fù)測試，穩(wěn)定性非常高。負責(zé)人黃偉康自信地說：“后支架結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢就在于它無需任何特殊裝置或者操作，就能夠自己適應(yīng)不同的路況和臺階，而且平穩(wěn)性和安全性都有技術(shù)保障。”

突破了穩(wěn)定性的難關(guān)，如何提高載重量，又成為輪椅能否推廣應(yīng)用的關(guān)鍵難題。“傳統(tǒng)履帶占地面積大，要求的電機大、耗電快；而不合適的行星輪系的軸心距會導(dǎo)致輪椅在上下樓梯時的波動大，平穩(wěn)性不良。”黃偉康介紹說，“在兩年的研究實踐中，我們將兩者結(jié)合起來，達到了一加一大于二的效果。在后支架做了一個履帶式的從動結(jié)構(gòu)，減少了動力源，將履帶和行星輪系結(jié)合到一起，在下樓梯的時候能夠起到輔助平衡的作用，還能延長輪椅的壽命，提高載重量。”

從開題到結(jié)題，項目組先后開發(fā)了四代輪椅。通過對后支架從動機構(gòu)的重新設(shè)計和在實踐中不斷完善更新，項目組最終完成了欠驅(qū)動自適應(yīng)輪系的重心調(diào)整系統(tǒng)，使原有的多姿態(tài)智能型自適應(yīng)式爬樓梯輪椅能夠更好地完成下樓梯的動作，而且過程更加穩(wěn)定，安全性更高。與此同時，輪椅自身的重量降到九十公斤，載重量卻提高到一百六十斤，擴大了輪椅的適用人群。

欠驅(qū)動自適應(yīng)式爬樓梯輪椅強大的功能，讓項目組成員對未來的推廣應(yīng)用充滿信心。黃偉康自信地表示，“創(chuàng)造改變生活，這款輪椅投入使用后，將為無數(shù)坐在輪椅的殘障人士帶來更多的方便，切實幫助他們克服環(huán)境和人生的阻礙。”