東北大學(xué)學(xué)生研發(fā)出正向爬樓梯輪椅 載重量達(dá)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(yáng)8月11日消息（記者徐志強(qiáng)通訊員 張廣宏）“坐在輪椅上，無(wú)需任何人幫助，就能在一級(jí)級(jí)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(mèng)想，而是即將到來(lái)的一種現(xiàn)實(shí)生活。東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院2014級(jí)學(xué)生研發(fā)的新一代欠驅(qū)動(dòng)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(chǎng)上投入使用的輪椅，在爬樓梯過(guò)程中不能正向上下樓梯，需要倒退上樓，使用起來(lái)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(jià)格昂貴。解決這些問(wèn)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(jī)械學(xué)院一群年輕人追求的夢(mèng)想。

東北大學(xué)爬樓梯輪椅結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與平穩(wěn)下樓梯關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目組，從測(cè)量各種樓梯的寬度做起，一步一步地開始研發(fā)欠驅(qū)動(dòng)自適應(yīng)式爬樓梯輪椅。他們?cè)诖蟪山虒W(xué)館、何世禮教學(xué)館和主樓等場(chǎng)館，拿著皮尺心無(wú)旁騖地測(cè)量不同樓梯的寬度，精心記錄測(cè)量的每一個(gè)數(shù)據(jù)。

有了第一手的數(shù)據(jù)，項(xiàng)目組成員開始對(duì)輪椅上下樓梯的完整過(guò)程進(jìn)行仿真模擬，尋找適應(yīng)性更強(qiáng)的解決方案。

輪椅爬樓梯過(guò)程的穩(wěn)定性，是坐輪椅殘障人士的第一要求，也是項(xiàng)目組成員必須突破的難題。項(xiàng)目組在分析當(dāng)前人們常用的輪椅時(shí)發(fā)現(xiàn)，一般爬樓梯輪椅都是通過(guò)斜坡或者特定裝置，如木板等來(lái)保證穩(wěn)定性，但經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些小問(wèn)題，無(wú)法保證爬樓過(guò)程的穩(wěn)定性。項(xiàng)目組在國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)了利用后支架結(jié)構(gòu)的變形來(lái)使輪椅滿足正向上下樓梯的要求，經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，穩(wěn)定性非常高。負(fù)責(zé)人黃偉康自信地說(shuō)：“后支架結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)就在于它無(wú)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(tái)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(jī)大、耗電快；而不合適的行星輪系的軸心距會(huì)導(dǎo)致輪椅在上下樓梯時(shí)的波動(dòng)大，平穩(wěn)性不良。”黃偉康介紹說(shuō)，“在兩年的研究實(shí)踐中，我們將兩者結(jié)合起來(lái)，達(dá)到了一加一大于二的效果。在后支架做了一個(gè)履帶式的從動(dòng)結(jié)構(gòu)，減少了動(dòng)力源，將履帶和行星輪系結(jié)合到一起，在下樓梯的時(shí)候能夠起到輔助平衡的作用，還能延長(zhǎng)輪椅的壽命，提高載重量。”

從開題到結(jié)題，項(xiàng)目組先后開發(fā)了四代輪椅。通過(guò)對(duì)后支架從動(dòng)機(jī)構(gòu)的重新設(shè)計(jì)和在實(shí)踐中不斷完善更新，項(xiàng)目組最終完成了欠驅(qū)動(dòng)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(dòng)作，而且過(guò)程更加穩(wěn)定，安全性更高。與此同時(shí)，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(kuò)大了輪椅的適用人群。

欠驅(qū)動(dòng)自適應(yīng)式爬樓梯輪椅強(qiáng)大的功能，讓項(xiàng)目組成員對(duì)未來(lái)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(wú)數(shù)坐在輪椅的殘障人士帶來(lái)更多的方便，切實(shí)幫助他們克服環(huán)境和人生的阻礙。”