東大6名學生一發力 電動輪椅能爬樓梯

2020-12-18 中華網新聞

「坐在輪椅上,無需任何人幫助,就能在一級級樓梯上輕鬆自如地爬上爬下……」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實生活。東北大學2014級、2015級6名學生,一起研發的新一代欠驅動自適應式爬樓梯輪椅,能夠幫助輪椅上的殘障人士正向自主上下樓梯。8月9日,瀋陽晚報、沈報融媒記者採訪到東大這支研發團隊。

這臺爬樓輪椅,從外觀上看,比普通輪椅略大一些,兩個前輪由3個小輪子構成,身後還有1個支撐架。這個支撐架,如果不爬樓梯是可以摺疊收起的。而且,是一臺自動輪椅,爬樓梯和正常前行等,都通過操縱杆完成。據了解,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。東北大學機械學院的5名學生和信息學院的1名學生,在一起成立了東大爬樓梯輪椅結構優化設計與平穩下樓梯關鍵技術研究項目組,從測量各種樓梯的寬度做起,一步一步地開始研發欠驅動自適應式爬樓梯輪椅。

「輪椅爬樓梯過程的穩定性,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。」項目負責人、機械工程專業的黃偉康介紹。項目組在國內外首創了利用後支架結構的變形來使輪椅滿足正向上下樓梯的要求,經過反覆測試,穩定性非常高。黃偉康介紹,後支架結構的優勢就在於它無需任何特殊裝置或者操作,就能夠自己適應不同的路況和臺階,而且平穩性和安全性都有技術保障。

「傳統履帶佔地面積大,要求的電機大、耗電快;而不合適的行星輪系的軸心距會導致輪椅在上下樓梯時的波動大,平穩性不良。」黃偉康介紹說,「在兩年的研究實踐中,我們將兩者結合起來,達到了一加一大於二的效果。在後支架做了一個履帶式的從動結構,減少了動力源,將履帶和行星輪繫結合到一起,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。」

從開題到結題,項目組先後開發了四代輪椅。使原有的多姿態智能型自適應式爬樓梯輪椅能夠更好地完成下樓梯的動作,而且過程更加穩定,安全性更高。與此同時,輪椅自身的重量降到90公斤,載重量卻提高到80公斤,擴大了輪椅的適用人群。「目前,我們這個項目已獲得專利,還會對其他項目開啟研究。」黃偉康表示。

瀋陽晚報、沈報融媒記者 丁寧 實習生 高杉 通訊員 張廣宏 東大供圖

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