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我國(guó)老齡化日趨嚴(yán)重,老年人腿腳不便,上下樓成了一大障礙?!吧舷聵菚r(shí)老人很容易跌倒,造成無(wú)法挽回的后果?!睘榱私鉀Q老人和殘障人士“上樓累,下樓難”的問題,北京工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)高一年級(jí)的王昱添設(shè)計(jì)了一款“自平衡爬樓輪椅”,用較低廉的價(jià)格解決了老年人的“爬樓”困境。這個(gè)設(shè)計(jì)在前不久舉辦的2017年北京青少年科技創(chuàng)新大賽上獲得了一等獎(jiǎng)。
   
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中學(xué)生發(fā)明“爬樓輪椅” 不顛不打滑能自駕(圖)

海口網(wǎng) http://mmkcvlj.cn 時(shí)間:2017-05-04 18:54

  我國(guó)老齡化日趨嚴(yán)重,老年人腿腳不便,上下樓成了一大障礙?!吧舷聵菚r(shí)老人很容易跌倒,造成無(wú)法挽回的后果?!睘榱私鉀Q老人和殘障人士“上樓累,下樓難”的問題,北京工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)高一年級(jí)的王昱添設(shè)計(jì)了一款“自平衡爬樓輪椅”,用較低廉的價(jià)格解決了老年人的“爬樓”困境。這個(gè)設(shè)計(jì)在前不久舉辦的2017年北京青少年科技創(chuàng)新大賽上獲得了一等獎(jiǎng)。

  自平衡實(shí)現(xiàn)安全爬樓

  “姥姥、姥爺都已經(jīng)80多歲了,家在山城重慶,本就地勢(shì)起伏不平,又住在7層高的樓房?jī)?nèi),平時(shí)上上下下、進(jìn)進(jìn)出出都很不方便?!蓖蹶盘砗芟霝槔牙?、姥爺生活質(zhì)量的提高出一份力,看到地鐵站的無(wú)障礙設(shè)施,他想到了以“爬樓輪椅”代步的方法。為此,他曾到網(wǎng)上商城查找爬樓輪椅,“價(jià)格太貴了,一把輪椅在5萬(wàn)元左右,這個(gè)價(jià)格相信很多家庭都難以承受?!贝送?,市面上的“爬樓輪椅”不少都只有爬樓功能,缺乏減震和必要的安全措施,這不僅讓老人在體驗(yàn)上不那么舒適,更有可能對(duì)安全造成威脅?!盀榇耍蚁朐O(shè)計(jì)出一款保證舒適安全、盡可能多的實(shí)現(xiàn)老人需求,并且價(jià)格低廉的多功能輪椅,讓它變成老人和殘障人士的另一雙腿,”王昱添說(shuō)。

  抱著這個(gè)想法,他參照坦克的運(yùn)動(dòng)原理,設(shè)計(jì)出了一款靠履帶前行,并具有自平衡功能的“爬樓輪椅”。“借鑒了運(yùn)動(dòng)手環(huán)所采用的電子陀螺儀和加速度計(jì),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地面的夾角。這樣一旦遇到傾斜或顛簸等情況造成的輪椅角度偏差,系統(tǒng)就會(huì)控制輪椅座位下方的兩軸平衡系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。如果輪椅前傾,就往后拉;如果輪椅后傾,就往前推,這樣就保證了基本的平衡?!蓖蹶盘斫忉?,受輪椅大小的限制,完全平衡只能在一定角度內(nèi)保證,“樓梯坡度在30度以內(nèi),可以保證座位水平;如果超出范圍,也能做到基本平衡,偏差不會(huì)超過(guò)15度,保證至少不讓人摔下來(lái)。”據(jù)他介紹,目前市面上的爬樓輪椅的攀爬角度約在25度之內(nèi),而他設(shè)計(jì)的新型爬樓輪椅則適用于更多的場(chǎng)合。

  不怕突然停電或打滑

  在實(shí)現(xiàn)了爬樓和自平衡的基本功能之后,王昱添開始為輪椅的舒適度和安全性考慮?!笆忻嫔系呐罉禽喴螞]有減震設(shè)計(jì),‘硬邦邦’地運(yùn)動(dòng),讓人坐在上面很不舒服?!苯梃b汽車或坦克的扭桿懸掛系統(tǒng),王昱添設(shè)計(jì)了輪椅的減震器,對(duì)道路不平或坑洼帶來(lái)的震動(dòng)進(jìn)行減震,確保出行的舒適度。

  “如果輪椅在爬樓時(shí)沒電了,或者是打滑了,怎么辦?太危險(xiǎn)了?!毕氲竭@里,王昱添決定為輪椅增加應(yīng)急支架、安全系統(tǒng)?!拔覍懥艘粋€(gè)自檢的小程序,在輪椅自動(dòng)運(yùn)行的過(guò)程中,會(huì)不斷對(duì)周圍環(huán)境的安全情況進(jìn)行評(píng)估?!比绻谂罉堑倪^(guò)程中打滑或沒電了,安全系統(tǒng)會(huì)率先對(duì)兩側(cè)的履帶進(jìn)行鎖定,“不論怎么打滑,履帶鎖定,輪椅就不動(dòng)了。”然后在一秒鐘之內(nèi),輪椅下方像飛機(jī)起落架一般的應(yīng)急支架就會(huì)伸出,撐在樓梯或地面,對(duì)輪椅進(jìn)行固定和支撐。

  王昱添的爬樓輪椅已經(jīng)改了四版,目前正在調(diào)試、改進(jìn)第五代。如今,這款輪椅又有了許多讓人意想不到的功能。比如座位平移功能, “現(xiàn)在不少公共場(chǎng)所都設(shè)有無(wú)障礙設(shè)施,比如殘障人士專用的衛(wèi)生間。但對(duì)于許多行動(dòng)不便的人來(lái)說(shuō),使用公共設(shè)施還是有困難的?!睘榇?,王昱添設(shè)計(jì)程序、改造結(jié)構(gòu),使座位能夠脫離輪椅,將坐在上面的使用者平移到需要的位置,“比如,行動(dòng)不便的老年人在使用公共衛(wèi)生間時(shí),一按按鈕,連人帶座就會(huì)移動(dòng)到馬桶上方?!?/p>

  有望實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)駕駛”

  雖然整個(gè)項(xiàng)目跨越了王昱添的初中和高中兩個(gè)時(shí)期,現(xiàn)在升入高中的他學(xué)業(yè)漸忙,但他對(duì)自己的這個(gè)項(xiàng)目,還是有很多“腦洞”合不上,正在著手對(duì)它的各個(gè)方面進(jìn)行改善,添加更多的功能。

  首先就是基于目前輪椅已經(jīng)具備的“GPS定位報(bào)警系統(tǒng)”演化而來(lái)的“自動(dòng)駕駛系統(tǒng)”。王昱添介紹,目前輪椅已實(shí)現(xiàn)緊急報(bào)警功能,“當(dāng)輪椅上的老人、病人遇到特殊情況,可以直接按下輪椅一側(cè)的按鈕,系統(tǒng)將把目前輪椅所在位置的坐標(biāo)發(fā)送到手機(jī)端,家人、子女通過(guò)接收坐標(biāo)信息和地圖的坐標(biāo)反查功能,就能及時(shí)趕到提供幫助。

  下一步,王昱添打算為輪椅增加“自動(dòng)駕駛”的功能,“在樓梯間,像坐電梯一樣,在輪椅上按下幾層,直接就能‘爬’到幾層?!彪m然原理類似電梯,但既不用對(duì)樓梯進(jìn)行改造,也不用大規(guī)模鋪設(shè)軌道,既省時(shí)又省力,還能節(jié)省建設(shè)開支。

  此外,他還希望基于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù),實(shí)現(xiàn)輪椅狀態(tài)和位置在手機(jī)端的實(shí)時(shí)展示,“家人可以通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí)查看老人、病人的情況?!?/p>

  王昱添希望自己的發(fā)明能夠大規(guī)模推廣,讓它納入社區(qū)養(yǎng)老的范疇,成為公用設(shè)施,來(lái)服務(wù)更多的老年人和殘障人士。

  本報(bào)記者 孫樂琪 文并圖

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[來(lái)源:北京晚報(bào)] [作者:姜貞宇] [編輯:金慧儀]
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