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亞東技術學院教師產學研究計畫成果報告

爬坡輪椅

計畫編號:95-5-02-013 執行期限:96 年 3 月 1 日至 96 年 10 月 31 日

計畫主持人

:游文瑞 單位名稱:機械工程系 學生:鄭錦富、彭存豪、廖健翔 合作廠商:合盈機械有限公司

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摘 要 而且由於醫療科技之進步及 經濟上的快速發展,我國人口平 均壽命不斷地延長,而死亡率也 亦急遽降低,而導致了社會人口 逐漸邁向高齡化社 根據統計,目前台灣已經超過 七十萬的身心障礙人口,雖台灣 堪稱為已開發國家,但許多人對 身障者的需要與認知仍然極為有 限,也因而使得多數的身心障礙 者在外界異樣的眼光加上環境的 種種障礙因素下,只能將自己封 閉在家裡。 會的趨勢。然而醫療復健工程是 我國現在及未來極需發展的重 點,因此對這些行動不便的老人 或殘障者之生活照顧在各地區顯 得特別重要。 而且由於人口老化已成為世 界的趨勢,因此老年問題現已成 為世界各國面臨的最大問題之 一。生物科技是未來發展的重 點,但老人或殘障者目前所需要 的則是日常生活的方便,輪椅是 目前能夠幫助老人或殘障者的主 要工具之一,目前現有的輪椅功 能其動作較為單純,無法幫助老 人或殘障者日常生活所需的食衣 住行問題。本爬坡輪椅的功能包 含有:(1)輪椅上坡時可防止下 滑:當推輪椅上坡時會有重心將 輪椅往下拉,用此機構可防止下 滑;(2)輪椅下坡時可比較省力: 當推輪椅時,用此機構可將下坡 速度減慢防止意外發生;(3)另外 也有加裝煞車增加安全度。 而這些人在生活中的食衣住 行問題更是目前世界各國共同必 需要解決的目標。要如何讓家中 或住院中行動不便的人能夠有一 個安全而又舒適的日常生活,則 是現在最重要的課題。 此外由於現代家庭大多是夫 妻一起上班,並無法全天候照顧 老人或者是行動不便的人的生活 起居。使得這些人必須要自己留 在家中自己照顧自己的日常生活 或者是必須將他們送到安養院照 顧,因此老人安養中心也大量的 產生,光是台北市就已經有將近 400多家的安養中心存在。而 安養中心在有限的能力之下如何 能為這些人照顧每天的生活起居 是很重要的。再不然就是請外傭 來幫忙照顧,可是申請不易,而 且也不知外傭是否能和老人或殘 礙者相處是否融洽。 創作理念 “動”是生物與生俱來的本能, 行動不便的人更是要比一般人多 花心思來完成。而隨著殘障人權 及科技輔具的進步,行動輔具成 為“打破活動限制”的重要憑 藉,再配合無障礙空間的設計, 自然可以增進身心障礙者的生活 活動範圍,能夠輕易地參與社區 事物、拓展人際關係。 爬坡輪椅基本構造 主要是利用棘輪原理將其輪 子固定一個方向,當要往另一個 方向時,會有卡住不動情況發 生,調整方式是使用二根桿子鋁 塊位置前中後三個位置,也就是

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有三種方式:只能前進不行後 退、可以前進或後退及只能後退 不行前進這三種功用,並且有加 裝煞車防止速度過快導致發生危 險,統合以上功用目前市面上一 般型的輪椅頂多只有煞車功用, 萬一遇到上下坡時,需花費較多 的力量將輪椅抓住,免得會使輪 椅上的病患受到傷害,假如有裝 設爬坡的構造,可避免以上的事 情發生減少病患傷害的機率。 動 作原理如下: 3.最後在下坡的時候,要不動的 情況之下要使輪椅不移動必須 藉助其他物品的幫助才能夠使 輪椅停在原位。只要將連桿組 調整到『低檔位區』,則跟高檔 位區相反;只能後退卻不能夠 前進。如此一來就可以降低病 患的危險性。 1. 首先一般移動的情況之下,必 須將輪椅側邊的連桿組調至 『中檔位區』;如此一來就可 以移動病患四處移動。 2. 遇到上坡路段時,從前的輪椅 的話再上坡路段的時候,如果 只有病患一人的話遇到坡道 較大的情況下,再坡上前進的 時候會有往後滑動的危險。這 時我們將輪椅加以改造之 後,便克服了這個問題。只要 把檔位切往『高檔位區』的時 候,此時就只能前進移動不能 往後面移動。 機構解說 1.輪椅的輪子部位區,輪子上加 裝了兩組變向機構,可以利用 切檔位的方式,來改變前進方 式來達到功能上達成。

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爬坡輪椅與現今輪椅比較 2.輪椅後面的部分加裝了一個連 桿組,來達到兩輪子達到一致 的動作。 3. 左輪的部分在側邊加裝了一 個滑軌和連桿組,來帶動輪子 的變向機構以達到改變功能。 此為傳統式的輪椅,當上下 坡時只能用雙手來做輔助,皆無 增加安全性的機構,危險性相當 高,而且裝了爬坡系統價格上絕 對比一般電動式輪椅便宜許多, 另外也可以將一般輪椅改裝成方 便爬坡輪椅,這也是一個優點, 所以說在未來的時候,爬坡系統 說不定是以後傳統式輪椅的必備 功能,例如煞車系統至今幾乎很 普遍使用,所以說傳統機械機構 仍然不會消失,因為安裝方便而 且不用電,唯一缺點就是,操作 較麻煩,一般電子式比較簡單。 爬坡輪椅未來發展 在未來會以科技的方式來 操作爬坡時不會滑落,例如當輪 椅從平地準備上坡時,會用一種 機構原理先卡住以免下滑,不過 是用電腦控制的,可能會參照現 在自動排檔的車子原理一樣,當 再上坡時,放下煞車也不會下 滑,有開過自排車子的人一定知 道,不過基本原理還是用機械機 構的方式,來達到我們想要的功 能。 4. 右輪扶手的部分再加裝了一 個煞車機構,可以雙重保障安 全。

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結論 輪椅組合圖(一) 本研究計畫所設計製造出來 的爬坡輪椅結合了一位行動不便 者,在外出時遇到有斜坡的路、 上下山時等等的功能。這樣的設 計可以使得一位行動不便者不僅 能夠在缺乏家人的隨時照顧下, 也能過靠著本爬坡輪椅而過著正 常人的生活;也有尊嚴的解決了 自己的日常生活問題,不必要再 時時依賴別人、麻煩他人。在此 同時也減少了家人中至少須要有 一人隨時在旁照顧的不方便,有 形無形中也就減少了家庭的負 擔。 輪椅組合圖(二) 而為了要降低本輪椅的生產 成本,以使得本設備能夠更加地 普遍化,也是為了能夠使一般的 中低收入戶家庭中的行動不便者 也能夠購買到本項產品。因此我 們設計之機構不但經過多次的試 用及機構的簡化,使得在設計上 已經達到最佳化的成果。相信在 廠商技術移轉之後並大量生產的 情況下,其購買的單價必定能夠 使一般的中低收入戶家庭所接 受。 輪椅組合圖(三) 參考文獻 1.醫療器材資訊網 2.伊甸志工全球資訊網 3.多功能電動輪椅專題報告 輪椅組合圖(四) 附錄(A):輪椅零件圖&組合圖

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變向機構組合圖(一) 主要輪圈 變向機構組合圖(二) 輔助輪 變向機構組合圖(三) 座墊 靠墊 變向機構組合圖(四)

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扶手 六角螺絲

六角螺帽 握把

輔助叉 骨架(一)

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骨架(七) 骨架(三) 圓頭螺絲 骨架(四) 煞車(一) 骨架(五) 骨架(六) 煞車(二)

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滑軌 低檔位區 連桿組 附錄(B):輪椅軌道圖 連桿組調整到『低檔位區』,則跟 高檔位區相反;只能後退卻不能 夠前進 高檔位區 檔位切往『高檔位區』的時候, 此時就只能前進移動不能往後面 移動 中檔位區 檔位切往『中檔位區』的時候, 可以前進移動也能往後面移動

數據

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參考文獻

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