摘要
根据所收集的各类文献及市场出售的各种轮椅显示，目前绝大多数轮椅可分为折叠式和固定式其中包括电动式等，折叠式轮椅收折之后所占的体积仍是非常庞大，如此将造成搬运困难，且施力不易，携带相当不方便，对于必须经常外出而行动不方便者，是个很大负担。目前市面上亦有两三种可收折成手提箱大小的折叠式轮椅，称为组合式轮椅，但其最大的缺点是组装程序相当的复杂和费时，在每一次的使用前与收复过程中，必须经过相当繁琐的步骤，对于使用时间短而使用次数多的患者而言，是一个非常困扰的问题。而电动式轮椅造价和价格比较贵不适合大众消费，而普通固定式的又占面积，不灵活。本设计所要研究的仿生叠轮椅仅以连杆机构所组成，从经过设计和设计要求的限制，及各类参考文献中得出了最适合此类机构的是Watt I型六连杆机构，并且进行了应用材料的确定、杆件的力学分析和整体的结构设计，最后完成了实体3D模型的制作。所以本设计所研究的手推型折叠轮椅是由单一自由度收折，并且没有分离的零件，不需使用任何拆卸工具即可以达到收折后体积小、重量轻、操作简便，像行李箱拖行及站立收藏等特性，适用于下肢瘫痪、年老体弱多病和行动不方便者，是一种非常理想的代步工具。
关键词：手推型折叠轮椅; 连杆机构; Watt I六联杆机构
Abstract
According to the literatures collected in this research, most of the folding wheelchair can only be folded in lateral direction and the folded volume is still too big to carry or to transport and it becomes a terrible burden for active wheelchair users. There are two or three folding wheelchairs selling in the market, which can be folded into the size of a suitcase and is called “assembly wheelchair.” Their major defect is lengthy and complicated assembling procedures. Every time the user folds or unfolds the wheelchair, a tedious process must be conducted, which causes severe problems to daily wheelchair users. This research developed a linkage-type portable wheelchair. An optimal Watt-I six-bar mechanism was found according to the design requirements and design constraints. A full-size mockup was built after the dimensional analysis was accomplished. The portable wheelchair developed in this research has one-DOF with no separated parts. It requires no tools to operate. The new design has compact folded volume and light weight. It is easy to operate and can be dragged like luggage case. Therefore, it is an ideal mobile tool for elders and handicapped persons.
Keywords ：hand-push；wheelchair；linkage；Watt-I six-bar
目录
摘要 (1)
Abstract (2)
目录 (3)
第1章折叠轮椅设计的研究现状 (4)
第2章折叠轮椅设计的关键点 (5)
2.1、折叠轮椅的结构设计 (5)
2．2、折叠轮椅的材料和力学分析 (6)
2.3、新型材料的简介 (6)
2.4、折叠轮椅的创新设计 (7)
2.5、基于Pro-e建立折叠轮椅的3D模型 (9)
第3章折叠轮椅设计的前景 (11)
结束语 (12)
主要参考文献 (14)
第1章折叠轮椅设计的研究现状
由于现代医学的发展和进步，人类的寿命正逐渐的往上提升，致使各国老年人口将不断增加，然而高龄化的社会结构已然成为世界各国的重大挑战。针对这些年长而行动不方便的使用者而言，其身体各部分器官正逐渐退化，再加上神经肌肉萎缩，自行驱动轮椅是非常困难的事，因此他们将不适合使用具有手轮圈的自推型轮椅，而手推型轮椅较能符合其需求。
许多行动不便者在解决移动能力障碍时，最直接使用的工具便是轮椅。根据我国统计部门统计，截止到2006年4月1号，全国现有各类残疾人总数约8296万人，占总人口数的比例为6.34%，而属于肢体残疾的占总残疾人数的比例为29.07%，人数达到2412万，如图1.1所示。与1987年第一次全国残疾人抽样调查统计数据可以看出，肢体残疾人数略有所增加。2005年底，中国60岁以上老年人口1.44亿，占总人口的比例达11%。现在我国60岁以上老年人口每年以3%的速度递增，如图1.2所示。在60岁以上的老年人口中，有相当一部分老年人在日常生活和工作中，在疾病治疗和康复过程中，都需要借助使用轮椅。这对于家庭生计、社会成本与国家经济均会造成严重的影响，不可轻视。对于青壮年的肢体障碍患者而言，轮椅可使他们重新返回职场，以改善家庭生计和降低社会负担；对于行动不便的高龄老人或出现重度神经肌肉萎缩的患者而言，轮椅是他们走出户外的最佳辅具，不但能改善他（她）们的精神生活，而且在心灵层面上更得到慰藉。
第2章 折叠轮椅设计的关键点
本设计所研究的折叠机构是以四连杆组（4-barlinkage ）为出发点，利用杆件特殊翻转的特性来作为此折叠机构最初的概念设计。还有就是在测试当轮椅在展开的使用状态时，使用者的体重加诸于轮椅上，所造成结构的应力分布及材料变形，借此了解各部分零件的强度和刚度是否足够，还有要兼顾接头和杆件的强度、加工上的难易程度、杆件与各个零件之间的干涉问题、操作步骤的简便性，并尽量减低轮椅的重量和降低成本等等，以作为生产制造的参考。
2.1、折叠轮椅的结构设计
本课题所设计的手推式折叠轮椅，如图2.3.1所示，此型轮椅为连杆数6、接头数7的单一自由度的折叠轮椅，其中C 点是双重接头，将此双重接头拆在坐垫杆上，则前脚杆与坐垫杆为三元杆，而其余杆件为二元杆。
图示的结构简图可知，轮椅的结构共有活动构件数为5=n ，低副7=L P ，没有高副。故其自由度应为10725323=-⨯-⨯=--=H L P P n F
2．2、折叠轮椅的材料和力学分析
在生产实践中，各种机械和工程结构得到广泛应用，如桥梁、房屋、电机、机床等。机械和工程结构的每一组成部分为构件。任何构件都由某种材料制成，并受到某种载荷的作用。实际的构件并非是静力学所理想化的那种刚体，任何构件在外力作用下都将不同程度地发生形状和尺寸的改变。如果构件的形状、尺寸设计不合理，或选用材料不当，则构件在一定载荷的作用下，会发生过度的变形或破坏。为了保证机械和工程结构的正常工作，在载荷作用下，构件都应该具有足够的承受载荷的能力，简称承载能力，也即构件必须具有足够的强度、刚度和稳定性。这些基本要求，不仅与构件的截面形状和尺寸有关，而且还与材料的力学性能有关，而这些又都关系到制造成本，因此合理的选择构件的材料，如何正确的确定构件的截面形状，使构件即满足使用要求，又降低制造成本，便成为构件设计的一个十分重要的问题。
2.3、新型材料的简介
近年来，绿色环保新型材料不断升温，开始占据一个全新的市场领域，并随着绿色经济的全球风行，市场热度不断提升，新的环保新型材料趋势正席卷全球。而绿色轮椅设计的兴旺也带动了一个庞大的绿色材料需求。绿色环保材料作为轮椅制造的基础和源头，越来越成为市场采购的主流，绿色环保材料市场的发展带来的不仅仅是消费模式的变革，同时也将是整个家具行业的新一轮变革。
（1）、高密度复合材料
新型高密度复合材料，其主要工艺原理是以稻草、麦秸、棉花杆、玉米杆、甘蔗渣、竹屑、芦苇杆、木屑等农业废弃物作原料，以聚乙烯、聚丙烯及其废弃物，如汽水瓶、可乐瓶、矿泉水瓶等或塑料薄膜、塑料制品的城市废弃物（白色垃圾）等作粘合材料，并加入一定量的添加剂等，在一定工艺条件下合成。这一最新成果被联合国工业发展组织（UNIDO）誉为“21世纪新材料”。
它的特点是不使用木材，可以保护生态环境，缓解了实行天然林保护后木材缺乏的问题；利用废弃物，使得物尽其用，节约能源，保护环境；无毒无害，没有尿素和甲醛的成份，不会对人体产生危害；产品密度高，强度好，木材、刨花板、中密度板等均易受到厌氧菌、霉菌、甲虫、白蚁、蛀虫等生物的侵害和海水的腐蚀，而该工艺生产的板、型材均不受以上生
物的侵害，吸水率低，不受海水的腐蚀；属于无三废工艺，可多次回收废料并反复利用，节约并降低成本；产品有很强的可塑性，可根据用户需要，替换不同的模具或模板，直接生产出各种各样的板材和型材，有极大的市场价值；防火性能好，有良好的阻燃性能。高密度复合材料技术的实现不仅解决了农业废弃物和城市废弃物的污染排放问题，还节省了有限的林业资源，必将对我国的21世纪的环保产业产生巨大影响。
（2）、高强高模纤维
目前，尼龙和涤纶的拉伸断裂强力仅为其理论值的约5％。今后开发的高聚物纤维，拉伸断裂强力将为其理论值的40％，抗拉模量将为其理论值的90％。随着高聚物技术的发展以及有机与无机化合物结合的进展，极有可能开发出达40％理论强力的纤维。开发这种纤维的瓶颈是成本。这种纤维将适用于要求高强力、轻质量的各种设备。
（3）、具有传感和康复功能的纤维
人们将开发具有传感功能的温湿度调节材料、康复用神经刺激材料和肌肉力量支持类服装。今后还将开发出具有传感功能的睡衣，用来检测温度和相对湿度，以防止那些丧失温、湿度感觉的老年人受到类似“低温烧伤”的伤害。另外，今后的开发项目还包括一种用于患者康复的纤维，它作为一种护理保健材料能刺激神经，还能以紧身连裤袜的形式支撑肌肉力量不足的患者。
（4）、具有综合功能的阻燃纤维
今后将开发在保持服装一般性能的前提下，具有阻燃性能、非热熔和能够避免烧伤的纤维。现有阻燃纤维的阻燃性能已经达到令人满意的水平，但是，其它普通功能尚未达到相应的水平。以儿童和老年人的阻燃睡衣为例，还需开发具有良好手感、柔软性和吸湿性等综合功能的阻燃材料。
2.4、折叠轮椅的创新设计
该型轮椅运用人性化设计理念，从技术上帮助下肢残疾朋友解除了普通轮椅只能坐不能卧、长时间使用易生褥疮的困扰。该型轮椅专供下肢残疾朋友和老年人使用的系列产品之一。在原来的设计基础上，再其背后加上剪式收折机构，便于因为长时间坐的姿势导致易生褥疮和不舒适感，方便打开后背，可以躺下，为解决下肢残疾人和老年人的实际困难，立下了汗马功劳。与其他轮椅不同的是，所设计的这个多功能轮椅上面再架上一个铁架子，上面支着
50厘米见方的太阳能电池板。在轮椅的座位下挂着两个10厘米见方、20厘米长的金属盒子，这就是驱动轮椅的蓄电池。还有在轮椅的扶手上安装着操作柄，随着轻轻地前后推拉，轮椅在空地上前后自如地移动着。其次在左右扶手上安装上可以放MP3、收音机等等的架子，在轮廓上安装上电热毯，也是其中的一种想法，还有就是在普通轮椅上安装一个由交流调速电机驱动的传动系统，利用齿轮和履带传动，使之成为一个有机的整体，达到能完成人体主要部位功能锻炼的目的。上肢运动部分，上肢运动是指双臂及手部进行周期性往复运动，将患者双手固定于手柄上，做划船状运动；下肢运动是指腿及脚部进行周期性往复运动，将患者双腿固定脚踏板上，做踏车式运动；背部按摩部分是指由电机带动的两个按摩轮做上下左右转动，达到背部按摩的目的。被动式的功能锻炼轮椅由两套电机驱动系统完成，其中一套用于上下肢的运动，另一套用于背部按摩部分，整套运动协调可靠，不仅能够帮助病人恢复肢体功能，又为医护人员减轻了工作量。经临床实际应用表明，该套医疗康复设备，使用简单，操作方便，能够协助患者做肢体运动，促进病人康复，是一种极有推广价值的康复医疗设备，外加上可自由调整的安全带。
随着社会的发展和人类文明程度的提高，人们特别是残疾人愈来愈需要运用现代高新技术来改善他们的生活质量和生活自由度。因为各种交通事故、天灾人祸和种种疾病，每年均有成千上万的人丧失一种或多种能力（如行走、动手能力等）。因此，对用于帮助残障人行走的机器人轮椅的研究已逐渐成为热点。以下就来介绍目前比较新颖的折叠轮椅：
（1）、太阳能折叠式手推轮椅
在其顶部安装太阳能发电系统，这个发电系统由两个能产生20 瓦电力的太阳能板组成，除了能提供轮椅本身所需的电力（24 瓦）外，晴天时还可额外提供30 分钟的电力，下雨时，也能当作遮雨棚使用。
（2）、电动驱动折叠式手推轮椅
在原有的基础上，底部安装了电子操控系统，可以电动手动切换行驶，更加便于操作和更人性化。依照人体工程学设计,机身高强度、高承重、重量轻体积小，方便老年人和身体残疾的人出行，适用于中老年人群及行动不便者在室内外作助行代步之用。电动轮椅操作简单，老人使用起来也能得心应手。在轮椅控制器的操纵杆上，即可完成您想要的前进、后退、转弯等等。松手就是停车，操控起来简单灵活。（为了安全更有保障，还在轮椅两边的大轮上各装有一个手刹）。将操纵杆向后，轮椅即会进入倒车状态，还会相应地发出“嘀——嘀”的警报声。在控制器上设有电池电量、速度档的显示和喇叭等，让您能够对轮椅的使用状态有一个
最直观的了解。体积小，重量轻。车身是采用的铝合金结构，大大减轻了整车的重量；无需拆卸电池即可折叠，折叠之后不占用过多空间，还可轻松塞入汽车尾箱，全家出游，共享天伦之乐。可以零半径360度旋转。有此特点，即便是在狭小的空间内，也可以活动自如。（3）、自动爬楼梯折叠式手推轮椅
对应于那些只有身体上残疾的人士，活动范围比较大，但往往会面对一些建筑上的障碍设施，如最直观的楼梯，却使轮椅受到很大限制，因此研发价格低廉、简单易用的爬楼梯轮椅是康复工程工作者面临的一项比较紧迫任务。在原来的轮椅上安装履带轮机构，实现连续性爬楼梯，传动效率比较高。在上下楼梯过程中，轮椅的重心总是沿着与楼梯台阶沿的连线相平行的直线运动的，其重心的波动很小，运动非常平稳。
2.5、基于Pro-e建立折叠轮椅的3D模型
根据3D模型制作前给的相关数据，按照Pro/Engineer Wildfire 4.0操作相关规则进行模型制作，经过长时间的修改和探讨，并确定本轮椅的3D最终效果图，如图1，图2所示
图1 折叠轮椅的3D模型
图2 折叠轮椅展开
第3章折叠轮椅设计的前景
轮椅开发和生产技术随着社会的发展，也在快速的发展，随着社会消费水平及消费档次的提升，未来轮椅设计技术也会有很大的提升，将逐步向辅助行动、方便轻巧、功能多样等等方面发展。还有随着社会的发展和人类文明程度的提高，人们特别是残疾人愈来愈需要运用现代高新技术来改善他们的生活质量和生活自由度。因为各种交通事故、天灾人祸和种种疾病，每年均有成千上万的人丧失一种或多种能力（如行走、动手能力等）。因此，对用于帮助残障人行走的机器人轮椅的研究已逐渐成为热点，如西班牙、意大利等国，中国科学院自动化研究所也成功研制了一种具有视觉和口令导航功能并能与人进行语音交互的机器人轮椅。机器人轮椅关键技术是安全导航问题，采用的基本方法是靠超声波和红外测距，个别也采用了口令控制。超声波和红外导航的主要不足在于可控测范围有限，视觉导航可以克服这方面的不足。在机器人轮椅中，轮椅的使用者应是整个系统的中心和积极的组成部分。对使用者来说，机器人轮椅应具有与人交互的功能。这种交互功能可以很直观地通过人机语音对话来实现。尽管个别现有的移动轮椅可用简单的口令来控制，但真正具有交互功能的移动机器人和轮椅尚不多见。有理由相信，未来的轮椅设计领域将有广阔的发展空间。
结束语
人类的寿命随着医疗技术的发展和进步而逐步增加，高龄化的社会已成为全世界各国的重大挑战。随着老年人口的不断增加，轮椅的需求也日趋重要，针对这些年长而行动不方便的使用者而言，身体各部分器官正逐渐退化，再加上有部分高龄化使用者会出现神经肌肉萎缩，所以对他们来说，自行驱动轮椅是件非常困难的事，因此手推型折叠轮椅较能逐渐符合他们的需求。当今世界各大城市都面临老龄化问题，根据联合国预测，1990-2020年世界老龄人口平均年增速度为2.5% 。也就是说，轮椅的市场越来越大。
对于在手推型折叠轮椅设计研究中涉及的方法和思路进行了较为全面的探讨，本课题所设计的轮椅是基于Pro/Engineer 绘图软件建立的轮椅3D模型，且符合设计条件的需求。还有本设计所研究的轮椅除了兼具安全性和乘坐叙适性之外，也拥有操作简单、质量轻、便于收藏可拖行运送等功能。
设计的本质是创新，设计与人类的生产活动密切相关，它是把各种先进的技术成果
转化为生产力的一种手段和方法设计的目的是实现产品的功能，建立性能好、成本低、价值高的系统和结构，以满足人类社会不断增长的物质和文化需要通过这次的设计我深深的感受到实践的重要性，只有亲自动手做过了才能更好的了解自己在哪方还有缺陷。这次设计加强了自己的动手能力，同时我也学到了许多知识，只有这样才能学好、学到真正属于自己的东西。无论是现在还是以后走上工作岗位，都要始终保持饱满的精神。提高学生合设计能力，特别是提高创新设计能力，是21世纪的机械专业建设的改革主线。俗话说：“实践出真知”，想提高自己的设计和创新设计能力，就要多察、多思考、多动手。在
设计过程中发现问，解决问题，不断的积累经验。这样经过反复的锤炼，我们的合作设计能力和创新设计能力就能够在不知不觉中得到提高。由于本人的能力有限，在本作品的设计过程中，在内容的选择和编排过方，难免会出现许多欠妥之处，敬请各位专家同行批评指正。
主要参考文献
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折叠式轮椅的设计与实现 随着人口老龄化程度越来越高，移动不便的人群的需求日益增加。其中，轮椅作为一种便携的出行工具，受到越来越多人的青睐。然而，传统的轮椅存在着一些局限性，例如无法拆卸便携、占用空间较大等。面对这些局限性，一种新型的轮椅——折叠式轮椅应运而生。 折叠式轮椅是一种借鉴了折叠自行车设计的移动设备。与传统的轮椅相比，折叠式轮椅在使用前可以轻易地折叠起来，不仅方便携带，同时能够节省存储空间。折叠式轮椅的设计与实现涉及到多个方面，本文将从轮椅结构设计、材料选择和实现工艺等角度进行讨论。 一、轮椅结构设计 轮椅的结构设计是实现折叠功能的关键因素之一。由于轮椅的折叠性质需要在不影响其基本功能的前提下完成，因此需要考虑到多个方面的要求。其中，以下三点尤为重要。 首先，轮椅需要具有足够的稳定性。在设计轮椅时，需要把轮子、座椅和扶手等关键部件结合在一起，形成一个紧密结合的整体，确保它在使用过程中能够保持稳定。其次，轮椅需要在占用空间较小的情况下，满足用户的基本需求。这需要在轮椅设计的过程中，考虑到座椅的大小、角度和扶手的位置等要素。最后，轮椅在折叠过程中，需要满足拆卸和安装的方便性。因此，在结构设计中，需要考虑到轮椅的拆卸和安装方式，确保它可以快速的完成折叠过程。 二、材料的选择 材料的选择是折叠式轮椅制造的另一个重要考虑因素。一方面，材料的质量和性能直接影响到折叠式轮椅的使用寿命和质量。另一方面，材料的重量、强度以及耐用性等因素同样对轮椅的折叠性质产生影响。
常规的轮椅的结构材料通常是钢，这种材料的优点是结实、稳定，而缺点是比 较重，不利于携带。一些折叠式轮椅使用了铝合金等轻量材料，以此来解决传统轮椅的存储难以处理的问题。从实际应用的情况来看，优质的铝合金以及其他材质结构设计的折叠式轮椅具有优异的折叠性质和质量，因此是目前市面上最受欢迎的折叠式轮椅。 三、实现工艺 实现工艺是折叠式轮椅制造的最后一个重要因素。折叠式轮椅在生产过程中需 要考虑到结构复杂性、合适的成本或售价和快速的生产周期等问题。同时，需要兼顾到运输和消费者使用过程中的方便性。 在实现工艺上，折叠式轮椅通常使用机械应用或技术，以最小的人力成本来实 现产品的制造。在涉及到大规模生产和商品化方面的设计时，通常选择自动化生产或数控机床系统，以更便捷和高效完成量化的生产过程。 总的来说，折叠式轮椅的设计与实现具有多个重要因素，包括结构设计、材料 选择和实现工艺等方面。这些因素的共同综合形成了折叠式轮椅的设计和折叠性质。随着技术不断发展和材质的不断改进，折叠式轮椅的功能和使用体验也在不断提升，确保了轮椅用户能够便携、安全、舒适，为他们提供了更多自由和独立性。
智能轮椅理念设计 智能轮椅是一种基于人工智能技术的智能移动辅助设备，旨在为行动不便的人群提供便捷、安全的移动解决方案。智能轮椅的理念设计围绕着以下几个方面展开。 首先，智能轮椅应具备智能导航功能，能够通过激光雷达、摄像头等传感器感知周围环境，实时构建地图并规划最佳路径。用户只需通过简单的语音指令或轻触屏幕，智能轮椅即可自动导航，避开障碍物、规避危险区域，为用户提供更加安全和便利的出行体验。 其次，智能轮椅还应该配备智能遥控系统，用户可以通过手机应用或遥控器对轮椅进行远程控制。这一设计可以大大增加日常生活中用户对于轮椅的控制自由度，使得用户可以在较远距离处进行遥控操作，例如用户可以在室内进行远程控制，避免不必要的出行。此外，智能遥控系统还可以为用户提供远程呼叫、追踪等功能，确保用户的安全。 此外，智能轮椅还应该结合人工智能技术提供定制化的智能辅助功能。例如，智能轮椅可以通过语音识别技术实现语音控制，用户只需通过语音指令即可实现轮椅的启动、停止、转向等操作；智能轮椅还可以通过人脸识别技术实现用户身份识别，实现个性化的设置和存储用户偏好，为用户提供个性化的座位和驾驶控制；此外，智能轮椅还可以结合生物传感器技术，例如心率、血压传感器等，为用户提供身体健康监测和提醒功能，提供更加贴心的健康关爱。
最后，智能轮椅的设计还应该考虑到人性化的外观和舒适性。智能轮椅的外观设计应该简洁、时尚，符合人体工学原理，提供舒适的座椅和扶手设计，为用户提供舒适的乘坐体验。 综上所述，智能轮椅的理念设计应该结合智能导航、智能遥控、个性化辅助功能和人性化设计等多方面因素，旨在为行动不便的人群提供更加便捷、安全和舒适的移动解决方案。随着人工智能技术的不断发展和应用，相信智能轮椅将能够实现更加智能化和个性化的设计，为用户带来更好的生活体验。
智能折叠轮椅设计理念 智能折叠轮椅的设计理念是为了提高用户的便携性和舒适性。在现代社会，人们的生活步伐越来越快，出行的需求也变得更加多样化。常规的轮椅在折叠和携带方面存在着困扰，而智能折叠轮椅通过引入智能技术和创新设计，为用户带来了全新的出行体验。 首先，智能折叠轮椅具有智能化的折叠功能。传统的折叠轮椅需要手动进行操作，而智能折叠轮椅通过引入传感器和电动机械结构，能够自动感知用户的需求，实现一键式的折叠和展开。比如，当用户需要将轮椅折叠起来时，只需按下一个按钮，轮椅便能自动折叠起来，方便用户在有限的空间内存放或携带。 其次，智能折叠轮椅注重用户的舒适性。轮椅座椅的舒适度对于用户来说非常重要，影响着他们的长时间使用体验。智能折叠轮椅的座椅设计采用了人体工学原理，加入了舒适的填充物和可调节的座椅角度，能够根据用户的身体状况和个人喜好进行调整，提供更好的座椅舒适度。 另外，智能折叠轮椅还具备智能安全功能。对于轮椅来说，安全性是最基本的要求之一。智能折叠轮椅引入了智能传感器和控制系统，能够实时监测用户的姿势和平衡状态，防止用户发生意外。当用户的姿势出现异常时，轮椅会自动发出警示，提醒用户调整姿势，确保安全。 最后，智能折叠轮椅注重环保可持续发展。传统轮椅的设计材料和制造流程存在一定程度上的环境污染和资源消耗。智能折
叠轮椅的设计理念包括可回收材料的使用和可拆卸结构的设计，既降低了对环境的影响，又方便了轮椅的维护和更换零部件。 综上所述，智能折叠轮椅的设计理念是提高用户的便携性和舒适性。通过智能化的折叠功能和舒适的座椅设计，为用户提供更方便、更舒适的出行体验。在智能安全功能和环保可持续发展方面，智能折叠轮椅也注重用户的安全和环境保护。这种将智能技术与轮椅设计相融合的创新思路，展示了智能折叠轮椅在未来的发展前景。
基于单片机的多功能轮椅设计方法-概述说明以及解 释 1.引言 1.1 概述 概述部分的内容应该包括对所设计的多功能轮椅的简要介绍，概括设计的目标和意义。以下是可能的内容： 概述： 随着社会的不断进步和人们对生活质量的要求不断提高，多功能轮椅作为一种智能化康复辅助设备，正在逐渐受到人们的关注和重视。本文旨在基于单片机技术，设计一款功能多样且智能化的轮椅，以满足残疾人士的日常生活和移动需求。 在多功能轮椅的设计中，我们注重提高用户的舒适性、安全性和独立性。通过引入单片机技术，本设计方案能够实现多种功能，包括电动推进、智能导航、体位调整等。而且，该设计还考虑到残疾人士的不同需求和特殊情况，为他们提供更完善的康复辅助服务。 本设计方案的意义在于，通过单片机的应用，我们可以大大提高轮椅的智能化程度，使残疾人士的日常生活更加独立和便利。此外，多功能轮椅的设计还有助于改善康复治疗过程，促进残疾人士的康复进程。它不仅
提高了残疾人士的生活质量，还为他们创造了更多的就业机会，促进了社会的融合和发展。 我们将在接下来的章节中详细介绍本设计方案的具体内容和技术要点。首先，我们将介绍设计方案中的几个关键要点，包括电动推进系统、智能导航系统以及体位调整系统等。接着，我们会对这些要点逐一展开讨论，并对其进行详细的设计和分析。最后，在结论部分，我们将总结本文的主要内容，并展望未来多功能轮椅设计的发展趋势。 通过本文的研究和设计，我们期望能为残疾人士提供更好的康复辅助服务，为他们的生活带来更多的便利和舒适。同时，我们也希望通过本次设计经验，为相关领域的研究者和设计者提供一些借鉴和参考，推动多功能轮椅技术的发展和创新。 1.2 文章结构 文章结构部分的内容可以包括以下内容： 文章结构部分的目的是为读者提供一个清晰的概述，以帮助他们了解本文的组织和内容。本文分为引言、正文和结论三个部分。 引言部分是文章的开端，旨在引导读者进入主题。在引言中，我们将对多功能轮椅的设计方法进行概述，介绍其背景和重要性。
手推折叠轮椅设计说明书机械创新设计论文 (一) 手推折叠轮椅设计说明书机械创新设计论文 1.背景介绍： 随着人口老龄化问题的日益严重，轮椅的使用范围越来越广泛。而市场上的轮椅多为单用途、不适合携带等问题，且手推折叠轮椅多为体积庞大，不易携带，操作不便等问题。本设计旨在研发一款手推折叠轮椅，满足便携、适用多种场合等需求。 2.设计内容： 本设计采用机械创新设计，包括以下几个方面。 1)框架设计：采用可折叠铝制框架，轻便易携带，而且强度高，适用多种场合。 2)轮胎设计：采用充气橡胶轮胎，减震效果好，且能够在多种路面情况下应对。 3)支撑杆设计：前两个支撑杆可伸缩调节，适应不同身高的使用者；后方支撑杆可自动开合，轻便实用。 4)座椅设计：采用人体工学设计，座椅宽大，舒适度高，支持可调节角度，符合不同使用者的需求。 5)手推杆设计：手推杆采用可伸缩设计，依据使用者身高进行调节，轻松的操作。 3.设计优势： 1) 轻便便携：采用铝合金材料制作整个框架，减少重量，并且可以折叠成较小的包装体积，方便携带。 2) 座椅舒适：座椅宽大，人体工学设计，可以自由调整角度、高度以
适应不同使用者。 3) 轮胎减震：采用充气橡胶轮胎，能很好地抵抗震击，有效提高乘坐舒适感和行驶平稳性。 4) 自动开合支撑杆：采用此设计，减少了人力操作，方便且实用。 4.应用前景： 手推折叠轮椅可以满足不同场合的需求，比如窄门走廊、汽车后备箱储存等，具有广泛的市场应用前景。而且，随着人口老龄化的不断加剧，手推折叠轮椅的市场需求也必将越来越大。 5.结论： 本设计针对市场上已有的手推折叠轮椅的缺陷，采用机械创新设计，提出了一款轻便便携，支持不同身高、舒适度高的手推折叠轮椅。这一设计方案可以很好地解决市场上手推折叠轮椅的现有问题，并具有应用前景。
摘要 本篇论文针对残疾人上楼困难而设计的一款上楼轮椅，文中首先对国内外各种爬楼轮椅结构进行分析，在对比总结各自优缺点的基础上设计出一款结构简单，操作方便的上楼结构。 该结构采用星轮行星轮结构，在平地时，行星轮工作，上楼时，齿式离合器结合后整个行星齿系将变成一个刚性的整体而转换为星轮结构模式，即各个齿轮均不能自转而只能随整个箱体一起翻转，从而实现上楼功能。车身则采用滑轨式自动调平结构，该结构简单，调节方便。 Abstract This paper for the disabled upstairs and of the design difficulties a upstairs wheelchair, this paper first to the domestic and foreign various climbing up a wheelchair structure analysis, in contrast to summarize their respective advantages and disadvantages designed on the basis of a simple structure, convenient operation of the upstairs structure. The structure and the star wheel planetary wheel structure, on the ground, the planet round work, go upstairs, combined with the whole planet gear clutch after tooth department will become a rigid whole and conversion for star wheel structure model, that is, each gears are not only with the whole body rotation and flip together, so as to realize the upstairs function. Body used the slippery course type automatic levelling structure, this simple structure, convenient adjustment. 第一章绪论 1.1 引言 目前市场上的轮椅存在一个很大的不足：由于采用了传统的轮式结构，只能够在平地上行走，面对台阶、楼梯这样比较复杂的地形却显得无能为力。很
千里之行，始于足下。 关于近几年轮椅发展的调研及实用性改良设计 近几年，随着科技的不断发展和社会对于残疾人权益的重视，轮椅作为残 疾人辅助工具的一种，也得到了越来越多的关注和研究。本文将对近几年轮椅 发展的调研和实用性改良设计进行探讨，以及其对残疾人生活的影响。 首先，近几年轮椅的设计和材料方面得到了很大的改良。过去，轮椅的设 计往往单一，材料选择也有限。现在，轮椅的设计越来越多样化，针对不同残 疾人的需求进行了个性化的改进，比如可折叠式轮椅、电动轮椅、定位轮椅等。同时，轮椅所使用的材料也发生了变化，如轻质合金、碳纤维等，使得轮椅更 加耐用和轻便。 其次，近年来，轮椅的实用性改良设计逐渐增多。例如，一些电动轮椅开 始配备导航系统，可以帮助残疾人更好地控制轮椅的行进方向。一些定位轮椅 引入了智能感应技术，可以通过对用户行为的分析，自动调整座椅角度和高度，提供更舒适的乘坐体验。此外，还有一些轮椅设计了特殊的座垫，能够减少长 时间坐着带来的不适，防止褥疮的产生。这些改良设计都是为了更好地满足残 疾人的日常生活需求。 然而，尽管近几年轮椅发展取得了一定的成果，但仍然存在一些问题。首先，轮椅的成本较高，对普通残疾人来说仍然昂贵，造成了经济负担。其次， 轮椅的智能化程度相对较低，尚不能完全满足残疾人的多样化需求。比如，目 前的导航系统功能有限，不能应对复杂环境和道路条件。此外，轮椅在设计时 还需要更多考虑到残疾人的使用体验，比如避免过分沉重的机械性结构，减少 操作的复杂度等。 对于残疾人来说，轮椅是重要的辅助工具，对于他们的日常生活和社交活 动有着重要的影响。近几年的轮椅发展为残疾人提供了更多便利和舒适。通过 第1页/共2页
动力辅助手动轮椅车的设计理念和创新应用 案例分享 摘要： 动力辅助手动轮椅车是一种创新的交通工具，旨在提升残障人士的生活质量和 便利性。本文将介绍动力辅助手动轮椅车的设计理念和创新应用案例，分别从提升便携性、提高舒适性和促进社交交流方面加以探讨。 1. 引言 手动轮椅车是残障人士迈向自主移动的重要辅助工具，然而，对于某些残障人 士来说，手动推行轮椅车可能会面临困难和劳累。为了改善这一局面，动力辅助手动轮椅车应运而生。 2. 设计理念 动力辅助手动轮椅车的设计理念是以满足残障人士的需求为中心，强调便携性、舒适性和社交交流的方面。 2.1 提升便携性 动力辅助手动轮椅车的设计着重考虑了便携性。传统手动轮椅车通常较重且体 积庞大，不易携带，而动力辅助手动轮椅车采用了轻量化设计，例如采用轻质材料和可折叠结构，使得用户可以方便地将轮椅车折叠收纳或装入汽车后备箱，增加了使用的灵活性。 2.2 提高舒适性 除了便携性，动力辅助手动轮椅车还注重提高使用者的舒适性。例如，一些车 型配备了可调节座椅和软垫，使得用户可以根据自身需求调整坐姿和座椅软硬度，
减缓长时间使用造成的不适感。另外，采用悬挂系统和防震技术，可以减轻路面不平带来的颠簸感，增加使用者的乘坐舒适度。 2.3 促进社交交流 动力辅助手动轮椅车的设计还考虑了促进残障人士社交交流的可能性。通过添 加智能互联功能，例如配备语音交流、社交媒体连接等功能，动力辅助手动轮椅车使得用户可以与他人更方便地进行交流和分享，增强社交联结，降低孤独感。 3. 创新应用案例 以下是几个有代表性的动力辅助手动轮椅车创新应用案例的分享。 3.1 自动导航辅助 一些先进的动力辅助手动轮椅车配备了自动导航辅助系统，可以通过高精度定 位和导航技术，帮助用户找到最佳路径并避免障碍物，提高行驶安全性和便利性。这种创新应用不仅使得残障人士能够更独立地出行，还减轻了护送人员的负担。 3.2 电动助推系统 电动助推系统是动力辅助手动轮椅车的常见应用之一。通过电动助推系统，用 户可以利用电力驱动系统辅助轮椅车行驶，减轻推行的力度。这种创新应用改善了手动推行轮椅的劳累程度，提升了用户的使用体验。 3.3 智能助力系统 某些动力辅助手动轮椅车还配置了智能助力系统，通过感知用户的动作和需求，自动对推行力度进行调节。例如，当检测到用户需要上坡时，智能助力系统会自动提供额外力量，帮助用户轻松推行。这种创新应用进一步提高了轮椅车的操作便利性和适应性。 4. 结论
电动轮椅折叠方案 1. 背景介绍 电动轮椅是一种方便残疾人士进行日常出行的辅助工具。然而，传统的电动轮椅存在一个非常大的问题：体积庞大，不易携带。为了解决这个问题，设计师们提出了折叠式电动轮椅的概念。本文将介绍一种电动轮椅的折叠方案，以便用户能够方便地携带和存放电动轮椅。 2. 设计目标 设计目标是实现一种能够满足用户日常需求的电动轮椅折叠方案，具体需求如下： •方便折叠：用户能够轻松快速地进行折叠和展开操作，不需要额外的工具，并且在折叠状态下，电动轮椅能够占用尽可能小的空间。
•稳固可靠：电动轮椅在展开状态下需要具有足够的稳定性和承重能力，以保证用户的安全。 •便携性：在折叠状态下，电动轮椅应该便于携带，方便用户进行存放和搬运。 3. 折叠方案 基于上述设计目标，提出以下电动轮椅折叠方案： 3.1 折叠结构 电动轮椅的折叠结构主要分为两部分：座椅和底架。 3.1.1 座椅折叠 座椅采用可折叠设计，使用合适的连接件连接座椅和底架。在折叠状态下，座椅向下折叠，与底架紧凑地结合在一起。
3.1.2 底架折叠 底架由主体框架、电池和驱动装置组成。主体框架采用梯形结构，能够在展开状态下提供足够的稳定性。在折叠状态下，底架的两侧能够向内折叠，形成一个相对紧凑的结构。 3.2 折叠操作 电动轮椅的折叠操作简单方便，用户只需按照以下步骤进行操作： 1.将座椅向下折叠，使其与底架结合在一起。 2.按压底架折叠部分的释放按钮，使底架两侧向内折叠。 3.折叠后的电动轮椅即可放置于指定的位置。 3.3 折叠后尺寸 折叠后的电动轮椅尺寸尽可能小，以方便用户携带和存放。具体尺寸会根据电动轮椅的设计和型号而有所差异。
电动轮椅车动力转向的创新设计与优化 电动轮椅车作为一种重要的代步工具，为行动不便的人提供了便利。然而，当 前市场上的电动轮椅车在动力转向方面存在一些问题，如转向不灵活、转弯半径大等，这些问题不仅限制了用户的自由度，也影响了其使用体验。因此，如何进行电动轮椅车动力转向的创新设计与优化成为一项重要的研究课题。 首先，电动轮椅车动力转向的创新设计需要考虑灵活性。传统的电动轮椅车转 向方式主要是通过转动方向盘实现，但这种方式存在力度较大、不易操控等问题。因此，创新设计可以考虑引入手势识别技术，通过用户手势的不同动作来实现转向操作。例如，用户可以通过手掌的上下左右运动来控制电动轮椅车的转向方向和角度大小，这样既提高了操作的灵活性，又减轻了用户的体力负担。 其次，电动轮椅车动力转向的设计还需要考虑安全性。在电动轮椅车转向时， 一些用户无法准确判断转弯的角度和速度，容易发生碰撞或滑倒等意外情况。为了解决这个问题，可以考虑在电动轮椅车上安装智能传感器，通过感应前方障碍物的距离和速度来调整车辆的转向角度和速度。当传感器检测到前方距离太近或速度过快时，自动减速或停车，以保证用户的安全。 另外，电动轮椅车动力转向的优化设计需要考虑舒适性。目前一些电动轮椅车 的转向操控较为生硬，容易使乘坐者感到不适。为了改善这一问题，可以在座椅和转向操控系统之间引入减震装置，通过减震器等设备来吸收道路上的颠簸，减少对用户的冲击力。此外，还可以优化座椅的设计，增加靠背和头枕的支撑，使用户在转向时更加稳定和舒适。 值得一提的是，电动轮椅车动力转向的创新设计与优化也需要考虑节能环保的 因素。电动轮椅车的动力转向通常依赖电池进行供能，因此，如何提高电池的使用效率，延长续航里程成为了一个关键问题。一方面，可以通过优化电动机的设计来减少能量的损耗，提高整车的动力转向效率。另一方面，可以考虑在电动轮椅车上安装能量回收系统，将制动时产生的能量回收并存储起来，以便在转向时供给动力。
轮椅的智能改良设计理念 随着科技的不断发展，智能化已经深入到生活的方方面面，为人们的生活带来了很多便利。然而，在这个智能时代中却存在着一部分人群无法充分享受到智能科技带来的便利，他们就是使用轮椅的残疾人。为了让他们能够更好地融入社会、享受智能科技带来的便利，我们可以对轮椅进行智能改良设计。 首先，智能轮椅应该注重便携性。便携性是指轮椅的重量轻、容易折叠和携带。因为残疾人需要使用轮椅的场所多种多样，比如室内、室外、公共场所等等，所以智能轮椅应该便于携带，方便残疾人随时随地使用。可以设计一个可以折叠成小巧尺寸的轮椅，方便存放在背包或者行李箱中。 其次，智能轮椅应该具备定位导航功能。残疾人经常需要进行室内外的移动，但是在陌生的环境中，他们很容易迷路。因此，智能轮椅可以配备定位导航系统，通过定位技术为残疾人提供导航服务。定位导航系统可以通过传感器、摄像头等设备感知周围环境，为残疾人提供准确的导航信息，帮助他们更方便地移动。 再次，智能轮椅可以具备遥控功能。由于一些残疾人的身体功能受限，可能没有足够的力量或者灵活度来操作轮椅。因此，智能轮椅可以增加遥控功能，通过遥控器来控制轮椅的移动。这样残疾人就可以在不用费力气的情况下自由地移动轮椅，增加了他们的自主性和独立性。 最后，智能轮椅应该具备与其他智能设备的连接功能。我们生
活中的很多设备都已经实现了智能化，比如智能手机、智能家居等等。智能轮椅可以与这些智能设备进行连接，实现互联互通。比如可以通过智能手机或者语音助手来控制轮椅的移动、调节座椅高度等等。这样残疾人就可以更方便地使用轮椅，同时也能更好地享受到智能科技带来的便利。 综上所述，智能轮椅的改良设计应该注重便携性、定位导航、遥控功能以及与其他智能设备的连接。通过这些改良设计，可以让残疾人更好地融入社会、增加生活的便利性，让他们享受到智能科技的带来的便利。
目录 摘要 (3) 1.折叠轮椅的研究现状 (3) 2.折叠轮椅优化设计的关键点 (5) 2.1折叠轮椅的优化结构设计 (5) 2.2折叠轮椅的材料和力学分析 (6) 2.3新型绿色环保材料及其应用 (6) 2.3.1高密度复合材料 (6) 2.3.2高强高模纤维 (6) 2.2.3具有传感和康复功能的纤维 (6) 2.3.4具有综合功能的阻燃纤维 (7) 2.4折叠轮椅优化设计改造 (7) 2.5折叠轮椅优化设计后的初步3D模型 (7) 3.折叠轮椅优化设计的未来改进前景 (8) 3.1太阳能折叠式手推轮椅 (8) 3.2电动驱动折叠式手推轮椅 (8) 3.3自动爬楼梯折叠式手推轮椅 (9) 3.4交互功能折叠轮椅 (9) 结束语 (9) 附 (10)
摘要：目前在市场出售的各种轮椅中，大多数轮椅可以分为折叠式和固定式其中包括电动式等，折叠式轮椅收折之后所占体积仍是非常庞大，造成搬运携带的困难，对于经常外出的患者造成极大不便。虽然市面上亦有两三种可以收折为手提箱大小的轮椅（组合椅），但是组装程序相当复杂和费时，每一次的使用和收复，对使用时间短且次数多的患者而言都是一个非常困扰的问题。而电动式轮椅造价高价格贵，不适合大众消费需求，固定式占地面积大且不灵活。本折叠轮椅创新设计采用Watt I型六连杆机构，单一自由度收折，并没有分离零件，不需要任何拆卸工具即可以达到收折后体积小、重量轻、操作简单，像行李箱一样站立收藏的特性。对于年老多病、下肢瘫痪和行动不便者，可谓是一种质优价廉、实用性高的代步工具。 1.折叠轮椅的研究现状 由于现代医学的发展进步，人类的平均寿命正逐渐上升，致使全球各国老年人口数不断上升，高龄化的社会结构已然成为世界各国的重大挑战。针对年长而行动不便的使用者而言，身体各部分的器官逐渐退化，神经肌肉萎缩，自行驱动轮椅是非常困难，因此他们将不适合使用具有手轮圈功能的自推型轮椅，而手推型轮椅更能符合其要求。 根据调查问卷显示，家中有老人或残疾人士使用过轮椅的比例约为1/3，这也就是说，许多行动不便者在解决移动能力障碍时，轮椅无非是一种值得选择的工具。 根据我国统计部门统计，截止到2018年底，全国现有各类残疾人总数约8500万人，占总人口数的比例约为6.07%，而属于肢体残疾的占总残疾人数的比例约为29.07%，人数将近2500万。与1987年第一次全国残疾人抽样调查统计数据可以看出，肢体残疾人数略有所增加。2018年底，中国60岁以上老年人口近2.5亿，占总人口的比例达18.1%。现在我国60岁以上老年人口每年以3%的速度递增。在60岁以上的老年人口中，有相当一部分老年人在日常生活和工作中，在疾病治疗和康复过程中，都需要借助使用轮椅。这对于家庭生计、社会成本与国家经济均会造成严重的影响，不可轻视。对于青壮年的肢体障碍患者而言，轮椅可使他们重新返回职场，以改善家庭生计和降低社会负担；对于行动不便的高龄老人或出现
多功能智能轮椅设计-运动控制系统的设计与实现 多功能智能轮椅设计-运动控制系统的设计与实现 v> 多功能智能轮椅设计—运动控制系统的设计与实现多功能智能轮椅设计-运动控制系统的设计与实现摘要在现如今智能化高速发展的时代，智能、科技已然成为时代的主题之一，智能产品也被越来越多运用到各行业中。而正是由于不断发展的科技，人们也越来越追求高智能化的产品。基于为残障人士与老年人服务，本着操作简单，方便使用者的观念，这次的设计在现有轮椅的基础上优化了轮椅原有的设计，实现了轮椅的自主导航以及避障的功能，极大的方便了使用者的使用，同时也解决了这些人中大多数人都由于出行问题而无法体验到生活的乐趣，领略祖国美好河山的问题。 本设计采用 arduino 单片机 MEGA2560 作为控制的核心，通过摇杆模块、电机驱动模块、推杆模块、继电器模块等，实现了电机的正反转以及调速，同时利用电机的正反转实现轮椅整体的行进方向，以及对推杆电机的控制进而实现轮椅背部与脚架的角度控制，最终实现可让使用者根据自己需求选择自己舒服的角度。全文讲述了个人设计智能轮椅的软件方案与硬件的电路设计控制实现的全部过程，包含各元器件选择、电气原理图设计、程序编写，硬件调试以及控制实现过程心得体会等。 关键词：智能轮椅； arduino 单片机； 程序设计； Multi-functional intelligent wheelchair design - design and implementation of motion control system Abstract In today＇s era of rapid development of intelligence, intelligence, technology has become one of the themes of The Times, intelligent products have been increasingly used in various industries. And just because of the constant development of science and technology, people are also more and more in pursuit of high intelligent products. Based on the service for the disabled and the elderly, in line with simple operation, convenient user＇s concept, Based on the original design, the existing wheelchair was optimized, realized the wheelchair autonomous navigation and obstacle avoidance function, greatly convenient for the user＇s use, but also solved the problems of most of these people are due to travel to experience the fun of the life, appreciate the problem of the motherland beautiful country side. This design makes the arduino microcontroller MEGA2560 as control core,
摘要 根据所收集的各类文献及市场出售的各种轮椅显示,目前绝大多数轮椅可分为折叠式和 固定式其中包括电动式等,折叠式轮椅收折之后所占的体积仍是非常庞大,如此将造成搬运困难,且施力不易,携带相当不方便,对于必须经常外出而行动不方便者,是个很大负担。目前市面上亦有两三种可收折成手提箱大小的折叠式轮椅,称为组合式轮椅,但其最大的缺点是组装程序相当的复杂和费时,在每一次的使用前与收复过程中,必须经过相当繁琐的步骤,对于使 用时间短而使用次数多的患者而言,是一个非常困扰的问题。而电动式轮椅造价和价格比较贵不适合大众消费,而普通固定式的又占面积,不灵活。本设计所要研究的仿生叠轮椅仅以连杆机构所组成,从经过设计和设计要求的限制,及各类参考文献中得出了最适合此类机构的是Watt I型六连杆机构,并且进行了应用材料的确定、杆件的力学分析和整体的结构设计,最后完成了实体3D模型的制作。所以本设计所研究的手推型折叠轮椅是由单一自由度收折,并且没有分离的零件,不需使用任何拆卸工具即可以达到收折后体积小、重量轻、操作简便,像行李箱拖行及站立收藏等特性,适用于下肢瘫痪、年老体弱多病和行动不方便者,是一种非常理想的代步工具。 关键词：手推型折叠轮椅; 连杆机构; Watt I六联杆机构 Abstract According to the literatures collected in this research, most of the folding wheelchair can only be folded in lateral direction and the folded volume is still too big to carry or to transport and it becomes a terrible burden for active wheelchair users. There are two or three folding wheelchairs selling in the market, which can be folded into the size of a suitcase and is called "assembly wheelchair." Their major defect is lengthy and complicated assembling procedures. Every time the user folds or unfolds the wheelchair, a tedious process must be conducted, which causes severe problems to daily wheelchair users. This research developed a linkage-type portable wheelchair. An optimal Watt-I six-bar mechanism was found according to the design
先锋杯创新大赛作品范例 【原创版】 目录 1.先锋杯创新大赛简介 2.作品范例：智能轮椅 3.作品范例：智能垃圾分类系统 4.作品范例：环保型太阳能路灯 5.总结 正文 【先锋杯创新大赛简介】 先锋杯创新大赛是一场旨在鼓励和发掘我国科技领域年轻创新人才 的赛事。大赛自创办以来，吸引了众多有创意、有梦想的年轻人积极参与，为我国的科技创新事业注入了新的活力。参赛者们通过自己的智慧和努力，创作出许多具有创新性和实用性的作品，涵盖了多个领域，如智能家居、环保科技、人工智能等。 【作品范例：智能轮椅】 智能轮椅是一款充分体现人性化设计的创新作品。它具备以下特点：首先，智能轮椅可以实现自动平衡，保证乘坐者在不同路面上的稳定行驶；其次，轮椅配备了智能导航系统，可以帮助乘坐者快速到达目的地；此外，智能轮椅还具有遥控操作功能，方便乘坐者远程控制轮椅的动作。通过这些创新设计，智能轮椅为行动不便的人群带来了极大的便利。 【作品范例：智能垃圾分类系统】 智能垃圾分类系统针对我国当前垃圾分类处理的问题，提出了一套高效、便捷的解决方案。该系统主要由智能识别模块、分类储存模块和数据处理模块组成。智能识别模块可以通过图像识别技术，快速判断垃圾的种
类；分类储存模块则根据垃圾的种类，将其储存到相应的储存区；数据处理模块可以实时统计垃圾的数量和种类，为政府和企业提供决策依据。智能垃圾分类系统不仅可以提高垃圾处理效率，还有助于提升公众的环保意识。 【作品范例：环保型太阳能路灯】 环保型太阳能路灯利用太阳能作为能源，具有节能、环保的优点。路灯采用高性能太阳能电池板，能够在短时间内充满电；同时，路灯配备了智能控制系统，可以根据光线强度自动调节亮度，实现节能最大化。此外，环保型太阳能路灯还具有防水、防尘、抗风等优良性能，适用于各种恶劣环境。在我国大力推广新能源的背景下，环保型太阳能路灯有着广阔的市场前景。 【总结】 先锋杯创新大赛作品范例充分展示了我国年轻一代的创新精神和实践能力。这些作品涵盖了多个领域，既具有创新性，又具有实用性，为我国的科技创新事业提供了有力支持。
一、项目概述 1.1项目背景 当今世界发达或发展中国家的中小城市都面临着人口老龄化问题，据联合国预测分析，1990-2020年世界老龄人口平均年增速度为2.5%，同期我国老龄人口的递增速度为 3.3%，增长速度超过了世界老龄化的速度。人社部新闻发言人李忠指出，中国已经逐渐进入老龄化社会，60岁以上老年人口达到2.1亿，占总人口的比例15.5%，2.1亿的人里有将近4000万人是失能、半失能的老人。这些老人在疾病治疗、康复及日常生活中，都需要借助轮椅活动。 另外第二次全国残疾人抽样调查数据推算，全国各类残疾人总数达8296万人，其中肢体残疾2412万人，占29.07%；多重残疾1352万人，占16.30%。而这些人中有相当一部分在生活、工作中，在治疗和康复训练中，也需要借助轮椅来完成。 随着行动不便的老年人、残疾人的数量在逐渐增加，这一现象带来了对特殊群体产业市场多元化的需求，如何为这类特殊群体8提供相应的便利产品服务，已成为社会各界共同关注的话题。这为轮椅生产企业提供了良好的发展空间和广阔的市场前景，多功能智能轮椅行业市场前景非常可观。 1.2项目简介 如今我们正处于智能电子产品的兴盛发展阶段，网络及大数据的应用广泛，自动化技术正在经历一次巨大的变革。公司基于普通轮椅已不再能满足人们实际需求的现状，积极响应号召，采用互联网+智能轮
椅的模式，本着互联网便利他人的原则成立。公司以市场需求为导向，建立基于网络及大数据多维度下的人性化智能轮椅系统，构建24小时使用者动态实时数据采集分析平台和实时环境数据采集分析平台，综合运用电子驱动装置、GPS定位系统、数学建模分析、语音识别系统、大数据的分析与挖掘、分布式云计算等专业知识，致力于解决无论是世界大环境还是中国国内内况，由于老龄化程度的增加，及先天或因各种意外事故造成的肢体残疾的残障人士数量的增加所带来的问题。公司也致力于智能轮椅的研发和技术创新，不断推出更加符合市场需求的多功能智能轮椅。并坚持以人为本的人文情怀和热情周到的服务态度，切实做好产品服务，真正做到让消费者买得放心，用得舒心。 二、产品及研发 2.1产品介绍 2.1.1功能介绍 智能轮椅不仅仅拥有市场上普通轮椅的基本功能，更加入了自动行驶、健康监测、等功能。不仅仅注重满足生理上的需求，更加注重对使用者心理上的满足。让使用者获得更加健康自主自由的生活。产品功能主要有以下几个方面： ①出行小助手：智能轮椅运用电子驱动装置和智能导航无需人力即可行驶使出行更加便利快捷通过无障碍地图和智能感应系统达到无障碍行驶为使用者出行提供安全保障增加使用者出行自主性 ②健康小助手：拥有身体指标检测功能实时监测身体指标同时还有