残疾人轮椅的设计

摘要轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具，但障碍物却使轮椅受到很大限制。

现代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。

高通过性轮椅设计是采用轮腿式机器人结构，正常行驶时轮式工作，采用四轮驱动；遇到障碍时腿式工作，从而适应大多数地形；车身则采用自动导轨式调平结构，该结构简单，调节方便。

本次设计的主要工作包括：确定轮椅的工作方式以及工作结构形式、主体尺寸，并确定各主要零、部件的结构尺寸及其选型。

关键词：轮椅高通过性轮腿式机器人AbstractWheelchairs are frail elderly and the disabled limb indispensable means of transport,but the obstacles while filling the wheelchair is very restricted.As with a traditional modern wheeled structure,can only walk on flat ground, facing steps, stairs, but this is more complex terrain powerless.High-pass design is the use of a wheelchair wheel legged robot structure,normal driving wheel work, the use of four-wheel drive;encounter obstacles leg work to accommodate most of the terrain; body is leveling automatic slide-type structure,the structure is simple,easy to adjust. The design of the main tasks include: determining wheelchair work and the working structure,body size,and identify the major components and parts of the structure size and selection.Keywords: wheelchair high adoption round legged robot目录1 绪论 (1)1．1 研究目的 (1)1．2 国内外发展现状 (1)2 方案选择 (2)2．1 常见方案 (2)2.1.1 轮组式 (2)2.1.2 履带式 (2)2.1.3 腿式 (3)2.1.4复合式 (3)2．2 方案分析 (4)2.2.1 目前研究中所存在的问题 (4)2.2.2 方案选择 (4)2.3 具体方案 (5)2.3.1 总体方案 (5)2.3.2 结构分析 (5)2.3.3转向机构 (6)2.3.4 越障功能 (6)2.3.5 移动方式 (8)3 结构设计 (9)3.1 主要参数设计 (9)3.2 电机选择 (9)3.2.1 选择电动机的类型和结构形式 (9)3.2.2 行走机构电机选择计算 (12)3.2.3 行走机构电机功率的计算 (12)3.3 驱动轮系统设计 (12)3.3.1 总体结构 (12)3.3.2 驱动轮的结构设计 (12)3.3.3套筒(轮轴)的结构设计 (13)3.4 轴设计与校核 (14)3.4.1 总体设计 (14)3.4.2 轴的结构设计 (14)3.4.3 轴的校核 (14)3.5 V带设计 (15)3.5.1确定计算功率 (15)3.5.2 选择V带类型 (15)3.5.3确定带轮的基准直径并验算带速 (15)3.5.4验算带速v (15)3.5.5确定V带的中心距a和基准长度 (15)3.5.6验算小带轮上的包角 (16)3.5.7 计算带的根数 (16)3.5.8 计算单根V带的初拉力的最小值 (16)3.5.9 计算压轴力 (17)3.5.10 带轮的结构设计 (17)3.6 车轮半径尺寸研究 (17)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)1 绪论1．1 研究目的轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具，随着无障碍设施的增多，轮椅使用者的活动范围逐步加大。

助弱扶残产品设计
案例一：
WF01是一款高性能、高度可定制的轮椅。

它的造型不同于传统的轮椅。

这款轮椅的目标是建立一种新的移动性，不仅仅只是轮椅。

设计团队相信，让残疾人使用的轮椅成为任何人都想乘坐的移动设备，那么市场将会扩大，一个更加无国界的世界将会出现。

这款轮椅独特地将时尚简约的设计与先进的电机和轻质专利结构相结合。

精确的机动性、柔软的悬挂系统、无气轮胎和强大的发动机使穿越城市街道、商店和公园变得舒适，不会让手和肩膀感到疲惫和疼痛。

用户只需在手动轮椅上安装UNAwheel Mini，就可以将其转换为电动轮椅，从而带来更多的乐趣、机动性和独立性。

案例二：
Ancer是一款动态防褥疮轮椅。

通过帮助残疾人移动他们的身体，减轻他们长时间坐在同一位置的臀部疼痛。

通过传感器和提醒，以及内置的安全气囊，可以防止褥疮的发生，并改善用户体验。

Ancer为轮椅的长期使用提供高质量的解决方案，并且是少数几个使用动态座垫的产品之一，重点关注有更复杂需求的残疾人。

案例三：
老年人淋浴器
by XinYi Chen, Jiahua Liang and Jiaxiang Li
依靠自动助浴机，老年人可以独立完成洗浴过程，降低独立洗浴的难度。

为了防止洗澡时发生事故，里面安装了温度控制和紧急呼叫及救援装置。

它可以使用高频微振动帮助老人洗澡，并有自动座椅帮助老人站起来。

残疾人电动轮椅车国家设计标准
残疾人电动轮椅车国家设计标准的制定是为了确保残疾人能够获得适合自己需要的电动轮椅车，并且能够安全、便捷地使用该车。

以下是该标准的主要内容：
1.车身设计：车身应采用轻量化、高强度的材料制造，具备坚固、稳定、耐用的特点。

同时，车身应具备足够的空间，方便残疾人的乘坐和操作。

2.电动系统设计：电动轮椅车应配备符合国家安全标准的电动系统，包括电动机、电池、控制器等。

电动系统应能够提供足够的动力，并且具备可靠、安全的性能。

3.操控系统设计：操控系统应设计简单、方便，能够满足残疾人不同的操作习惯和身体状况。

操控杆、按键等应符合人体工学原理，方便残疾人使用。

4.座椅设计：座椅应采用舒适、透气的材料制造，具备调节功能，以适应不同残疾人的身体状况和需求。

座椅的高度、角度等也应可调节，以提供更好的乘坐体验。

5.安全设计：电动轮椅车应具备完善的安全设计，包括紧急制动系统、防倾翻系统等，以确保残疾人在使用过程中的安全。

车辆应通过安全性能测试，符合国家相关标准。

6.配件设计：电动轮椅车的配件应具备良好的质量和耐用性，包括灯光、喇叭、置物架等。

配件的设计应考虑到残疾人的实
际需求和使用习惯。

7.维修和保养：电动轮椅车的维修和保养应方便、简单，残疾人可以根据使用说明进行日常维护。

同时，维修材料和配件应易于获取，维修渠道也应便利。

以上是残疾人电动轮椅车国家设计标准的主要内容。

标准的制定旨在保证残疾人获得安全、便捷、符合自身需求的电动轮椅车，并提供良好的乘坐体验。

标准的实施可以提高电动轮椅车的质量和性能，促进残疾人的生活质量提升。

轮椅设计事例轮椅设计事例：为残障人士带来更好的生活品质随着社会的进步和科技的发展，轮椅设计已经逐渐从简单的辅助工具转变为能够提供更好生活品质的创新产品。

本文将从几个轮椅设计事例中，探讨如何通过创新设计改善残障人士的生活。

首先，我们将介绍一种名为“智能轮椅”的设计，它通过集成智能感应技术，能够根据使用者的姿势和身体状况进行自动调整。

这种轮椅配备了一套高精度传感器和计算机视觉系统，能够实时监测使用者的姿势和身体位置。

当使用者的姿势有所改变时，智能轮椅会自动调整座椅的角度和高度，以提供更好的支撑和舒适度。

此外，智能轮椅还具备自动导航功能，可以通过语音控制或操纵杆操作，帮助使用者更方便地行动。

另一个令人印象深刻的轮椅设计是“多功能轮椅”。

这种轮椅不仅仅是一个简单的代步工具，还可以根据使用者的需求和喜好，转变成其他功能的设备。

例如，多功能轮椅可以通过简单的操作，转变成床椅、电脑工作站或者按摩椅。

这种设计不仅提供了更多的选择和便利性，还能够帮助残障人士更好地融入社会生活。

另外，为了解决传统轮椅在户外行动时遇到的困难，一种名为“越野轮椅”的设计应运而生。

这种轮椅具备更大的轮胎和强大的驱动力，可以轻松应对不平坦的地形和崎岖的路面。

此外，越野轮椅还采用了防震设计和稳定的底盘，提供更好的乘坐舒适度和安全性。

这种轮椅的出现，使残障人士能够更自由地享受户外活动，提高了他们的生活质量和幸福感。

除了以上的设计事例，还有许多其他创新的轮椅设计正在改变残障人士的生活。

例如，一种名为“自动折叠轮椅”的设计，可以通过简单的按钮操作，将轮椅自动折叠收纳，方便携带和存放。

还有一种名为“太阳能充电轮椅”的设计，通过安装太阳能电池板，可以自动充电，减少对传统电池的依赖，延长使用时间。

总结起来，轮椅设计的创新正不断改善残障人士的生活质量和自主性。

通过智能化、多功能化和户外适应性的设计，轮椅不再是简单的代步工具，而是能够提供更多选择和便利的创新产品。

轮椅设计总体方案简介轮椅是为了解决身体有缺陷或者残疾而无法站立和行走的人们提供便利的移动工具。

在轮椅的设计方案中要考虑到使用者的需求，包括身体尺寸、运动能力、使用场景等方面。

因此，一个好的轮椅设计方案应该能够提供安全、舒适、方便的使用体验。

功能需求座椅设计座椅是轮椅的核心部分之一，它的设计应该能够满足人体学需求，即：•座位高度可以适配使用者的体型和习惯，可以调节座位高度；•座椅材质柔软，厚度适宜，以便支持使用者重量和身体形状；•座椅宽度和深度应该符合使用者身高、体型和肢体长度；•座位的角度应该能够轻松调节，以适应不同的使用场景和需求。

轮轴和轮胎轮轴和轮胎是轮椅的另外一个核心组成部分，因为它们决定着轮椅的稳定性和使用效果。

一个好的轮轴和轮胎的设计应该考虑到以下方面：•轮轴应该是坚固稳定的，具有足够的强度；•轮胎应该有良好的防滑功能和耐磨性能；•轮胎规格大小应该能够适应不同的使用环境和场景。

折叠设计轮椅的折叠设计可以将其体积缩小，使其更方便携带和存放。

例如，可以将轮椅的推杆和轮轴部分折叠起来，以达到便捷的携带效果。

在折叠设计中还需要考虑到以下方面：•折叠结构应该稳定，不易生锈和损坏；•折叠后的尺寸应该合理，尽量占用较小空间。

设计原则根据功能需求，下面列举了一些设计原则，以便于制定出一个完整的轮椅设计方案。

安全性轮椅设计要考虑到使用者的安全性，例如：•设计轮椅时，应该考虑边缘和尖锐物体的位置；•座椅材质应该避免使用易燃材料；•轮椅的设计和选材要符合功效和安全性的标准。

轻便轮椅要尽可能轻便，这样才比较方便携带和操作，设计方案中需要考虑轮椅的材料和废料比例，以便降低重量。

可调性设计轮椅时，要考虑到使用者特殊需求的情况，尽量让使用者可以调整合适的座椅高度和角度。

舒适性设计轮椅时要考虑使用者的舒适性，即轮椅的设计应该符合使用者的身体特征，包括身高、体型和肢体长度等方面。

结论基于以上的设计原则和功能需求，一个好的轮椅设计方案应该满足如下要求：•座椅高度可以适配使用者的体型和习惯，可以调节座位高度；•座椅材质柔软，厚度适宜，以便支持使用者重量和身体形状；•轮轴和轮胎应该有良好的防滑功能和耐磨性能；•轮胎规格大小应该能够适应不同的使用环境和场景；•折叠结构应该稳定，不易生锈和损坏；•座位的角度应该能够轻松调节，以适应不同的使用场景和需求。

浅谈残疾人出行智能轮椅设计摘要：随着社会文明的进一步发展，针对残障人士的人文关怀与生活服务逐渐成为一个重要的产品设计领域，其中解决残障人士的出行问题是保障腿部残疾人士正常生活的必要需求。

基于残疾人士的出行需求，以及人工智能时代背景下的技术演化和推进，本文对残疾人出行智能轮椅进行了研究，调研了当前残疾人出行使用智能轮椅的情况，分析了相关产品使用现状，总结了智能轮椅的设计发展趋势，进而概括出残疾人出行智能轮椅设计的原则和路径，为相关残疾人智能轮椅设计提供一定的参考。

关键词：智能轮椅；产品设计；残疾人基金项目：上海工程技术大学校级大学生创新训练项目(CX2107001)1研究现状1.1轮椅出行需求调研根据中国残疾人联合会发布的统计公报显示，早在2014年，我国的肢体残疾人士就达到了877万之多，相当于每160人中就有1名肢体残疾人[1-3]。

然而在现实生活中，我们却较少见到有肢体残疾人士自主出行，一方面是由于公共场所无障碍设施的规划建设及日常维护管理存在不足，另一方面则由于目前被普遍使用的轮椅产品的功能尚不能很好地支持残疾人自主出行，尤其是不能帮助残疾人应对外界复杂的出行状况，使残疾人的自由出行成为奢望。

我国的残疾人自主出行现状差强人意，亟需改进[5]。

为了保障残疾人群体的身心健康，使他们能够像正常人一样走出家门融入社会，促进残疾人就业率和社会活动参与度，除了要规划好、设计好无障碍设施，为残疾人出行扫清障碍，还要设身处地的从残疾人的出行需求出发，改进残疾人轮椅出行的功能，增加简单、可靠、智能的辅助手段，全方位考虑残疾人在出行时面对的无障碍通道、无障碍电梯、过马路、乘坐公共交通等场景。

目前这方面的研究与实践都明显不足。

1.2轮椅的使用环境轮椅的使用环境通常分为室内和室外两种(图1)：室内环境空间有限且相对固定，残疾人使用轮椅活动的时间较短，轮椅的尺寸常常会影响到使用者的活动范围；室外环境则较复杂，包括公共场所、公共道路、公共交通工具等。

轮椅设计总体方案引言轮椅是一种特殊的座椅，旨在为行动不便的人提供便利和舒适。

它被设计成轻便、灵活、易于操作，以便用户可以轻松移动到不同的地方。

本文档将提供一个轮椅设计的总体方案，涵盖了设计的各个方面，包括用户需求、材料、结构、功能等。

用户需求在设计轮椅时，首要考虑的是用户需求。

用户需求可以从以下几个方面体现：舒适性一辆好的轮椅必须要保证用户的舒适度。

因此，轮椅的座位和靠背必须是柔软的，能够提供较好的支撑力，而且不会使用户出现压迫感。

座位需要根据用户身高量身定制，可根据用户需求使用透气、抗菌等特殊材质。

安全性轮椅使用时必须要安全。

轮椅的所有部分必须经过严格的测试，确保它们的质量和性能符合标准。

特别是在用户上下车、起床、转身时，应当考虑到安全因素，同时加装安全带、防侧翻等措施。

轮椅需要相对灵活，便于用户独自操作。

因此，在设计轮椅时，应当考虑到省力、减少阻力、方便操作等关键因素。

例如，重心应当尽量向后倾斜，使用户的推动力更小，把手的高度合适，角度合理，轮子的大小和数量要考虑到用户的状况等等。

便携性轮椅的便携性是一项很重要的特征。

因为用户不能总是待在家里，他们需要经常外出，如购物、医院、公园等。

轮椅应当轻便、易于折叠，并且能够放置在汽车后备箱内，方便携带。

设计结构在设计轮椅的结构时，需要平衡用户需求以及结构强度和稳定性。

轮椅的主要部分包括座位、靠背、轮子、手推杆等几个部分。

座位和靠背座位和靠背必须考虑到用户的舒适和防滑。

座位和靠背可以使用空心海绵，以提供足够的支撑力；同时可以使用纹理或防滑设计，以避免用户在使用过程中滑动。

座位和靠背的高度、倾斜角度等应该根据用户的身高和状况来做调整。

轮子的选择必须考虑到大小、坚固度和稳定性问题。

小轮子更适合在室内环境下使用，而大轮子则更适合在户外使用。

轮子应该具有重要的强度，以保证车轮和地面之间的支持力，同时更好地平衡重心。

如果是手动轮椅，我们通过设计手推杆的长度、角度、高度等，来轻松的控制车速和方向。

“前途无忧”智能轮椅设计说明据第二次全国残疾人抽样调查数据推算，中国目前各类残疾人总数为8296万人，占全国人口总数6.34％。

其中肢体残疾2412万人（29.07％），下肢残疾人口有上千万。

这些下肢残疾人员，通常只能依靠轮椅和双拐行走。

而传统的轮椅需要用双手推动，费力而且速度缓慢，还要占用双手，使用起来很不方便，很多时候还需要别人帮助才能完成基本的生活。

不少残疾人因身体上的不能自理，导致了心理上的不自信，也影响了事业上的自立自强。

为帮助残疾人走出这个困境，我以二轮智能平衡原理为基础，设计了这款智能轮椅。

利用该智能轮椅，残疾人可以像正常人一样独立生活、工作、娱乐。

让他们不仅仅在身体上摆脱了对别人的依赖，更能帮助残疾人树立自信，走出困境开创事业。

“前途无忧”智能二轮车，让残疾人在身体上自理、心理上自信、事业上自强。

轮椅设计突出体现在便捷、智能、安全三个方面：一、简约随心的便捷化设计1、智能轮椅外形简洁、小巧轻便，便于室内自由活动；居家、交通、休闲、工作一车通用。

2、方便残疾人自行上车。

后靠背可以不同角度倾斜，完全放倒后靠背着地，或者后靠背搭在床上，形成斜坡，使双下肢残疾人可以沿着靠背移动到轮椅上。

3、当靠背完全升起时，作为靠背使用；半倾斜时，轮椅底部后面弹出两个支架，此时轮椅变成躺椅，可以临时休息。

4、智能轮椅通过感应乘客重心变化控制运动状态及方向，也可以用扶手按钮或者遥控器进行控制。

控制方式灵活多变，适应生活中遇到的各种情况。

5、轮椅前档板上部，设计有可折叠搁物板，可以存放一些小物品，或者当做临时工作台。

6、前挡板内置挡风玻璃，外出时升起；靠背后面附有可翻转出的遮阳篷，遮阳篷可翻转到车顶；遮阳篷两侧能够拉出透明软垂帘，与两侧扶手扣在一起。

智能轮椅在路上行驶时，这些防护装置为使用者挡风遮雨。

二、先进实用的智能化设计1、智能轮椅配有智能遥控器（可验证使用权限），使用者可以在床上、沙发上控制轮椅移动，方便实用。

手推折叠轮椅设计说明书机械创新设计论文
(1)
手推折叠轮椅是一种为了方便残障人士移动而设计的可折叠的轮椅，能够有效解决普通轮椅使用时占据过多空间、不便于携带的问题。

本设计说明书着重介绍手推折叠轮椅的机械创新设计方案。

一、设计需求
1、解决传统轮椅底盘体积过大不易携带的问题；
2、提高轮椅可折叠性能，方便携带；
3、保证轮椅使用时的安全性；
4、考虑到残障人士舒适需求，合理设计座椅。

二、设计方案
1、底盘折叠设计
本设计采用双折叠机构，将底盘折叠成两部分，首先将与座椅相连接的底盘部分抬起，然后将后方底盘叠至抬起部分下面，实现对整个底盘的折叠，从而实现对整个轮椅的体积缩小。

2、座椅设计
座椅采用人体力学设计，能有效缓解残障人士坐着的不适感。

座面将使用柔软的海绵材料包覆而成，背部和头部也将采用同样材质加以包覆，并在座椅表面增加加热功能，使残障人士在使用轮椅时的舒适度进一步提高。

3、贴合性设计
本设计中所使用的材质，如钢铁、铝合金、高强度聚合物等，还具有
较高的自重，为了保证轮椅使用的安全性，座椅的贴合性将得到重点
考虑，满足运动时的稳定性，以便不影响轮椅使用者的情感体验。

4、刹车装置设计
本设计将配备刹车装置，方便轮椅的停放，保证在行驶过程中的安全性，配备调整弹簧，抵御突然变形，一旦发生事故，可有效保护用户
安全。

三、总结
本设计按照需求同残障人士使用感受来进行了设计，考虑到方便携带、安全性和舒适性等方面，更好地遵循了创新的重要性并做出了一定的
贡献。

I摘要近些年由于自然灾害和交通事故造成的肢体残疾人数量在不断增多，下肢残疾人占很大一部分比例。

轮椅作为下肢残疾人的代步工具，在其生活中扮演着重要的角色。

现今的轮椅功能单一、造型色彩单调，根本无法满足残疾人更深层次的需求。

本文对现有残疾人轮椅进行了分析研究，对其分类形式和功能都做了归纳阐述，总结出了现有轮椅主要的不足功能，同时为了规范轮椅设计尺寸及研究下肢残疾人活动范围，推导出坐在轮椅上健全人的人体尺寸，近似等同于下肢残疾人人体尺寸。

本文还运用人因工程学和生理学等学科知识分析了人体疲劳的原因，总结出了满足人体乘坐舒适性的要求。

论文还引入残疾人心理需求研究，分析总结出残疾人心理特征和心理需求，并提出把残疾人心理需求加入到轮椅的设计中是有必要的并且是可行的。

轮椅的设计部分加入了我自己的设计实践，提出了现有轮椅的四个不足之处，并全部解决。

本论文设计研究的这台轮椅基本满足了乘坐舒适性的要求和残疾人生理和心理的需求，能对下肢残疾人的生活和治疗过程有一些帮助。

关键词 ： 轮椅；下肢残疾人 ；舒适性；残疾人心理IIAbstractIn recent years ，the amount of extremity disability ，caused by the natural disasters and traffic accidents ，is continually increasing and the lower extremity disability takes a big proportion. Wheelchair as lower limb disabled people instead of walking tool plays an important role in their lives. Wheelchair single function at present ，modeling is drab ，cannot meet the needs of disabled persons at a deeper level.The paper will start from the wheelchairs and the summaries research analysis presenting manual of categories and functionalities. At the same time ，in order to regulate wheelchair design size and scope of activities of lower limb disabilities ，wheelchair deduced healthy person's body size ，approximately equivalent to the lower limb disabled body dimensions. The paper also applies ergonomics and physiology of the human body and other disciplines of knowledge causes of fatigue analysis ，summed up to meet the requirements of human comfort. This paper also will introduce the psychological needs research of disabled people, analyses and summarizes the psychological characteristics and psychological needs of the disabled ，and adding Psychological needs of disabled persons and into the design of wheelchairs is necessary and feasible. Wheelchair's design part join writer's design practice ，It will propose four shortcomings about present manual wheelchairs and how they got solved.The wheelchair meets the request of comfortable or Physiological and psychological needs of disabled people. It will be helpful in everyday life of disabled people or during their rehabilitation.Key words ：wheelchair ；lower extremity disability ；comfortability ；Psychology of disabilityIII目录摘要 ....................................................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................ II 1. 绪论 .. (1)1.1 课题研究的背景 ............................................................................. 1 1.2 论题的展开 .. (1)1.2.1 研究内容 .............................................................................. 1 1.2.2 研究意义 .............................................................................. 2 1.2.3 国内外现状及研究的创新性 ...................................................... 2 1.3 论文框架及研究方法 .. (3)1.3.1 论文框架 .............................................................................. 3 1.3.2 研究方法 (4)2. 现有轮椅研究及下肢残疾人尺寸的确定 (5)2.1 现有轮椅的分类及普通轮椅的结构和功能 (5)2.1.1 按驱动形式分类 ..................................................................... 5 2.1.2 按功能分类 ........................................................................... 6 2.2 普通轮椅的结构及功能 .. (8)2.2.1 普通轮椅的主要部件 ............................................................... 8 2.2.2 主要部件的功能 ..................................................................... 8 2.3 下肢残疾人人体尺寸的推导 (10)2.3.1 参考的人体尺寸 ................................................................... 10 2.3.2 推导出坐在轮椅上的健全人人体尺寸......................................... 13 2.4 本章小结 .................................................................................... 14 3. 轮椅乘坐舒适性研究 (15)3.1 人体疲劳研究 (15)3.1.1 人体疲劳现象 ...................................................................... 15 3.1.2 疲劳产生的原因 ................................................................... 15 3.1.3 缓解疲劳的方法 ................................................................... 16 3.2 轮椅满足的条件 (16)3.2.1 人处于安静姿态时乘坐轮椅的状态 ........................................... 16 3.2.2 人体坐姿的体压分布 ............................................................. 18 3.2.3 轮椅座椅尺寸的要求 ............................................................. 19 3.3 轮椅乘坐舒适性的要求 .................................................................. 19 3.4 本章小结 .................................................................................... 20 4. 残疾人心理需求研究 (21)4.1 残疾人的心理特点分析 (21)4.1.1 残疾人的现状 ...................................................................... 21 4.1.2 残疾人常见的心理特征分析 .................................................... 22 4.1.3 残疾人心理形成原因 ............................................................. 22 4.2 残疾人的心理需求 (23)4.2.1 马斯洛需求层次论 ................................................................ 23 4.2.2 残疾人的层次需求 . (25)IV4.3 本章小结 .................................................................................... 25 5. 残疾人专用轮椅的设计 (26)5.1 要解决的主要问题 (26)5.1.1 功能问题 ............................................................................ 26 5.1.2 造型问题 ............................................................................ 27 5.1.3 色彩问题 ............................................................................ 27 5.2 轮椅的设计 (27)5.2.1 轮椅尺寸的确定 ................................................................... 27 5.2.2 坐垫和靠背的设计 ................................................................ 29 5.2.3 功能设计 ............................................................................ 30 5.2.4 造型设计 ............................................................................ 36 5.2.5 色彩设计 ............................................................................ 37 5.3 本章小结 .................................................................................... 41 结论 ..................................................................................................... 42 致谢 ..................................................................................................... 43 参考文献 .. (44)1 1. 绪论1.1 课题研究的背景近几年来，各类自然灾害导致伤亡不断，汽车数量的增多导致交通事故比例上升，心脑血管等疾病导致半身不遂、下肢瘫痪，这些原因都使得肢体残疾人人数不断攀升。

辅助站立轮椅毕业设计辅助站立轮椅毕业设计近年来，随着人们对残疾人士需求的关注度不断提高，辅助设备的研发也得到了越来越多的关注。

其中，辅助站立轮椅作为一种能够提供站立功能的轮椅设备，被广泛应用于康复医学领域。

本文将探讨辅助站立轮椅的设计原理、功能特点以及未来发展方向。

辅助站立轮椅是一种能够帮助残疾人士实现站立姿势的设备。

它通过机械结构和电动系统的结合，使得使用者可以通过简单的操作，实现从坐姿到站立姿势的转换。

这种设计不仅可以帮助残疾人士改善血液循环、促进骨骼生长发育，还能提高他们的自理能力和生活质量。

辅助站立轮椅的设计原理主要包括机械结构和电动系统两个方面。

机械结构部分通过精确的设计和制造，确保轮椅的稳定性和安全性。

同时，还需要考虑使用者的身体特点，如身高、体重、肢体活动能力等，以便为他们提供最佳的站立体验。

电动系统部分则是通过电机和控制器的配合，实现轮椅的升降和倾斜功能。

这种设计不仅可以减轻使用者的操作负担，还可以提高轮椅的灵活性和适应性。

辅助站立轮椅的功能特点主要包括站立、移动和调节三个方面。

首先，它可以帮助使用者实现从坐姿到站立姿势的转换，从而改善他们的血液循环和肌肉力量。

其次，它还可以通过电动系统的支持，实现轮椅的移动功能，使得使用者可以自主地进行室内外活动。

最后，它还可以通过调节机械结构和电动系统，实现轮椅的高度和角度的调节，以适应不同场景和使用者的需求。

未来，辅助站立轮椅的发展方向主要包括智能化和个性化两个方面。

智能化方面，可以通过引入传感器和人工智能技术，实现对使用者的身体状况和环境的实时监测和分析，从而提供更加精准的辅助功能。

个性化方面，则需要考虑使用者的个体差异和需求差异，通过定制化的设计和制造，为每个人提供最适合的辅助站立轮椅。

总之，辅助站立轮椅作为一种能够提供站立功能的轮椅设备，对改善残疾人士的生活质量和康复效果具有重要意义。

通过合理的设计原理和功能特点的实现，可以为使用者提供更加舒适和便捷的站立体验。

轮椅出行设计方案随着社会的进步和人们对残疾人权益的关注，轮椅出行设计方案变得越来越重要。

本文主要讨论一个针对轮椅出行的新型设计方案。

首先，轮椅的结构应该轻便灵活，方便用户操控和运输。

相对于传统的手动轮椅，新型轮椅应采用轻质材料如铝合金和碳纤维制作，以减轻整体重量，方便用户携带。

同时，轮椅应有可折叠的设计，方便用户在使用完毕后将其收起，便于存放和运输。

其次，轮椅应具有多功能和可调节的座椅设计。

座椅应采用人体工学设计，提供舒适的支撑和坐姿支持。

座椅高度和角度应是可调节的，以满足不同用户的需求。

此外，座椅还应配备可调节的脚踏板，以提供舒适的脚部支撑。

第三，轮椅应配备电动助力系统，使用户能够轻松推行。

电动助力系统可以采用电池供电，通过按钮或遥控器控制，从而为用户提供方便的推行体验。

此外，该系统还应具有多种速度档位和刹车设计，以适应不同路况和用户需求。

第四，轮椅应配备安全保护装置，确保用户的安全。

例如，轮椅应采用防倾覆设计，通过重心调节和稳定装置，防止用户在使用过程中倾覆。

另外，轮椅应配备专业的刹车系统，确保用户能够安全地停下和控制车速。

最后，轮椅应配备人性化的辅助设施。

例如，轮椅可以配备折叠遮阳伞或雨伞，保护用户免受阳光或雨水的侵袭。

此外，还可以考虑配备轮椅背部的储物袋或杯架等功能，方便用户存放日常用品。

总之，一个好的轮椅出行设计方案应该注重轮椅的轻便灵活、多功能可调节、电动助力、安全保护和人性化辅助设施等方面。

通过这些设计方案，可以提高轮椅使用者的出行体验和生活品质。

以上仅为初步构思，实际设计仍需要结合市场需求和技术可行性进行进一步完善。

工装设计—128—论残疾人轮椅设计刘毅（湖南省康复辅具技术指导中心，湖南长沙410000）摘要：轮椅对于老年人和残疾人来说是必不可少的工具，一般市面上很多轮椅采用传统行走机构，只能在平坦的路面上行走，但是面对复杂的地形，例如台阶和楼梯，这种轮椅无法通过，造成很大困难。

本文主要根据残疾人传统轮椅的越障能力进行分析，设计出一款刚通性的轮椅，主要对轮椅行走机构进行优化设计，采用传统行走方式与腿式行走相结合，平坦路面采用轮式行走机构工作，遇到障碍时采用腿式机构工作，可以轻松解决很多复杂路况，为残疾人及老年人更加方便出行创造了条件。

关键词：残疾人；轮椅；行走机构；设计1、绪论1.1、研究目的传统的残疾人轮椅是采用轮式结构进行行走的，遇到障碍物时无法通过，造成轮椅的活动范围受限，给残疾人和老年人的出行带来了很大的限制，为了让残疾人和老年人能够达到更多想去的地方，急需设计一种结构简单，操作方便高通过性轮椅。

1.2、国内外发展现状国外对这种越障是轮椅结构研究相对早一些，在1901年德国就发明了爬楼梯轮椅，在这之后，美国、英国、日本很多国家进行了这方面研发投资，日本残疾人轮椅越障技术独领风骚，占有市场上份额相对较多，收益也是相当客观，尽管这种越障轮椅设备的研究在中国起步较晚，但近年来已经出现了许多专利，但是在实践中却很少被应用。

2、行走机构方案对比2.1、轮组式行走机构轮组式结构特点是每个轮子围绕自身的轴线旋转，或者多个轮子组成一个单元按照这些轮子的中心轴线进行旋转，在平坦的路面，轮组行走机构效率较高，工作性能平稳，而且节能等对方面优点，但是面对楼梯及台阶等复杂的路况，轮组式行走机构显得力不从心，常常会造成轮椅无法通过，给残疾人和老年人带来了很大困难。

2.2、履带式行走机构履带式行走机构与装甲车、坦克车等行走机构相近，这种行走机构相对比较成熟，重心相对较低，运行过程中比较平稳，在陆地上可以适应不平坦的路况，而且路况最大倾角可达35度左右，但是在楼梯和台阶上行走，最好安装轨道，防止履带弄坏楼梯及台阶等设施，也是为了履带能够在楼梯上更加稳固防止下滑造成危险，安装了这些轨道之后，行走更加安全可靠，而且效率很高，但是很多时候残疾人和老年人出行的路况中没有这些轨道，造成即使是履带式行走机构也无法上楼及上台阶。

一、摘要根据所收集的各类文献及市场出售的轮椅显示，现在市面上的轮椅普遍缺少防侧翻和防后翻功能，当轮椅行驶在斜坡上时，或者路面不平坦，或者速度过快时，都容易造成轮椅的倾覆，给残疾人带来许多不便，甚至造成伤害。

为此，我们在轮椅上安装了防侧翻，为轮椅的使用者提供了安全保障。

本设计所要研究的轮椅仅以单杆组成，从经过设计和设计要求的限制，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重量轻、操作简便，适用于下肢瘫痪、年老体弱多病和行动不方便者，。

关键词：防侧翻轮椅;1、本设计所研究的内容本设计所要设计的折叠轮椅本身的安全规范是相当重视的。

而经过现有的轮椅的分类和分析后，本课题所涉及的主要内容有：（1）需通过200Kg的配重检验，以达到安全规范的相关规定；（2）能产生导引轮椅翻转收折的动作机构；（3）为确保结构的稳定性，必须讨论其各个杆件的受力情况；（4）在正常小晃动时不会起作用，当轮椅倾斜到一定角度（危险角）时，自动触发扳机使支撑机构打开，在轮椅翻倒之前支撑住轮椅。

（6）在支撑轮椅强度和刚度足够的条件下，达到轻量化的设计。

二、防侧翻轮椅的结构设计1、防侧翻轮椅的结构设计本课题所设计的防侧翻机构，如图2.1~2.3所示，图2.1 防侧翻轮椅的结构设计图图2.2 防侧翻轮椅的结构设计图图2.3防侧翻结构放大图三、计算轮椅侧翻时的极限角1、不断增大纸盒倾斜的角度，一直到重垂线与斜线重合，即“重垂线通过支点”，纸盒也不会倒下（图E）；图E2、继续增大纸盒倾斜的角度，当重垂线一过了支点，纸盒就会立即倒下（图F ）。

图F根据以上原理可一求出轮椅侧翻的临界角度为cosa=0.61 即a=52度 根据轮椅的尺寸选择合理的角度为20度，据此可以计算出杆离地面73mm ， 扳机1的长度为78mm 。

轮椅设计总体方案一、背景随着人们生活水平的提高和医疗技术的不断进步，老年、残疾人群体的数量不断增加。

轮椅是残疾人出行的重要工具之一，其舒适性、便携性和安全性十分重要。

现有的轮椅设计存在着一些问题，如重量较大，座椅不够舒适，操纵不够方便等。

因此，开发一种性能优良、使用舒适、价格合理、功能全面的轮椅对于改善残疾人出行生活质量具有十分重要的意义。

二、需求1. 舒适性在设计轮椅的过程中，需要考虑到用户的舒适感。

轮椅的座椅宽度、高度、材质等都会影响用户的舒适度。

2. 便携性轮椅需要经常携带，因此重量和大小也是重要的考虑因素。

轮椅应该便于折叠和存放，同时不会对使用时的稳定性产生影响。

3. 安全性轮椅需要具备一定的安全性，防止因不稳定而发生倒车、翻车等事故。

轮椅结构应该能够承受用户的重量，同时要考虑到一些紧急情况的应对措施。

4. 操纵性轮椅的操纵性对用户的使用体验十分重要。

轮椅的转向角度、阻力等参数需要进行合理的设计，用户能够顺畅地操作，减少操纵的难度和疲劳。

5. 易维护性轮椅可能会存在一些故障，或需要进行定期的维护保养。

因此，轮椅的设计需要考虑到易维护性，如易于更换配件、易于维修等。

三、设计方案1.轮椅整体结构轮椅整体结构采用高强度铝合金材质，减轻轮椅本身的重量，增加强度和稳定性。

同时，轮椅的收缩性设计，能方便携带和储存。

2. 方便的折叠设计为了方便用户携带和存储，整个轮椅设计采用折叠式结构。

轮椅采用快速折叠机构和便携式脚底架，以最小化空间，方便用户在日常生活中轻松携带。

3. 舒适的座位设计座位采用高密度材质，极大的提高了舒适性和耐久性，提供良好的坐姿支撑和保证用户的舒适度。

并考虑用户对舒适性和外观的需求，同时保证其稳定性和安全性。

4. 增强的操纵性轮椅操纵采用液压力转向策略，轻松掌握，用户能随心所欲地操纵。

同时，在操纵方面，考虑到不同用户对于力度的要求，可以调节不同的拉力，减少操作难度和疲劳。

5. 安全性能轮椅的背部采用可调节式，较硬材料，避免过度依靠，有效避免了腰背的不适和疼痛。

轮椅设计总体方案随着社会的发展，轮椅已经成为残疾人、老年人等人群生活中必不可少的辅助设备之一。

而一个好的轮椅设计不仅能为使用者带来更好的舒适性和便捷性，还能给使用者带来更多的社交机会和自信心。

本文将介绍轮椅设计的总体方案，包括设计目标、技术需求和特点等方面。

设计目标一个好的轮椅设计需要考虑到以下几个方面的目标：舒适性轮椅使用者需要长时间坐在上面，因此舒适性是设计中最重要的一个目标。

轮椅应该具备足够的宽度和高度，让使用者的身体部位能够得到支撑，并能够自由运动，缓解长时间坐着所带来的不适感。

安全性安全性是轮椅设计中不可忽视的一个方面。

设计师需要考虑到轮椅的稳定性和坐垫的安全性，以确保使用者在跌倒、移动或转弯时都能充分保护用户的安全。

便捷性轮椅的便捷性也是设计目标之一。

轮椅应该方便携带和收纳，以便在使用者外出时能够随时带上。

适用性轮椅的适用性指轮椅设计是否满足不同用户的需求。

不同身高、体型、年龄和性别的使用者都应该能够找到适合自己的轮椅，因此轮椅设计应该根据不同的需求进行多样化设计。

技术需求为了实现上述目标，轮椅设计需要考虑以下技术需求：轮子轮子是轮椅设计的一个关键部分，轮子的大小、形状和材质都决定了轮椅的稳定性和便捷性以及舒适度。

设计师需要根据使用者的需求来选择合适的轮子。

防侧翻系统侧翻是轮椅使用过程中常见的危险情况之一，因此设计师需要在轮椅中设计防侧翻系统，以确保使用者的安全。

止滑系统轮椅在地面或者斜坡上使用时很容易滑动，使用过程中容易发生危险。

设计师需要在轮椅上设计摩擦力大的材料或者制造出止滑系统，以增强轮椅的稳定性。

座椅座椅的设计是轮椅中最重要的一个部分。

座椅应该具有舒适性、适用性和支撑性。

轮椅座椅需要符合不同的身材体型，同时以提供足够支撑为主要目标。

坐垫坐垫是在座椅上的一个重要部分，坐垫应该具有舒适性、适用性和支撑性。

设计师需要选择合适的材料来制造舒适的坐垫，并考虑到坐垫的安全性。

特点现代的轮椅设计不仅仅是单纯的辅助设备，还具有一定的时尚和个性化特征。

轮椅是肢体伤残者不可缺少的康复和代步工具。

此家用残疾人行走轮椅主要针对四肢同时伤残患者而设计的，利用人体重心左右小角度摇摆驱动机构运动实现轮椅的前进和转弯；方便患者在家里的日常生活，例如在家开门、开灯、接电话等等。

对市场上现有轮椅进行改装设计。

1. 家用残疾人行走轮椅一般包括连杆机构、摩擦轮机构和棘轮机构等，要求学生至少设计出三种能实现轮椅运动形式要求的机构，绘制所选机构的机构示意图（绘制在说明书上），对其进行分析，比较其优缺点（经济性，空间尺寸，省力等），并最终选出一个自己认为最合适的机构进行综合设计。

2. 对选取的最佳机构，从传动效率和省力的角度出发（在轮椅能改装的前提下）确定具体尺寸，然后绘制机构运动简图（1号图纸）。

3. 如果要求轮椅能反向行走，采用什么方法达到要求（示意图）。

可提出多种方法，进行比较和选择。

单手驱动轮椅车的设计及功能分析引言：残疾人士对于日常交通工具的需求日益增加，然而许多现有的轮椅车设计在操控方面存在着一定的不便。

因此，本文将讨论单手驱动轮椅车的设计及其功能分析，以满足残疾人士的特殊需求。

一、设计原则及目标1.1 设计原则设计单手驱动轮椅车时，需要考虑以下原则：- 轻便性：轮椅车重量应尽量轻，以便残疾人士可以轻松操控。

- 稳定性：轮椅车应具备良好的平衡性，防止意外倒翻。

- 操作简便性：操控系统应设计成简单易懂，方便残疾人士单手操作。

- 舒适性：轮椅车座椅应具备舒适的坐姿和提供足够的支撑。

1.2 设计目标为了满足残疾人士的需求，单手驱动轮椅车的设计目标如下：- 遵循人体工程学原理，提供符合人体曲线的舒适座椅。

- 提供可靠的单手操作系统，轻松实现行驶、转弯和制动等功能。

- 轮椅车结构轻巧、紧凑，方便携带。

- 配备高效的电池和动力系统，满足日常使用的续航需求。

- 提供便于日常维护和保养的设计。

二、单手操作系统设计2.1 操作杆设计为了实现便捷的单手操作，可以采用一个操作杆控制整个轮椅车的行动。

操作杆的设计应该符合人体工程学原则，合适的长度和角度，以便残疾人士能够舒适地操作。

操作杆上应有明确的标志和标示，让用户能够清楚地了解不同功能的位置。

2.2 行驶控制行驶控制可以通过操作杆上的前进和倒退按钮实现。

设有一个中央按钮用于切换前进和倒退功能。

此外，还可以加入速度调节功能，让用户可以根据需要调整速度。

2.3 转向控制为了方便残疾人士转向，可以在操作杆上设置一个旋转手柄。

通过旋转手柄，用户可以控制轮椅车的转向角度。

为了提高转向的精确性，可以设置不同的转向模式，例如前轮转向、后轮转向或四轮转向。

2.4 制动系统为了确保用户的安全，轮椅车的制动系统至关重要。

制动系统可以通过操作杆上的刹车按钮来实现。

刹车按钮应该设置在容易操作的位置，并具有明显的标志。

三、功能分析3.1 轮椅车座椅设计单手驱动轮椅车的座椅设计应符合人体工程学原理，提供舒适的坐姿和良好的支撑。

医用残疾人轮椅的设计分析段东新;孙建桂;辛加旭;崔朝兴【摘要】通过研究医用残疾人轮椅的发展现状,对医用残疾人轮椅进行了设计.依据医用产品设计中的方便性、安全性和情感性的原则,对轮椅各部位的尺寸和角度进行了设计.即使医用残疾人轮椅代替不了人的肢体,但是它实现了机械化与自动化的有机结合,具有平地、越障两用的功能.为了实现人性化设计,给轮椅加上了防护棚设计,防护棚可以保证下雨天和炎炎夏日的使用,不至于因为恶劣天气对使用者造成伤害.【期刊名称】《南方农机》【年(卷),期】2017(048)024【总页数】1页(P52)【关键词】轮椅结构;越障高度;人性化设计【作者】段东新;孙建桂;辛加旭;崔朝兴【作者单位】山东科技大学,山东青岛 266590;山东科技大学,山东青岛 266590;山东科技大学,山东青岛 266590;山东科技大学,山东青岛 266590【正文语种】中文【中图分类】S6111 轮椅简介随着社会的不断发展，我国的残疾人的数量也是越来越多。

在我国伤残人数平均每年以75万左右的速度在增加，相当于半分钟就会多一名残疾人。

随着社会的不断发展，残疾人数的增长速度依旧在突飞猛进，2015年我国就已经有8500万残疾人了[1]。

医用残疾人轮椅的设计方案主要是指结构的优化设计和人性化设计。

文章所设计的医用残疾人轮椅就是优化前人所设计的结构，分别从轮椅各部件的角度和尺寸进行了设计；人性化设计是在遵循普通轮椅设计形状的基础上，通过加上防护棚的设计和颜色调配实现产品的人性化。

医用残疾人轮椅主要部件为车架和防护棚。

而车架又包括前后车轮、座垫、靠背、脚踏板等结构（见图1）。

所设计出的轮椅具有2个自由度，分别是前后运动和左右转向运动。

图1 轮椅的结构简图注：1.靠背；2.电机；3.后车轮；4.防护棚；5.控制装置；6.扶手；7.座垫；8.脚踏板；9.前车轮2 轮椅的结构设计2.1 车架的角度设计人坐在轮椅上的时候，对舒适度影响较大的应该是靠背与坐垫之间的角度，但不能过大，防止身体过度后倾影响对轮椅的操作。