周樂峰，徐征

新型多功能助行器的設(shè)計(jì)

周樂峰，徐征

（麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 麗水 323000）

設(shè)計(jì)并制造了一款多功能助行器，該助行器不僅能夠幫助行動(dòng)不便的老人行走，而且添加了座椅機(jī)構(gòu)，老人在累的時(shí)候可以進(jìn)行休息。同時(shí)座椅后背可進(jìn)行角度調(diào)節(jié)，相較于其他助行器調(diào)節(jié)方式更為簡(jiǎn)單。后側(cè)支架上裝有緩沖裝置，能夠使老人坐在座椅上休息時(shí)更加舒適。此外，在助行器前方裝有車前燈，后方裝有兩個(gè)尾燈，幫助老人在夜間能夠行走的同時(shí)具有一定的安全性。

多功能助行器；行動(dòng)不便的老人；座椅；裝置

1 研制意義

根據(jù)全國(guó)老齡工作委員會(huì)辦公室公布的數(shù)據(jù)，目前中國(guó)60歲及以上老年人口為2.41億人，占總?cè)丝诘?7.3%，中國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了“老齡化”的社會(huì)。對(duì)于現(xiàn)在的年輕人來說，由于工作繁忙，照顧老人的時(shí)間比較少，同時(shí)對(duì)于雙方都是獨(dú)生子女的家庭來說，家庭中有4個(gè)老人，照顧老人的任務(wù)繁重，一直陪在老人身邊照顧不太現(xiàn)實(shí)。對(duì)于行動(dòng)不便的老人來說，如果一直呆在家里會(huì)對(duì)其身心造成一定的影響，但是老人單獨(dú)到戶外出行又會(huì)有所不便，并且存在一定的安全隱患。

目前，市面上已經(jīng)推行出多款助行器來幫助行動(dòng)不便的老人出行，但是絕大多數(shù)的助行器僅限于幫助老人行走，少部分助行器帶有座位，但是其座位后背無法進(jìn)行調(diào)節(jié)，老人在休息時(shí)舒適度不高。

所以，在現(xiàn)有的助行器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使老人在戶外行走時(shí)更加安全，在休息時(shí)更加舒適。

2 設(shè)計(jì)過程

2.1 設(shè)計(jì)思路

多功能助行器旨在幫助行動(dòng)不便的老人在戶外出行和休息時(shí)有更好的體驗(yàn)。在老人出行前，助行器扶手的高度可以進(jìn)行調(diào)整，確保不同身高的老人都能夠使用。老人在出行時(shí)，座椅裝置處于折疊狀態(tài)，在行走過程中該裝置不會(huì)對(duì)老人行走造成任何影響。由于考慮到出行時(shí)間有可能是夜晚，在助行器前方裝有車前燈，后方裝有兩個(gè)尾燈，確保其夜晚出行有較高的安全性。老人在行走過程中需要休息時(shí)，可以將折疊好的座椅放置出來，通過剎車裝置將輪子剎住，確保老人坐在座椅上不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)，還可以對(duì)座椅的后背進(jìn)行角度上的調(diào)整，座椅前方兩支架帶有緩沖裝置，提高休息時(shí)的舒適性。

根據(jù)以上提出的功能，多功能助行器的功能裝置應(yīng)包括扶手升降裝置、助行器前行裝置、座椅折疊裝置、后背角度調(diào)節(jié)裝置、座椅緩沖裝置、夜間照明裝置。由于前行裝置與市面上的助行器類似，本文不作具體介紹。

2.2 設(shè)計(jì)方案

2.2.1 扶手升降裝置

扶手升降裝置如圖1所示，扶手升降裝置由紅色開關(guān)按鈕、彈簧、頂桿和支架組成。通過壓緊紅色按鈕，可以調(diào)整扶手的上下高度。兩邊扶手架內(nèi)側(cè)各有四個(gè)孔，頂桿與彈簧連接，在普通情況下頂桿受到彈簧力的作用與孔配合，此時(shí)扶手高度不可調(diào)。當(dāng)按住紅色按鈕時(shí)，頂桿跟著按鈕的壓緊方向往內(nèi)側(cè)收縮，頂桿與孔之間脫離配合，此時(shí)扶手高度上下可調(diào)，將扶手調(diào)整至合適的高度后，將紅色按鈕松掉，微調(diào)扶手的高度，使頂桿與另外的孔配合，即可完成扶手高度的調(diào)整。

圖1 扶手升降裝置

2.2.2 座椅折疊裝置

座椅折疊裝置如圖2所示，座椅折疊機(jī)構(gòu)主要為鉸鏈連桿機(jī)構(gòu)。將座椅上的連桿向外拉，通過鉸鏈連桿機(jī)構(gòu)可以輕松將座椅展開。收回時(shí)，將連桿往里推，就能夠?qū)⒆问栈亍?/p>

2.2.3 后背調(diào)節(jié)裝置

后背調(diào)節(jié)裝置如圖3所示，后背角度調(diào)節(jié)裝置采用偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)，主要由一個(gè)偏心輪和一對(duì)輪齒組成。調(diào)整凸輪角度，當(dāng)偏心輪徑向距離較小的一端靠近配合輪齒1時(shí)，輪齒1和輪齒2之間出現(xiàn)間隙，此時(shí)后背可進(jìn)行角度上的調(diào)節(jié)。當(dāng)后背的角度調(diào)整好后，轉(zhuǎn)動(dòng)偏心輪使偏心輪徑向距離較大的一端靠近輪齒1時(shí)，輪齒1和輪齒2之間的齒被壓緊，此時(shí)后背將無法再進(jìn)行角度調(diào)節(jié)。

圖2 座椅折疊裝置

圖3 后背調(diào)節(jié)裝置

2.2.4 座椅緩沖裝置

座椅緩沖裝置如圖4所示，在助行器后側(cè)兩個(gè)支架上裝有緩沖裝置。緩沖裝置通過連接板與支架連接，裝置內(nèi)部帶有彈簧，當(dāng)座椅處于展開狀態(tài)，老人坐在座椅上時(shí)，由于緩沖裝置的存在，老人可以坐得比較平穩(wěn)，提高舒適度。當(dāng)老人要從座椅上離開站立時(shí)，緩沖裝置具有協(xié)助老人站立的功能，使老人從椅子上離開站立時(shí)更加方便。

2.2.5 照明喇叭裝置

助行器后側(cè)兩支架上各裝有一個(gè)尾燈，前方裝有一盞車前燈，尾燈和車前燈與助行器的連接方式均采用綁帶式連接。車前燈可以通過按鈕控制燈光，同時(shí)車前燈還具有喇叭功能，在保證老人在夜間行走安全可靠的同時(shí)，在人多的場(chǎng)合也可以提醒助行器前方的人及時(shí)避讓。

圖4 緩沖裝置

3 性能和創(chuàng)新點(diǎn)

助行器在行走狀態(tài)時(shí)采用三個(gè)輪子，能夠保證老人在行走過程中比較平穩(wěn)，同時(shí)也能夠防止助行器前傾角度過大使老人摔倒。將偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)用在座椅后背的角度調(diào)節(jié)裝置中，該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)比較方便簡(jiǎn)單。老人在休息時(shí)可以將座椅后背調(diào)整至合適的角度，從而使老人休息時(shí)有更好的舒適度。在助行器后方的兩個(gè)支架上裝有緩沖裝置，能夠使老人坐在椅子上以及從椅子上離開時(shí)更加方便。助行器上裝有車前燈和尾燈，適合老人晚間漫步，安全性能較高。除此之外，車前燈具備喇叭功能，在助行器前方有人時(shí)可以提醒其及時(shí)避讓。

［1］徐娟燕.四輪助行器系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究［J］.包裝工程，2013，34（4）：50-54.

［2］李夢(mèng)晨.基于人機(jī)工程學(xué)的廣東老年人無障礙助行器設(shè)計(jì)研究［D］.廣州：華南理工大學(xué)，2016.

TH789

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.20.060

2095－6835（2019）20－0134－02

周樂峰（1991—），男，浙江麗水人，碩士研究生，數(shù)控專業(yè)專任教師，研究方向?yàn)橐簤号c氣壓傳動(dòng)、工業(yè)機(jī)器人。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕