1研究意义
基于老年人的生活需求,设计出一款结构灵活、功能多样的智能轮椅,对于子女在外工作,没有充分时间在家照顾老人的家庭,具有重要的应用价值,对于老龄化日益严重的当今社会具有很广阔的发展前景和市场价值。
不同的老年人对于辅助机械的需求是不同的,我们所涉及的家庭智能助老轮椅可以帮助还有一些活动能力,但是腿脚很不利索的老年人。为了实现这样的一种目的,我们所设计的家庭智能助老轮椅主要有以下的几种功能:
2.1轻松上下床,坐上轮椅
众所周知,当老年人躺在床上时,起身对于老年人来说并不是一件十分容易的事情,那么我们可以将轮椅自动调整到和床一样的高度,这时候只要老人翻个身,并不需要先从床上坐起来,然后站立后再坐到轮椅上,就能顺利的躺在轮椅上。这对于老年人来说,并不是一件十分困难的事情。为了实现老年人能轻松坐上轮椅的工作,我们需要实现下面的两个功能。
2.1.1电磁铁吸附装置
显然如果我们追求将床和轮椅放置在同一水平面上,从而实现翻个身就可以躺到轮椅上,那么不可避免要研究的一个问题就是如何保证在老年人翻滚到轮椅的过程中,保证轮椅和床的连接是稳定的。我们经过查找数据后发现,15W的电磁铁就可以提供120公斤的拉力。因此,我们拟采用电磁铁吸附的方式来实现轮椅和床的稳定连接。此功能由于我们模型过小,在模型中以磁铁的形式来呈现。
2.1.2自动调整高度
如果轮椅太高的话,老年人翻身也翻不上去,如果轮椅太低的话,老年人此时翻身翻上去就可能引发拉伤。因此,轮椅能够调整合适的高度来实现轮椅和床的一个比较良好的对接就显得十分的重要。我们设计的轮椅可以通过自己调整高度来保证一个质量比较高的连接。
2.2升降功能
在大多数情况下,站着找东西、取东西,对于腿脚不灵活的老年人来说,无疑是吃力的。于是我们小组打算将我们的智能轮椅配置上升降功能,升降的高度大致为站立时高度,这样可以极大的方便老年人的取用寻找物品,带来便利。
2.3智能靠垫
当老年人从轮椅转移上床的过程中,抬腿自动抬起,与此同时,靠背放下,使抬腿,坐垫,靠背与床位于同一平面内,进而辅助老年人顺利翻转上床。另外,当老年人已经躺到轮椅上,并已经躺平稳之后时,我们的智能轮椅可以立马实现一个靠背向上转动,支撑腿的结构也可以立马的放下来,这样老人可以不用依托肌肉的力量就可以实现从躺到坐起来的动作。
2.4自动循迹
当老年人上完厕所,或者转完其他地方后。此时他回到卧室,手动操控轮椅平滑地停至床的旁边并不是一件容易的事情。此时我们可以采用自动移动的方式,让轮椅自动的停至床边。当然根据每家每户户型的不同,我们采用的控制的轨道也不同。由于扩展板上无红外模块,我们小组最终通过蓝牙模块控制轮椅运动。
3、创新点
3.1、由于我们主板即使加上扩展板也只能实现对于两个电机的驱动,而我们需要驱动四个电机,因此我们做出了一个创新,把轮椅同一侧的两个电机的接线做成一个一拖二的线连接,进而顺利解决问题。
3.2、设计采用蜗轮蜗杆机构和丝杠机构,实现运动的同时,也实现了对机构的自锁。
3.3、引入蓝牙模块,所有运动可通过手机端远程控制运行。