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1、浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）总结报告项 目 名 称：老年人及残疾人辅具创新设计与深入开发项 目 负 责 人： 唐杭斌 学校名称： 浙江工业大学 项目类别：大学生科技创新项目 大学生创新创业孵化项目 大学生科技创新推广项目 目 录 前言4一、研究背景51.1椅子的研究背景51.2护理椅的研究背景71.3.残疾人辅具的研究背景8二、研究意义9三、研究现状103.1医疗器械研究现状103.2折叠椅研究现状113.3残疾人辅具研究现状12四、研究方法13五、研究内容145.1市场产品主要不足点145.2辅具设计主要素155.3所设计产品的特点介绍16六、市场调研及设计产品构思166.1
2、新型老年人及残疾人辅具的市场调研166.2.新型老年人及残疾人辅具的内容及创新点20七机械结构及组成部分217.1力学分析217.2结构分析237.3自由度计算247.4头枕267.5靠背277.6坐垫287.7支撑架297.8机械锁317.9便桶327.10轮胎327.11遥控器347.12其他零部件34八、电机及无线控制348.1直流电机驱动348.2无线控制38九研究成果的应用前景40十研究成果的社会效益和经济效益41十一研究存在的不足及缺陷42十二成果展示43前 言 随着社会发展，时代进步，越来越多的人进入我们的视野，也让我们明白，我们需要做什么，帮助、关怀、爱护。我们是大学生，我们为
3、社会所期待,我们需要用自己的一双手、一种思维去做自己力所能及之事。老年人、残疾人，他们身体机能衰弱或者缺失，相比普通人而言，他们的生活在一定程度上较为困难，这也影响了他们生活水平的提高。当人们的生活都在不断的改善时，需要有一些人把目光注视到他们身上，去帮助他们。唯有弥补、满足他们的身体机能要求，提高他们的自理能力，才能提高他们的生活质量，生活水平，而这就是我们希望做的，想要做的。也正因此，我们开始了对老年人及残疾人辅具的设计和开发。老年人及残疾人辅具的设计与深入开发一、研究背景1.1椅子的研究背景 本课题将设计一款老年人及残疾人辅具。项目参考和结合了折叠椅、护理椅、残疾人辅具、轮椅等各自的优点
4、和不足，成功设计该辅具。下面将对椅子的发展历史进行详细介绍。椅子是日常生活中最常见的家具之一，几乎所有地方都会用到各种各样的椅子。这也就说明了椅子在人们生活中不可替代的作用，以及我们对于椅子一种无时无刻的依赖感。在时代的进程中，椅子随着人们不断发展改进，在形式上，从原来运用榫接的实木椅，发展到塑料椅，再到如今的铁艺椅、玻璃椅、皮艺椅等等，一系列新式座椅；从功能上，也从原先单一的座椅，慢慢延展、改变，分支发展成为办公椅、休闲椅、躺椅以及各种专用椅。许多世纪以来，人们认为椅子不仅代表着一种生活习惯，更是一种权力、地位的象征。与其他家具相比，椅子是最基本、最普通的，正是基于此，它成为不同时间、地点，
5、不同文化下传达信息的载体。在伟大的古埃及时代（公元前3100年前475年），“坐着”是唯有皇族和上层社会特有的权利。在第五王朝时代，椅子的制作达到了巅峰，当时主要的椅子有：折叠椅、高坐姿椅子等。在那时，这些精美的椅子只供皇室贵族和官员在正式场合使用，折叠椅更是战地军官的专用椅。同一时期，美索不达米亚王朝也得以发展，甚至今天，还能在伊拉克，找到沿用传统生产工艺生产的相似椅子。在公元前475年前370年，在古希腊更是已经出现了躺椅、长沙发等椅子。并且被具有权势的古罗马帝国贵族继承，形成了“坐椅子”传承，直到罗马帝国的终结为止。哥特时期（12世纪15世纪）家具渐渐流传开，成为必需品。14世纪，随着文
6、艺复兴的来临，一款功能性强的座椅轮椅，诞生了，它逐渐成为学者便于工作和生活的有利工具。思想上的解放，禁欲主义的打破也使椅子更加个性化，不仅种类扩大，附件产品增多，结构上也发生了一些改进，例如靠背、座面所设计的角度更合适，产品的人机结合更紧密，材料更轻便，更耐用，此外，木刻雕花、印刷图案的加入，使得椅子更新颖、美观。在16世纪的欧洲艺术革命中，椅子的设计更是有了巨大突破，比如法国的一些来自“路易”王朝风格的座椅，Biedermeier Chair毕德迈式椅子，帝国椅。19世纪后半叶，托奈特创造出了一种新的生产方式曲木生产，运用蒸汽压力使木材弯曲呈弧线的系统技术，另外在椅子生产中采用胶合板的技术。
7、这项技术成为19世纪最重要椅子制造史的突破。 图1.1 椅子的发展史随着现代化的发展，椅子也越来越向舒适化、美观化，贴近人体尺度，合适的曲度、合适的着力点、相应的材料选取，讲求搭配合理的色泽和花纹，优雅的整体效果，随之出现了一系列各种各样的座椅。然后人们也渐渐开始考虑椅子的作用及功能，渐渐地，椅子开始产生明显的分支，办公椅、轮椅.乃至辅具椅等。这也是我们今天研究的课题。1.2护理椅的研究背景在当前的市场上护理椅主要品牌为安维、日进、三贵等，针对不同年龄段的都有。现在以安维Netti轮椅 III个人护理型轮椅为例，此为市场上好评高，功能较完善的产品，如图1.2，图1.3所示。其具有以下优点：扶手
8、高度可调节，靠背角度可在0-180可调节，两脚撑的调节相互独立，且角度、高度、长度皆可调节等，而且考虑到适用人群的安全性，还专门设计了防止向后翻倒装置，并且材质松软舒适度高。然而在其充分考虑舒适性的情况下，座椅功能的缺失性却是越发凸显出来。相比之下，市场上的其他产品，有的功能单一，只针对按摩、如厕或只有清洗功能，有的功能强大，却体积也大而且重功能性和舒适性、还有便携性，始终无法得到一个适中的完美答案。 图1.3 整体结构调节示意图图1.2 整体结构示意图 根据我们调查，市场上，专门针对功能设计的护理椅主要有这几种：解决其生理问题，如如厕，并为其提供一个宽松舒适环境，如图1.4所示；可推行外出室
9、外走动，可坐可躺，可在椅子上用餐、进行一些娱乐活动等，如图1.5所示；为使用者提供一个舒适坐式，保护其身体脊椎，并对其进行康复护理的电动护理椅，如图1.6所示。 图1.6 电动护理椅图1.5 脊椎护理椅图1.4 如厕椅1.3残疾人辅具的研究背景残疾人辅具全称为残疾人辅助器，即能够有效防止，或者减轻、替代由于伤残造成的身体功能上的减弱或缺失的产品、器械或技术系统。这些辅具在残疾人的康复过程中起到了无法代替的作用。两款残疾人护理椅如图1.7，图1.8所示。 残疾人辅助器具有以下作用： （1）自理生活的依靠。辅助器具涉及起居、洗漱、进食、行动、如厕、家务、交流等生活的各个层面，是发挥功能障碍者潜能、
10、辅助自理生活的重要工具。 （2）全面康复的工具。辅助器具涉及医疗康复、教育康复、职业康复和社会康复的各个领域，是康复必不可少的工具。（3）回归社会的桥梁。在2001年5月世界卫生组织（WHO）发布的国际功能功能、残疾和健康分类中强调，个人因素和环境因素对残疾的发生和发展，以及对功能的恢复和重建都有密切关系，其中环境因素对残疾人康复和参与社会生活具有重要作用。如社会给截瘫者提供了轮椅，他们可以走出家门；当他们走出家门面对一个出行有坡道，上下楼梯有升降装置的无障碍环境，才能实现正常参与社会生活的愿望，因此辅助器具是构建无障碍环境的通道和桥梁。图1.8 简易折叠轮椅图1.7 工作辅具椅在各种辅具中，
11、轮椅的使用率越来越高。对于那些行动不便的人群，他们并不喜欢每天呆在家里，在阳春三月很想到外面走走，但是，身体的不便让他们不得不放弃这种想法。当然，有了残疾人辅具后，他们的想法的确变成了现实，不过，在选用辅具这个问题让很多人大费脑筋。一件功能强，综合评价高，性能好的辅具才是他们所希望的。 二、研究意义由于老年人及残疾人辅具的适用人群是老年人和残疾人，那么我们就一定要把老年人和残疾人都考虑进来。众所周知，中国人口基数是世界最大的，这在一定程度上也就决定了我们老年人口数非常多的必然性。自1999年起，我国进入了老龄化社会阶段，随着时代变迁，社会也在不断的发展，然而养老的问题却越来越严重。据第六次人口
12、普查中显示，我国大陆总人口数已达到13.39亿，但60岁及以上人口占全国总人口的13.26%，是世界上人口老龄化规模最大，而且还是发展速度最快的国家之一。这让我们不得不引起重视，养老问题日益严重，我们必须有所行动，从各个方面去帮助他们的生活，去安顿好他们，让他们老有所依。与此同时，我们残疾人事业也有待发展，据2006年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%。各类残疾人的比重为：视力残疾1233万人（14.86%）；听力残疾2004万人（24.1%）；言语残疾127万人（1.5%）；肢体残疾2412万人（29.07%）；智力残疾554万人
13、（6.68%）；精神残疾614万人（7.40%）；多重残疾1352万人（16.30%）。这些数据无时无刻不在告诉我们，他们需要帮助，需要大家的帮助，需要社会的帮助。老龄人、残疾人人群日益扩大，老龄、残疾人事业的发展势在必行，如何更好的发展好事业中的各项行业，让他们的生活自理能力提高，生活更加有保障，是我们深思的关键所在。作为弱势群体的他们，随着时代的发展，如何更好的给予他们我们力所能及的帮助，从外界到内心，帮助他们，改善他们的生活，这是我们整个社会都在时时刻刻关注着的。积极拓展老年人残疾人社会帮助事业，增强全社会的养老助残服务功能，增强医疗救助、家庭病床等面向老年人、残疾人的医疗设施建设刻不容
14、缓。作为大学生，我们应当充分利用专业知识，发挥创新能力，为解决社会热点，为社会人群贡献出我们应尽的能力。为此，我们将满怀热诚，把自己的心思完全投入新型老年人及残疾人辅具设计和研发当中。三、研究现状3.1医疗器械研究现状随着时代的发展，我们越来越在意个人的生活质量，而生活质量的保证，前提就是健康。医疗器械与人类生命健康息息相关。自然而然，人们对此的关注度也随着社会的发展，日益提高。然而，当今时代，我国医疗器械行业发展太过注重理论化和可行性，却没有充分考虑实际性和人机关系，又没有足够的创新相支撑，致使器械产品呆板不灵活，操作复杂易出错，在我国人民医疗需求日益增长的今天，我国的医疗器械越发捉襟见肘。再看国际的高技术医疗器械界，主要由美国、日本、德国等少数发达国家垄断，他们仪器的高精度，易操作，外形美观等等都要比我国更胜一筹，而我们只能通过进口来满足人民需求。就现状分析，我国医疗器械还有待精细化，准确化，人机关系有待加强。只有这样，才能更好的服务人民群众，为人民提供最好最优质的服务。 3.2折叠椅研究现状我国家具和室内设计行业在80年代萌芽，而后快速发展，到90年代已然成为另一个独立产业，产值达到了80亿元，到2002年就已经突破20
