葛胜男 侯建华
菏泽学院
自助康复轮椅设计结合了电气和手动设计，可满足用户的用电动、自助和其他协助需求。它还将康复的概念添加到常规活动轮椅的设计概念中，使用户能够实现移动功能并完成常规的康复培训。康复轮椅的设计是智能的，增加了电动机作为辅助动力装置，增添了计数器、显示装置、紧急报警装置等，将机械和电子，电气和人体工程学相结合以充分利用并合理使用现有技术，设计出新型的老人康复轮椅。
在本轮椅设计中，使用各个部件达到所需要求。由图1-2、图1-3、图1-4、图1-5可知本设计主要结构有：车轮，轮轴，轮杆，轮椅驱动箱，右曲柄，右连杆，底盘，手动辅助装置，电池，万向轮，脚踏板，摇臂椅背，旋转踏板，传感器，踏板旋转和拉伸杆，侧护板，旋转座椅，计数器，伸缩杆，伸缩扶手，两轴驱动马达，1档、2档速度齿轮，旋转杆，链条齿轮，曲轴轴承，转向器，3档速度齿轮，制动装置，拨叉，4档速度齿轮，挡板，链轮，链条，左曲柄，左连杆，定位销，固定套筒，旋转阻力轴，第一锥齿轮，第二锥齿轮，旋转脚杆和车架。
在工作过程中如图1-5，患者将旋转踏板调整到适当的位置，当拉动踏板旋转拉伸杆时，患者使劲踩下在旋转中的踏板，旋转踏板驱动图1-4中的旋转杆旋转，并且在旋转杆旋转的作用下第二锥齿轮驱动并带动第一锥齿轮，第一锥齿轮旋转把旋转阻力轴带起来，传感器感应到旋转阻力轴的转速，单片机收到传感器利用系列导线传递出来的有效信息，然后单片机根据检测到的数据使计数器统计计数，让患者直观查看运动次数。
当患者需要进行电机协助运动时，可以将脚放在图1-2中的脚踏板上，激活两轴驱动马达，两轴驱动马达使图1-4中第一个齿轮旋转，1档速度齿轮旋转以驱动2档速和4档速齿轮，4档速齿轮通过3档速齿轮的旋转使曲柄轮轴承旋转，当曲柄轮轴承在前半部分旋转时，由于曲柄轮轴承的旋转使图1-2、图1-4中的左右曲柄同时旋转，右曲柄驱动同方向连杆向前进行移动，-同时左曲柄驱动同方向连杆也向前进行移动，于是左右两个方向的连杆均驱动踏板向前运动。当曲轴轴承在后半部分旋转时，左右曲轴由于曲柄轮轴承的旋转而旋转，右曲轴驱动同方向连杆向后进行移动，左曲轴驱动同方向连杆向后进行移动，这时左右两个方向的连杆都驱动脚踏板向后运动，通过这种设计使翘班支撑和脚踏板实现前后往复摆动，以此锻炼患者的腿部。红外传感器检测踏板的晃动的数据，利用导线将数据信息发送到轮椅单片机上，然后单片机在显示屏上显示晃动的次数和时间。
通过用图1-4中制动装置的制动器锁定跷板支撑的后背，患者可以将脚踏板锁定在适当的位置。患者可向上拉图1-2中的伸缩式腋杖，伸缩式腋杖带动相应的伸缩杆将其移动到合适的位置以进行手臂伸展运动。病人可握住伸缩扶手，利用腋杖杆和腋杖托的支撑进行步行锻炼。本作品结构简单，操作方便，便于根据实际对患者的下肢进行锻炼，防止血液不通，出现各种症状，满足使用需要，有利于使用。
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图1-2 自助康复轮椅整体结构图
图1-2结构介绍：1、外轮，2、车轴，3、支撑条，4、整车驱动体，5、右方曲柄，6、右方连杆，7、底盘，8、手动辅助装置，9、电源，10、通用轮，11、脚踏板，12、翘板支撑，13、旋转支撑踏板，14、传感器，15、脚踏旋转伸展杆，16、侧护板，17、旋转座椅，18、计数器，19、腋杖杆，20、腋杖托，43、车体。
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图1-3 轮椅驱动箱后视图
图1-3结构介绍：4、整车驱动体，33、链轮，34、链条，35、左方曲柄，36、左方连杆。
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图1-4 轮椅驱动箱的内部立体图
图1-4结构介绍：21、动力电机系统，22、1档速度齿轮，23、2档速度齿轮，24、旋转杆，25、链轮，26、曲柄轮轴承，27、舵机，28、3档速度齿轮，29、制动装置，30、拨叉，31、4档速度齿轮，32、挡板，
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图1-5 旋转踏板俯视结构示意图
图1-5结构介绍：13、旋转支撑踏板，37、定位销，38、固定套筒，39、旋转阻力轴，40、第一锥齿轮，41、第二锥齿轮，42、旋转脚踏杆。
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图5-2 自助康复轮椅实物3D模型