我國老齡化日趨嚴重,老年人腿腳不便,上下樓成了一大障礙。“上下樓時老人很容易跌倒,造成無法挽回的后果。”為了解決老人和殘障人士“上樓累,下樓難”的問題,北京工業大學附屬中學高一年級的王昱添設計了一款“自平衡爬樓輪椅”,用較低廉的價格解決了老年人的“爬樓”困境。這個設計在前不久舉辦的2017年北京青少年科技創新大賽上獲得了一等獎。
自平衡實現安全爬樓
“姥姥、姥爺都已經80多歲了,家在山城重慶,本就地勢起伏不平,又住在7層高的樓房內,平時上上下下、進進出出都很不方便。”王昱添很想為姥姥、姥爺生活質量的提高出一份力,看到地鐵站的無障礙設施,他想到了以“爬樓輪椅”代步的方法。為此,他曾到網上商城查找爬樓輪椅,“價格太貴了,一把輪椅在5萬元左右,這個價格相信很多家庭都難以承受。”此外,市面上的“爬樓輪椅”不少都只有爬樓功能,缺乏減震和必要的安全措施,這不僅讓老人在體驗上不那么舒適,更有可能對安全造成威脅。“為此,我想設計出一款保證舒適安全、盡可能多的實現老人需求,并且價格低廉的多功能輪椅,讓它變成老人和殘障人士的另一雙腿,”王昱添說。
抱著這個想法,他參照坦克的運動原理,設計出了一款靠履帶前行,并具有自平衡功能的“爬樓輪椅”。“借鑒了運動手環所采用的電子陀螺儀和加速度計,可以實時監測地面的夾角。這樣一旦遇到傾斜或顛簸等情況造成的輪椅角度偏差,系統就會控制輪椅座位下方的兩軸平衡系統進行調整。如果輪椅前傾,就往后拉;如果輪椅后傾,就往前推,這樣就保證了基本的平衡。”王昱添解釋,受輪椅大小的限制,完全平衡只能在一定角度內保證,“樓梯坡度在30度以內,可以保證座位水平;如果超出范圍,也能做到基本平衡,偏差不會超過15度,保證至少不讓人摔下來。”據他介紹,目前市面上的爬樓輪椅的攀爬角度約在25度之內,而他設計的新型爬樓輪椅則適用于更多的場合。