电动轮椅发展史

一、电动轮椅的发展概况

1、电动轮椅的发明约在20世纪初左右。

2、美国在1940年颁发第一张电动轮椅的专利证书。

3、初期的产品不太受到重视的原因：严重残障者的愈合状况不佳，早期产品笨重、缺乏效率、可靠性低等因素。

4、二次大战后，大量生还的残障者激增，市场需求也突然加大。

5、60—70年代，控制器的稳定度渐渐改良，一些特殊控制的界面也陆续开发成功。

6、80年代，由于微处理器与应用在控制器的制造上，使得操控性及稳定性大幅提升。

7、90年代，电动轮椅的发展主要是在结构设计的改良，包括：

  1）专为电动轮椅设计的各式骨架

  2）座椅系统与传动底座分离的设计

  3）不同位置的传动轮设计

二、分离式动力底座

1、座椅系统与传动底座可轻易抽换。

2、同样的动力底座，可支援不同的座椅系统（不同功能或尺寸的座椅）。

三、电动轮椅的分类

1、室内型：轻巧、小轮、回转半径小。

2、室内外通用型：除了室内活动外，可在学校、公司、人行道或商场等场所活动，但必须在较为平坦坚硬的地面上活动。通常电瓶容量不大，行动距离有限。

3、户外活动型：可以在不平稳的颠簸路面行进，连续行驶距离较长且速度较快。

四、不同座椅系统的划分类型

（一）、平面固定型：

座面与靠背为平面设计，且座靠背之夹角是固定的，无法改变。

（二）、可平躺型：

  1、特点：靠背与座面间的角度可改变（向后躺下或起来）。

  2、适用：减压、血压护理工作、伸懒腰。

（三）可后倾型

  1、特点：整个座椅系统与水平面的相对角度可变化。

  2、优点：对抗张力反射、减少压力、代偿身体控制能力不足。

重心前移的安全设计：可后倾前轮驱动式电动轮椅

（四）可站立型

  1、特点：轮椅骨架可将老年人、残疾人由坐姿撑起成为站力姿势。

  2、优点：心理效益、骨骼强化、压力减除。

 

         一般有下列几种常见的组合：

（1）手动推进及站立

（2）手动推进电动站立

（3）电动推进与站立

  3、缺点：不同轴转动所造成的滑动影响摆位。

  4、解决策略：零剪力的靠背系统 

 

（五）高度可变型

特点：轮椅座椅角度不变下，可让老年人、残疾人升降到达不同的高度。

（六）适合居家与办公的电动轮椅

  1、中轮驱动型轮椅，所以拥有最小的回转半径

  2、座面高度可以方便探取高处物品

  3、适合儿童使用的电动轮椅，考虑儿童到地面玩耍以及与成人谈话时所需的不同高度。

（七）儿童专用电动轮椅

  1、尺寸符合儿童的身材

  2、可加装摆位的配件

  3、座椅高度与角度可电动调整

  4、控制器整合性良好

（八）多动向升降式电动轮椅

  1、世界首创可正逆向驾驶模式，在狭小的通道中可以正面驶入，逆向驶出；无须倒车。

  2、可电动升高、旋转方便探取高处物品

（九）将手动式轮椅升级为电动轮椅

  1、优点：

    （1）提高手动轮椅的活动范围

    （2）可保留手动轮椅的轻便、可收折性

    （3）节省老年人、残疾人或照护者的能量消耗 

 

  2、外加动力系统的设计：

  3、可拆卸式的电池组：

  4、轮中内建马达的设计：

  5、动力辅助式手动轮椅：

    （1）将动力装置与手动轮椅相结合

    （2）类似动力方向盘的功能，只要推手扶圈即可

  6、有动力辅助

（十）外加牵引机的设计：

  1、即卸式的连结设计，于室内使用时不增加体积

  2、有外出需求时可作较长距离的活动或轻松爬坡

（十一）其它类型的电动轮椅

  1、可横行的电动轮椅：除了一般的行驶方式外，尚可水平横移。

  2、全姿势可调电动轮椅

五、电动轮椅的基本结构

（一）一部电动轮椅应可从四周方面来检视：

  1、座椅及骨架机构系统

  2、底座传动系统

  3、电动控制系统

 4、人机控制界面

（二）座椅及骨架机构系统

原则：类似一般手动式轮椅，考虑尺寸、角度、各式摆位配件以及骨架机构（标准、可倾躺、可变换高度）的形式。

（三）底座传动系统

包括：传动轮的位置、驱动马达的功率、传动的方式（齿轮、皮带）

（四）不同驱动轮位置对操控影响

  1、原地回转的半径不同

  2、行进时的循迹不同

（五）电动控制系统

包括：类比或数位式的控制器、各项操控参数的调整、能否额外控制其它辅具设备（如环控系统或沟通辅具等）。

（六）人机控制界面

老年人、残疾人如何来指挥电动系统的方式：尽可能利用个人最可信、有效率的身体部位来控制。

  1、各式摇杆

  2、脚控电动轮椅

  3、拇指微动控制器

  4、吹吸界面 

  5、吹吸控制：

（1）属于非比例式控制。

（2）即由空气动力开关侦测轻吸气、重吸气、轻吹气以及重吹气四种控制指令。

（3）适合严重瘫痪如高位颈髓的老年人、残疾人使用。

  6、头部控制（按键式及倾斜式）

  7、下巴控制：有些需配合口含棒操作按键

六、电动轮椅近期的发展

1、轮椅自动导航系统

  1）置于踏板前端或头顶上之雷射判距离。

  2）预先将建物的结构图载入电脑。

  3）使用时先标示现在位置，启动后自动寻找路径，并自动闪避障碍物。

2、电动轮椅防撞系统

  1）利用类似倒车雷达的超音波侦测器侦测障碍物。

  2）遇到障碍物时自动将马达动力切断或逆转，以防止撞击事件的发生。

3、轮椅附加机械手臂

  1）对于上肢运动功能不佳的电动轮椅使用的老年人、残疾人，伸手取物或进食是十分困难的是。

  2）利用按键或特殊开关驱动机械手臂代为执行手功能。

七、电动爬楼轮椅

1、履带爬楼轮椅

履带爬楼轮椅适用于室内外的上下楼梯和较为复杂的路面，履带式爬楼轮椅是将电动轮椅与履带爬楼机合为一体的产物，老年人、残疾人可独立操作完成爬楼的动作。

在平地行驶时使用轮胎，到了有楼梯的地方时，它就会像“变形金刚”一样，收起轮胎并放下履带，变成一台标准的履带式爬楼机。这款爬楼机既方便了老年人、残疾人的短途出行，又可以爬楼，非常实用，但价格昂贵。

履带爬楼轮椅重量一般50Kg左右；24V充电电池；上行提升速度5/ m分钟左右；下行或空载速度：5 m/分钟左右；梯度坡度35°为最大值；额定载重：130kg左右；楼梯最小宽度：850 mm。

2、智能爬楼轮椅

智能爬楼轮椅，集现代科技研究与现代工业制造业为一体，具有强大动力源，爬楼如履平地一般，智能控制，制作精细，但是由于25000美元的售价让绝大部分人买不起。

八、电动代步车的基本分类依照结构不同可分为：三轮与四轮代步车

依照结构不同可分为：三轮与四轮代步车

（一）三轮代步车的特点

  1、体积小，易穿梭

  2、重量较轻，易搬运

  3、底面积较小重心不易维持，转弯时常会造成翻覆的危险

  4、座椅转向设计的机构与应用

  5、座椅前后移动的设计

  6、配合方向将手柄角度的调整，以满足不同身材个案的操控需求。

 

  7、方便转位的考虑。

 

（二）马达、齿轮箱与控制器

 1、电动代步车不同于电动轮椅，只用一个马达同时驱动两侧轮子。

  2、控制器依据人机界面传来的指令，调节不同的电压，以改变直流马达的转

速。

（三）不同于电动轮椅的转向机制

  1、电动轮椅以摇杆指挥控制器，以驱动并分别调节两个马达的转速；转弯时利用左右两轮的差速以转向。

  2、电动代步车直接一将柄（龙头）带动连动杆系统以直接转动轮子的角度，达到转向的目的。

（四）马达与驱动轮

驱动轮愈大，克服障碍能力愈加，但是对马达的马力要求相对增大。

（五）无线电波对电控制系统的威胁

  1、控制器是精密的电子零件组成的电路调节系统，易受外界强烈无线电波的干扰。

  2、控制器贩售前需经过电磁兼容的检测，以测试其对抗电磁干扰的防护能力。