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一、现有轮椅的功能与不足

普通轮椅一般由可折叠框架、前后车轮、左右护膝和脚踏板、左右可拆卸扶手、把手刹车装置、座椅等组成，只能作为一种可以帮助替代行走的椅子，还有一些轮椅增加了电能驱动前进的功能。但不同人群对轮椅的需求不一样。

通过分析，梳理出普通轮椅存在的一般问题，比如，不能鸣笛，不能检测路面状况，缺乏学习辅助装置，没有定时运动提醒功能，轮胎结构难以承受超重的人群，老年人使用时若不慎摔倒，不能及时联系家人或自救，视障人士不便使用，等等。

二、功能优化设计方案

通过搜集资料和访谈调研，设计了一个无障碍智能轮椅，该轮椅包括四种功能模块。

（一）通用模块

\1. 支持手动与自动鸣笛，且鸣笛声低于 55 分贝。

\2. 支持自动发电，利用手推轮椅的摩擦力发电，为鸣笛装置供电，低碳环保。

\3. 在轮椅扶手处安装可折叠小桌板，方便看书写字。

\4. 安装摄像头，探测前方路面坡道是否存在陡峭、凹凸不平等，根据摄像头的探测结果，及时告知轮椅使用者前方的路面情况。

（二）人身安全保护模块

\1. 摔倒检测装置

（1）坐垫压力传感器：安装在轮椅坐垫底部，检测轮椅是否有人乘坐。

（2）行进速度传感器：安装在轮椅轮胎处，检测轮椅是处于行进状态还是停止状态。

（3）角度测试传感器：安装在轮椅轮胎处，检测轮椅是否侧翻。如果发生如下情况中的一种或两种，即判定轮椅使用者摔倒。

①速度传感器显示轮椅处于行进状态，但压力传感器数值突然降为零（即无人乘坐状态）。

②压力传感器显示轮椅处于有人乘坐状态，但角度测试传感器显示轮椅翻倒。

\2. 联络紧急联系人装置

安装通信模块，在轮椅扶手处安装紧急按钮，方便手动联系紧急联络人。如果检测到使用者摔倒，则自动联系其紧急联络人。

（三）运动提醒功能模块

\1. 计时器运动提醒模块

使用者可根据自身的康复需求，输入指定的运动时间，及时提醒自己进行拉伸运动，避免长时间以一个姿势坐在轮椅上。

\2. 腿部按摩器

腿部按摩器安装在轮椅扶手或坐垫底部，方便拿取，可以提供腿部按摩功能。供电模块对腿部按摩器供电。

（四）残障人士辅助功能模块

\1. 盲道识别。安装的摄像头能识别前方盲道的地面标识，轮椅自动按照标识沿盲道行进。

\2. 前方行人检测。安装的摄像头能探测前方是否有行人，如果检测到行人，则自动鸣笛。

此外，将轮胎与轮椅的结合处设计为标准的契合结构，以方便更换

更大、更厚尺寸的轮胎，适应不同体重的人群使用。

三、结语

不同人群对轮椅有不同的需求，希望新设计的无障碍智能轮椅能让有需要的人方便、安全地出行，享受科技带来的便利。