三四级肢障人士无障碍轮椅的研究与新概念构想

2020-01-10

科教导刊·电子版 2020年29期

关键词：障碍者轮子轮椅

（江西师范高等专科学校江西·鹰潭 335000）

0 引言

肢体障碍人士因为缺少自理能力，在生理上和心理上都有很大的差异和正常人，轮椅是这类人士下肢行动的辅助工具，虽然现在已经有很多轮子的款式，但是这些轮椅有其明显缺点，实用性有限，本文研究的是新概念三四级肢障人士无障碍轮椅。

1 轮椅研究基本数据和理论依据

1.1 坐姿数据分析

人体尺寸，本文将会以《中国成年人的人体尺寸》（GB10000-89）位参考蓝本进行无障碍轮椅的设计依据。很多权威杂志都指出老年人的身高会随着年龄的增大而变得越来越矮小，女人比男人萎缩的程度更加严重，在七十岁左右的时候，人类的身高会比年轻的时候缩水百分之二到百分之三之间。

轮椅的设计主要有六个参考的数据，这些尺寸分别是人体的身高，整个轮椅的座位尺寸，脚踏板的高度、轮椅的扶手高度、地面到座位的高度、还有就是座位的宽度以及座位靠椅的背部高度。

人体与轮椅之间的尺寸分析：人体活动范围也有一个尺寸范围，这个范围尺寸被称为动作区域，这是指人体的一个活动范围，这个活动范围包括在室内的工作和生活的动作范围，这些是为残疾人设计轮椅的时候都必须要考虑的因素，只有将这些数据都融入轮椅的设计当中才可以为残疾人设计出一款实用性强的轮椅。

1.2 轮椅的基本尺寸

1.2.1 轮椅的特性

轮椅是由支撑身体重量的座位、靠背、扶手以及脚踏板和其他附件等几个部分组成的。其中让轮椅行动的驱动部分是由手动扶手、轮子、辅助轮子还有驱动轴来构成，轮椅有两种不同的骨架设计，这些设计因为驱动的不同可以分为自动型轮椅还有协助性轮椅。

1.2.2 轮椅的人体尺寸

轮椅的设计会有自己的一个标准，主要会分为男用轮椅还有女用轮椅、男用轮椅的尺寸设计包括，到颈椎点的高度大概在631到660mm之间，靠背高度大概为760到907mm之间，靠背的宽度也就是肩宽距离在440到470mm之间，而女性的座位高度也就是脚跟到小腿的长度具体为340到440mm之间，而坐下来时候的臀部宽度大概为370到460mm之间，扶手的高度大概为760到900mm之间。

1.2.3 组成轮椅的重要组件

在一个轮椅设计当中最重要的是其靠背，因为靠背的作用是固定背部，残疾人几乎都是在轮椅上生活，一个靠背的设计好与不好直接影响到残疾人脊柱的健康，一个好的轮椅靠背设计可以减少残疾人的脊柱向后凸起变形。好的轮椅靠背设计宽度袋盖在34到47cm之间，靠背的高度约在45到60cm之间，这只是一个粗略的数据设计，具体的靠背设计还需要专门为使用者测量身体尺寸而最终定稿。本文讨论的是三、四级肢体障碍人群，因此选择的轮椅靠背高度应该为中等高度，这个高度会比一般的肩部高度要低2cm左右，这个高度就和家庭中一般使用的作为高度一致。而除了高度设计外，还需要考虑到靠背的角度设计问题，根据三、四级残疾人的具体情况，靠背的倾斜角度大概为94到106度之间。只有按照这些数据设计出来的轮椅才符合人体工程学，这在人体工程中的名称为双背部设计以及靠腰设计，这些设计都是为了靠背更加贴合背部，已达到抱回脊柱和腰背的效果。

扶手也是轮椅设计中的重要一环，因为残疾人在使用轮椅时长期需要用手扶住扶手已达到维持身体平衡的目的，一个好的轮椅设计应该可以使残疾人在使用的时候一直保持身体状态的稳定。扶手的位置大概在作为上方的18到20cm之间，扶手的高度设计非常重要，扶手过高会导致使用者的肩膀过度耸高，造成使用者的肩部以及颈部肌肉拉伸变得僵硬起来，而过低的设计会导致双手无法搀扶而使得身体向某一侧面倾斜。

轮椅的骨架设计大致分为不可以折叠和可折叠两种，两种类型的轮椅都有其优缺点，可折叠的轮椅方便使用，可以很容易收纳以及运输，但是在强度和稳定性上有所欠缺。而不可以折叠轮椅使用强度和稳定性上十分好，但是在收纳以及运输方面则有所欠缺。一般的轮椅使用的都是表面镀铬的钢管或者使用烤漆、喷塑等，而更高档次的轮椅则会因为要减轻轮椅本身的重量而使用符合金属。

轮子，可以说是轮椅的核心部分，因为没有轮子的轮椅是没有办法使用的，而市面上大多数的轮椅都是使用两个大轮两个小轮的自由转向轮子设计方案，直径大论在路过障碍物体的时候受到的影响比较少，但是轮椅占用的空间会比较多，驱动轮圈直径会比大论小大约40mm左右。

轮胎是轮子的组成部分，分为实心胎、充气胎还有真空胎等三种，这三种轮胎使用的地方都有所不同，实心胎使用的地方是平地，他的好处在于不容易爆胎而且在平地的时候使用方便，但是使用的时候因为震动太大而使得使用者非常不舒服。而充气胎则会让使用者有非常好的使用体验感，但是这只是适合路况比较好的环境，而且他非常泳衣爆胎并且难被推动，最后就是真空胎，他的使用舒适度是最好的，但是价格也会相对昂贵。

制动装置是轮椅的安全保护装置，这对于轮椅使用者的安全来说是很重要的。而一般制动装置会分为凹口式刹车还有肘制式刹车。凹口式刹车的安全程度是最高的，但是他的缺点是十分费劲，而肘节式刹车就没有这个问题，因为他的工作原理是使用几个逛街联动通过杠杠原理而使轮椅刹车，但是他也有失效块的缺点。一般肘节刹车为了操作上的方便会使用延长杠，但是会让杠的磨损更加严重。

2 轮椅使用者分析

单下肢障碍者一般都有腰椎不好的问题，这是因为腰部和腿部的联系是十分密切的，因为单条腿部功能丧失会使得残疾人行动时候双腿受到的压力不平衡从而导致腰椎严重摆动，为了保持平衡残疾人长期使用这种方式运动导致腰椎长期处于受压迫的状态，最后会导致脊椎出现扬中问题。单下肢残疾人士因为长期使用拐杖或者助步器行走导致另外一侧关节压力变大，最后导致侧骨头坏死或者关节炎，更有甚者会因为两侧不协调导致骨盆位移，很多单下障碍者因为这样而导致腿部肌肉出现萎缩等情况。

双下肢障碍者因为日常生活需要长期使用上肢代替下肢运动，所以导致上肢肌肉过于发达，但是下肢肌肉也日渐萎缩，这类人因为失去行动能力，长期需要使用轮椅，所以他们的动作都是有很大的局限性，即使上厕所的时候也因为手部活动范围受限而要使用支撑物完成。

残疾人现在的情况分析，在全国范围内收到的数据显示，在现在医疗条件逐渐便后技术逐步完善的情况下，身体障碍者来医院治疗的趋势并没有因此而增加。现在导致残疾的情况有大致三种，外伤，骨折以及中风。很多医生都指出现在对于使用轮椅的身体障碍者的照顾是不够的，需要更加完善周全。很多康复器材公司都指出现在生产的手动或者电动假肢虽然是通过大数据手机肢体障碍者的资料而定做，但是这些假肢还是存在非常朵儿问题，残疾人并不能长期使用，因为很多长期使用者都出现了残缺部位的萎缩，因为这种情况，即使有假肢，使用者也需要长期更换，这对于残疾人来说是极为不方便的事情，因为假肢的制作并不能长期使用，因此轮椅还是残疾者的依靠。很多专家都在考虑将轮椅以及假肢结合使用的可能性，但是现在的这种创新精神并没有技术的支持。

3 无障碍轮椅的设计

3.1 现在轮椅的设计

现在还有很多问题，例如使用者经常会出现前翻、侧翻甚至是后翻的情况，其中后翻造成的伤害是最为严重，后翻经常出现在残疾人用力向后靠或者爬坡的时候，因为这些时候轮椅的重心都是不稳的，下坡的时候则很容易造成侧翻或者前翻。因为轮椅的设计很少会携带坐便器的功能，所以残疾人很难自己出行，这些设计都是不合理的。现在的轮子设计虽然可以帮助障碍者自己出行，可以有一定的活动，但是还是需要协助者在旁边跟随，因为除了能受限行动，残疾人什么也做不了，除了使用不方便之外，轮椅的安全问题也需要注意，因为制动刹车的不完善，很多时候残疾者只能在平地活动，没有办法自己上下坡，因为这很容易导致翻车的可能。无障碍轮椅必须解决以上两个大问题才可以投入使用，除此之外，无障碍轮椅还应该配置吃饭的餐台，这可以让身体障碍者自己吃放，除了方便也减轻了照顾者的负担，残疾人也会减轻心理压力。