宋博成 宋目標(biāo) 蔡志典 盧亞芳

項(xiàng)目背景

偏癱、截癱、四肢無力、運(yùn)動(dòng)損傷等患者不能支撐體重，帕金森綜合癥患者四肢震顫，這些患者站立和步行困難。而目前現(xiàn)有的助行架功能較單一、上坡不能防倒退、下坡不能方便控制助行架速度，只適用于上肢支撐力強(qiáng)、提握功能較好者。上述患者使用現(xiàn)有的助行架容易摔倒，只好坐輪椅，有的甚至長(zhǎng)期臥病在床。因此亟待一種可以起到支撐大部分身體體重輔助腿部行走、防倒退、防側(cè)翻，既穩(wěn)定安全又可靈活操作的多功能助行架。

我發(fā)明的雙重剎車防倒退防側(cè)翻多功能助行架（見圖1）具有拉桿式“左推右拉”雙重剎車系統(tǒng)和調(diào)速螺釘限速裝置，拉桿式剎車手柄解決了病人不能緊握剎車手把的問題，“左推右拉”雙重剎車系統(tǒng)方便不同情況下剎車，調(diào)速螺釘可控制助行架行走的速度；2個(gè)后輪分別設(shè)計(jì)安裝防倒退裝置，上坡中途休息時(shí)不用剎車也不會(huì)倒退；設(shè)計(jì)可開合防側(cè)翻裝置，增加支撐面積防止側(cè)翻；設(shè)計(jì)龍門架懸掛支撐系統(tǒng)、前臂支撐平臺(tái)、扶手和座板等多方位支撐體重系統(tǒng)，減輕單一支撐方式造成的疲勞；設(shè)計(jì)手機(jī)架、大小便設(shè)備、遮擋布、盛物盤等多功能配件，以人為本，解決了患者的生活需要，減輕了護(hù)理人員的負(fù)擔(dān)。

作品的設(shè)計(jì)與制作

作品的構(gòu)思

現(xiàn)有助行架的穩(wěn)定性和靈活性是彼此矛盾的，安全可靠、穩(wěn)定性高，靈活性就低，不便于使用；如果提高了靈活性、便于使用，穩(wěn)定性就降低，使用者容易摔倒。因此設(shè)計(jì)的第一個(gè)難點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)助行架既穩(wěn)定性高又靈活性強(qiáng)；第二個(gè)難點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)上坡不倒退且能靈活走彎坡，平路既能前進(jìn)又能倒退；第三個(gè)難點(diǎn)是如何簡(jiǎn)化操作，如果使用者操作不當(dāng)或誤操作也能保證安全；第四個(gè)難點(diǎn)是如何讓助行架既功能多又簡(jiǎn)潔美觀、操作簡(jiǎn)便。

解決上述難點(diǎn)的基本思路是：設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便安全的剎車系統(tǒng)，左右手能同時(shí)或單獨(dú)簡(jiǎn)便地使助行架剎車，設(shè)計(jì)調(diào)速器對(duì)助行架限速，使助行架能按使用者的行走速度平穩(wěn)行走；設(shè)計(jì)具有上坡防倒退的功能，讓使用者上坡中途休息時(shí)即使沒有剎車也不會(huì)倒退；設(shè)計(jì)具有防側(cè)翻功能，增加支撐面積防止側(cè)翻；設(shè)計(jì)多方位支撐體重系統(tǒng)，減輕單一支撐方式造成的疲勞；設(shè)計(jì)手機(jī)架、水杯架、大小便設(shè)備、盛物盤等多功能配件，方便使用者的多種生活需要，減輕護(hù)理人員的負(fù)擔(dān)；架體高度可調(diào)節(jié)，方便不同身高者使用。

作品結(jié)構(gòu)示意圖與實(shí)物照片

作品結(jié)構(gòu)示意圖（圖1）作品實(shí)物照片（圖2）

設(shè)計(jì)拉桿式“左推右拉”雙重剎車系統(tǒng)和調(diào)速螺釘限速裝置

整車的剎車和限速系統(tǒng)由剎車片、剎車閘線、剎車?yán)瓧U和調(diào)速螺釘?shù)攘慵M成（見圖3），左剎車?yán)瓧U和右剎車?yán)瓧U均設(shè)于前臂支撐平臺(tái)上，左剎車?yán)瓧U通過左、右剎車閘線與左、右剎車片連接，右剎車?yán)瓧U也是通過左、右剎車閘線與左、右剎車片連接。現(xiàn)有的剎車把手為V字形，當(dāng)患者手的握持力低、震顫時(shí)，就不能很好地剎車；而本設(shè)計(jì)的剎車?yán)瓧U為“1”字形，患者能緊緊地握住它。

為了解決使用者手的握持力低、不能及時(shí)有效剎車的問題，本助行架設(shè)計(jì)了獨(dú)特的“左推右拉”雙重剎車系統(tǒng)。左手往前推左剎車?yán)瓧U可以剎左右2個(gè)后輪，右手往后拉右剎車?yán)瓧U也可以剎左右2個(gè)后輪。這樣如果患者一只手無力就可以用有力的另一只手來剎車：如果使用者往前要摔倒了，由于慣性作用身體往前傾，左右手都把左右剎車?yán)瓧U往前推，左手起到了剎車作用，助行架停止前進(jìn)，避免了往前摔倒；如果使用者要往后摔倒，由于慣性作用身體往后仰，左右手都把左右剎車?yán)瓧U往后拉，右手起到了剎車作用，助行架停止往后退，避免了使用者往后摔倒，起到了意外情況保安全的作用。

分別調(diào)整左、右調(diào)速螺釘，可以調(diào)整助行架的推行速度。在平地康復(fù)行走訓(xùn)練中，根據(jù)使用者的行走速度和路面的摩擦力大小調(diào)節(jié)調(diào)速螺釘，使助行架按使用者的行走速度行駛，不必通過剎車?yán)瓧U也能行走自如；當(dāng)使用者需要走下坡路時(shí)，可以把調(diào)速螺釘旋得更緊一些，使用者不用力剎車也可以避免下坡速度太快。

上坡防倒退裝置

上坡防倒退裝置由棘輪、棘爪、閘線、防倒退手柄等零件組成(圖4)，棘輪分別固定在左右2個(gè)后直行輪上，防倒退手柄通過左閘線和右閘線分別帶動(dòng)左棘爪和右棘爪，左棘爪和右棘爪就會(huì)同時(shí)分別嵌入左棘輪和右棘輪，形成棘輪棘爪機(jī)構(gòu)。上坡前，把防倒退手柄往下壓，棘爪和棘輪嵌在一起，這樣助行架上坡時(shí)只能前進(jìn)不能倒退；上坡后，把防倒退手柄往上拉，棘爪和棘輪脫開，這樣助行架在平路既能前進(jìn)也能倒退。

本項(xiàng)目防倒退裝置與現(xiàn)有輪椅防倒退裝置是不同的。一是現(xiàn)有專利棘輪是固定在車軸上，而本項(xiàng)目棘輪是分別安裝在2個(gè)后輪上，可以一個(gè)輪不動(dòng)另一個(gè)輪前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)上坡不倒退且能靈活走彎坡。二是結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化，使用更靈敏?，F(xiàn)有的專利是棘輪有內(nèi)外棘齒，外棘爪有6個(gè)棘齒，而本項(xiàng)目棘輪只有外棘齒，棘爪只有1個(gè)棘齒，通過多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，棘爪2個(gè)棘齒到6個(gè)棘齒都不如單個(gè)棘齒靈敏。

可開合防側(cè)翻裝置

可開合防側(cè)翻裝置可由防側(cè)翻邊輪和邊輪轉(zhuǎn)向桿組成，邊輪轉(zhuǎn)向桿與架體的框架側(cè)邊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，邊輪轉(zhuǎn)向桿下端與防側(cè)翻邊輪連接，可90度角旋轉(zhuǎn)，用插銷固定。轉(zhuǎn)動(dòng)邊輪轉(zhuǎn)向桿，防側(cè)翻邊輪位置可向外移動(dòng)，相當(dāng)于在框架兩側(cè)方又增加了2個(gè)支撐輪，擴(kuò)大了支撐面，使架體十分穩(wěn)定，避免側(cè)翻。

多方位支撐體重系統(tǒng)

多方位支撐體重系統(tǒng)包括龍門架懸掛支撐系統(tǒng)、前臂支撐平臺(tái)、腋窩與手腕協(xié)同支撐系統(tǒng)、手腕支撐和坐墊支撐。使用者可根據(jù)自己身體的實(shí)際情況選擇使用。特別適用于偏癱、截癱、帕金森綜合癥四肢震顫或因腰椎及其他疾病損傷導(dǎo)致下肢和上肢乏力的患者。

助行架穩(wěn)定性試驗(yàn)與實(shí)際使用試驗(yàn)

穩(wěn)定性試驗(yàn)

按照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《雙臂操作助行器具要求和試驗(yàn)方法第3部分：臺(tái)式助行器》（GB/T 14728.3- 2008/ISO）的試驗(yàn)方法，對(duì)作品的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明本項(xiàng)目的前傾、后傾和側(cè)傾穩(wěn)定性均優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)際使用試驗(yàn)

經(jīng)部分患者實(shí)際使用試驗(yàn)，本項(xiàng)目在雙重剎車與限速、防倒退、防側(cè)翻、多功能等方面有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)，達(dá)到預(yù)期的效果。醫(yī)生肯定了本助行架適用于偏癱、截癱、四肢無力、四肢震顫、運(yùn)動(dòng)損傷等患者的步行和康復(fù)訓(xùn)練，小兒麻痹等患者贊許本助行架在安全性、功能性、操作性和實(shí)用性方面有很多人性化的考慮。

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)與實(shí)用性

該項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)是：發(fā)明了拉桿式“左推右拉”雙重剎車系統(tǒng)和調(diào)速螺釘限速裝置，設(shè)計(jì)了上坡防倒退裝置，發(fā)明了可開合防側(cè)翻裝置與多方位支撐體重系統(tǒng)。

該項(xiàng)目實(shí)用性較強(qiáng)，使上下肢無力的偏癱、截癱、帕金森患者和行動(dòng)不能自理的老年人告別了輪椅和長(zhǎng)期臥病在床的生活方式，提高了他們的生活質(zhì)量；助行架可以多方位支撐體重便于使用者站立和步行，減輕單一支撐方式造成的疲勞甚至損傷。

專家評(píng)語

本項(xiàng)目從關(guān)愛殘疾人行動(dòng)和康復(fù)角度出發(fā)研制出多功能助行架，具有創(chuàng)新性。在研究的全過程中充分體現(xiàn)出作者本人的構(gòu)思和動(dòng)手制作能力，令人信服。