輪椅已經(jīng)逐漸成為了老年人的代步工具，正朝著人性化、智能化、多功能化的方向發(fā)展。本文中設(shè)計的輪椅沿著上述思路，從輪椅使用者的實際需求出發(fā)，創(chuàng)新地設(shè)計了一系列的實用功能，具備直立健身、坐臥健身、腳踏健身、振動按摩、搖椅、電動行走、靠背角度調(diào)節(jié)、平移側(cè)翻移位、“一鍵通”語音通信、GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)等多項功能。在整體優(yōu)化設(shè)計方面，實現(xiàn)了“一源（動力源，即電機(jī)）多用”、“一構(gòu)（機(jī)構(gòu)）多用”和各機(jī)構(gòu)之間的合理融合。在設(shè)計方法上，應(yīng)用功能強(qiáng)大的PROE、CAD等計算機(jī)輔助設(shè)計與仿真軟件進(jìn)行設(shè)計。輪椅的基本構(gòu)架使用圓鋼管焊接而成，其他零部件使用標(biāo)準(zhǔn)件。

        本文所述輪椅的三維效果圖如圖1所示。該系統(tǒng)由于椅座下面空間有限，采用了“一源多用”結(jié)構(gòu)。即一個動力源（電機(jī)）實現(xiàn)多種用途，也就是既能為直立健身提供動力，又能為平移側(cè)翻提供動力。動力轉(zhuǎn)換依靠電磁離合器來傳遞和實現(xiàn)。當(dāng)直立電磁離合器起作用時，平移側(cè)翻的電磁離合器便失效，電機(jī)轉(zhuǎn)矩被傳遞到直立絲杠，螺旋轉(zhuǎn)動實現(xiàn)安全可靠直立健身功能；當(dāng)平移側(cè)翻電磁離合器起作用時，直立電磁離合器便失效，電機(jī)轉(zhuǎn)矩被傳遞到平移側(cè)翻絲杠，實現(xiàn)自動移位功能。

        其中平移側(cè)翻功能的實現(xiàn)如圖2所示。平移側(cè)翻時，絲杠轉(zhuǎn)動，動螺母向右移動，帶動桿1水平向右移動，當(dāng)滑塊移動位移達(dá)到140mm時（即滑塊到達(dá)右極限位置），滑塊被擋住不再向右移動，此時螺母繼續(xù)向右移動，促使桿1繞滑塊上的回轉(zhuǎn)副做旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)側(cè)翻動作，側(cè)翻至78。時，螺母壓到右行程開關(guān)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，側(cè)翻動作結(jié)束；當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時，絲杠反向轉(zhuǎn)動，動螺母向左移動，帶動桿1水平向左移動，當(dāng)動螺母移動到左極限位置，螺母壓到左行程開關(guān)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，側(cè)翻回原位，動作結(jié)束。

        直立健身動作原理如圖3所示。輪椅直立時，絲杠轉(zhuǎn)動，動螺母沿絲杠軸向左移，動螺母帶動桿1繞支點2做逆時針旋轉(zhuǎn)運動，同時絲杠繞支點1做逆時針旋轉(zhuǎn)運動，從而使固定在絲杠上的座椅實現(xiàn)直立動作；同理，絲杠反向轉(zhuǎn)動，帶動螺母沿絲杠軸向右移，動螺母帶動桿1繞支點2做順時針旋轉(zhuǎn)運動，同時絲杠繞支點1做順時針旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)直立回原位動作。

        坐臥健身與靠背可調(diào)的實現(xiàn)如圖4所示，通過一個六桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)坐臥健身和靠背的任意調(diào)節(jié)功能。靠背轉(zhuǎn)動，通過連桿帶動踏腳轉(zhuǎn)動，從而可實現(xiàn)靠背和踏腳的聯(lián)動?？勘澈笱觯つ_即上抬；靠背向前轉(zhuǎn)動，踏腳也將跟著同步收回。

        搖椅功能原理如圖5所示，兩對稱布置的絲杠轉(zhuǎn)動，帶動螺母滑動、連桿擺動實現(xiàn)搖椅支撐彎桿的起升與降落。

        振動按摩的實現(xiàn)如圖6所示。目前的振動按摩產(chǎn)品的原理都是擊打式按摩，而我們采用了既簡單又可靠的動不平衡原理，實現(xiàn)了良好的按摩效果。
因篇幅所限，其他功能不再贅述。
        通過創(chuàng)新，把自動平移側(cè)翻移位、自動直立健身、坐臥健身、升降調(diào)節(jié)、靠背調(diào)節(jié)、振動按摩、電動行走、語音通信、GPS定位等多種功能融合在一起，使輪椅的功能更加強(qiáng)大；實現(xiàn)了“一源多用”，“一構(gòu)多用”的模塊化設(shè)計，多種實用功能可隨意組合，滿足不同人群的需求。