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目前國內外現有的爬樓梯裝置和專利,按爬樓梯功能實現的原理主要
3 分為履帶式、輪組式、步行式爬樓梯裝置。下面分別對國外、國內各種類型裝置的發展作簡要介紹,并分析其各自優缺點。
(l)履帶式 履帶式爬樓梯裝置的原理類似于履帶裝甲運兵車或坦克,其原理簡單,技術也比較成熟。英國Baronmead公司開發的一種電動輪椅車,底部是履帶式的傳動結構,可爬樓梯的最大坡度為35°,上下樓梯速度為每分鐘15--20個臺階。法國Topchair公司生產的電動爬樓梯輪椅,它的底部有四個車輪供正常情況下平地運行使用,當遇到樓梯等特殊地形時,用戶通過適當操作將兩側的橡膠履帶緩緩放下至地面,然后把這四個車輪收起,依靠履帶無需旁人輔助便能自動完成爬樓等功能。
履帶式結構傳動效率比較高,行走時重心波動很小,運動非常平穩,且使用地形范圍較廣,在一些不規則的樓梯上也能使用。它除了具備爬樓梯功能外,也能作為普通的電動輪椅使用。但是這類裝置仍存在很多不足之處:重量大、運動不夠靈活、爬樓時在樓梯邊緣造成巨大的壓力,對樓梯有一定的損壞;且平地使用所受阻力較大,而且轉彎不方便,這些問題限制了其在日常生活中的推廣使用。
(2)輪組式
輪組式爬梯機裝置按輪組中使用小輪的個數可分為兩輪組式、三輪組式以及四輪組式。單輪組式結構穩定性較差,在爬樓過程中需要有人協助才能保證重心的穩定;而雙輪組式雖能實現自主爬樓,但由于其體積龐大且偏重,影響了它的使用范圍。 美國著名發明家Dean Kamen發明的了一種能自動調節重心的兩輪組式輪椅iBOT。它有6個輪子,前面有一對實心腳輪,后面有兩對行星結構的充氣輪胎,通過兩后輪交替翻轉可以上下樓梯。iBOT幾乎能適用于所有樓梯,此外它也能在沙灘、斜坡和崎嶇的路面上行駛,而且后輪可以直立行走,為使用者提供了更多方便之處,幫助他們能達到正常人的高度。
它最大的優點就是在輪椅重心安裝了陀螺儀,控制器根據陀螺儀的信號調整重心的位置,使輪椅能在不同狀態下保持平衡。經過數十年的研究開發,它己經由iBOT3000發展到了iBOT400O,功能也越來越強大,是目前該領域中性能最高的產品,它的售價在3萬美元左右,相當于一輛中檔橋車的價格,難以被普通使用者接受。 我國在上世紀八十年代對輪組式爬樓梯裝置已有研究,
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