医疗康复器械
助残机械——轮椅
中国最古老的轮椅记载，考古学者在一处约公元前1600年石棺的刻画上，发现有轮椅的图案。欧洲最早的记载是在中世纪时期的独轮推车（需他人推进，比较接近当代护理型的轮椅）目前世界公认的轮椅历史中，最早的记录是中国南北朝（公元525年）石棺上带轮子椅子的雕刻也是现代轮椅的前身。公元１６世纪，文艺复兴时期，西班牙国王菲力蒲二世因为患中风，而乘坐一部木质的轮椅。约在１８世纪，出现接近现代造型设计的轮椅。由两个大大的木质前轮与后面单一小轮，中间配上一张有着扶手的椅子所组成。 美国南北战争出现藤制的轻型轮椅，配合金属轮子。一战之后，美国提供伤患所使用的轮椅重约50磅。英国则发展出手摇式的三轮轮椅，不久之后在上面加上动力驱动装置。公元1932年，一位名叫Hebert Everest（荷波特E）的截瘫残疾人与他的朋友Harry Jennings（亨利J）发明出第一部现代的可折式轮椅,并且创立E&J公司。当时的E&J轮椅骨架由航空金属管材构成，配上帆布式的座椅。 二次大战后期，美国开始大量配给伤兵18寸铬钢材质的E&J轮椅。当时尚无轮椅尺寸需因人而异的观念。二次大战后，英国的Sir Ludwig Guttmann（S L 古特曼）开始将轮椅运动当作康复工具的观念，在他的医院获得良好的成效。受此激励，他在1948年举办了[不列颠残障退伍军人运动会]。1952年成为国际性竞赛。
由于现代医学的发展和进步，人类的寿命正逐渐的往上提升，致使各国老年人口将不断增加，然而高龄化的社会结构已然成为世界各国的重大挑战。针对这些年长而行动不方
便的使用者而言，其身体各部分器官正逐渐退化，再加上神经肌肉萎缩，自行驱动轮椅是非常困难的事，因此他们将不适合使用具有手轮圈的自推型轮椅，而手推型轮椅较能符合其需要。
现在市场上的大多数轮椅都是以实现功能为主要目的，我们称之为机械式轮椅，很少考虑到人机工程学的因素。一款符合人的行为习惯以及生理上和心理上因素的轮椅显得非常有必要。
生产技术和互联网络的飞速发展把社会的生产技术设计的人性化推向了一个全新的阶段，设计的“人-机-环境”的相互统一与“以人为核心”的设计理念已经成为整个现代社会设计生活运作的重要基础，人们对于产品的舒适性以及安全性的要求也不断督促着设计者们的推陈出新。随着智能时代的来临，专门为残疾人设计的设施也已逐渐成为一项大从的迫切需求，残疾人设施的人机因素的研究也越来越受到人们的重视。轮椅作为残疾人的一种辅具，它以人作为动力，与人有着十分密切的关系。在轮椅的设计与使用过程中，包含着大量的人机工程学问题。为了使轮椅的设计更趋于成熟，为了使操作者在操作时更加方便和舒适，则需要运用人机工程学的原理来设计轮椅。并通过对其结构的优化时使用者更加舒适和安全。并基于人机工程学的原理和方法，根据人体测量数据，外形尺寸进行了设计，并对其结构尺寸、驱动系统和舒适性等进行了分析，设计出结构更加简单、操作更加方便、安全可靠的轮椅。
我国人机工程学的研究在20世纪30年代开始即有少量和零星的开展，但系统和深入的开展则在“*”以后。1980年4月，国家标准局成立了全国人类工效学标准化技术委员会，统一规划、研究和审议全国有关人类工效学的基础标准的制定。1984年，国防科工委成立了国家军用人－机－环境系统工程标准化技术委员会。这两个技术委员会的建立，有力地
推动了我国人机工程学研究的发展。此后在1989年又成立了中国人类工效学学会，再在1995年9月创刊了学会会刊《人类工效学》季刊。20世纪90年代初，北京航空航天大学首先成立了我国该专业的第一个博士学科点，随后南京航空航天大学、西北工大、北京理工大学、北大医学部等大学也先后成立了相应的专业。当前，随着我国科技和经济的发展，人们对工作条件、生活品质的要求正逐步提高，对产品的人机工程特性也会日益重视。一些厂商把“以人为本”、“人体工学”的设计作为产品的卖点，也正是出于对这种新的需求取向的意识。
轮椅主要分为以下几类：
1.一般轮椅
顾名思义，就是一般医疗器材行销售的轮椅，大致上就是个椅子的形状，四个轮子，后轮较大，加个手推轮，刹车也加在后轮，前轮较小，用来转向，轮椅后面在加个防倾轮， 一般轮椅比较轻便，可以摺叠收起， 适用一般有情况，或短期行动不便者，不适合久坐。
从材质上还可以分为：铁管烤漆（重量在40-50斤）、钢管电镀（重量在40-50斤）、铝合金（重量在20-30斤）、航太铝合金（重量在15-30斤）、铝镁合金（重量在15-30斤）。 2.特制轮椅
一患者情况而定，有多种不同配件，例如加强载重量，特殊坐垫或靠背，颈部支撑系统、腿部可调节、可拆卸餐桌......等等。既然名为特制，价钱当然大不相同，在使用上，也因配件繁多，比较麻烦，通常是用在重症或严重肢体或躯干变形者。3.电动轮椅
就是加上电动马达的轮椅。 依操纵方式，有用摇杆的，也有用头部或吹吸系统等
等各式开关控制的。
最于重度瘫痪或需要较大移动距离者，只要其认知能力不错的话，使用电动轮椅是个不错的选择，不过需要较大活动空间。 4.特制运动轮椅
特殊设计的轮椅，用来从事休闲运动或竞赛． 常见的有竞速或篮球，跳舞用的也很常见。一般来说，轻量化与耐用是特点，许多高科技材质都会用上。 5.代步车
属于广义的轮椅，许多老人都在用．大致上分为三轮及四轮,以电动马达驱动,时速限制15km/h,以负载能力分级。
一般轮椅是一个比较简单的机械，主要有以下几部分组成： 1.大车轮：承载主要的重量。除了少数使用环境要求而用实心轮胎外，多用充气轮胎。 2.小车轮：直径大的小轮易于越过小的障碍物和特殊的地毯。但直径太大使整个轮椅所占空间变大，行动不方便。正常小轮在大轮之前，但在下肢截瘫者用的轮椅，常将小轮放在大轮之后。操作中要注意的是小轮的方向最好可与大轮垂直，否则易倒。 3.轮胎：有实心的、有充气内胎和无内胎充气型三种。实心型在平地走较快且不易爆破，易推动，但在不平路上振动大，且卡入与轮胎同宽的沟内时不易拔出；有充气内胎的较难推，也易刺破，但振动比实心的小；无内胎充气型因无内胎不会刺破，而且内部也充气、坐起来舒服，但比实心者较难推。 4.刹车：大轮应每轮均有刹车，当然象偏瘫者只能用一只手时，只好用单手刹车，
但也可装延长杆，操纵两侧刹车。刹车有两种：（1） 凹口式刹车。此刹车安全可靠，但较费力。调整后在斜坡上也能刹住，若调到1级在平地上不能刹住为失效。 （2） 肘节式刹车。利用杠杆原理，通过几个关节而后制动，其力学优点比凹口式刹车强，但失效较快。为加大患者的刹车力，常在刹车上加延长杆，但此杆易损伤，如不经常检查会影响安全。 5.6.座椅：其高、深、宽取决于患者的体型，其材料质地也取决于病种。 坐垫：为避免压疮，对垫子要高度注意，有可能尽量用蛋篓型，这种垫由一在坐位时，坐骨结节承压很大，常超出正常毛细血管端压力的1~16倍，易于缺血形成压疮。为避免此处压力过大，常在相应处的垫子上挖去一块，让坐骨结节架空，挖时前方应在坐骨结节前2.5cm处，侧方应在该结节外侧2.5cm处，深度在7.5cm左右，挖后垫子呈凹字形，缺口在后，若采用上述垫子加上切口，可以相当有效地防止压疮的产生。 7.脚托及腿托：腿托可为横跨两侧式，或两侧分开式，这两种托都以采用能摇摆到一边和可以拆卸的为最理想。必须注意脚托的高度。脚托过高，则屈髋角度过大，体重就更多地加在坐骨结节上，易引起该处压疮。 8.靠背：靠背有高矮及可倾斜和不可倾斜之分。如患者对躯干的平衡和控制较好，可选用低靠背的轮椅，使患者有较大的活动度。反之，要选用高靠背轮椅。 9.扶手及臂托：一般高出椅座面22.5~25cm，有些臂托可调节高度。还可在臂托上架上搭板供读书、用餐。
一般轮椅只需传统的的机械知识即可，但是，现今的轮椅添加部分新功能，智能化极高，需要大量电气方面的知识以及计算机信息处理技术等等。一般轮椅的制造并不复杂，普通的机械加工工艺即可，其他特殊的轮椅则是情况而定，工艺可能比较复杂。
机械工程导论这门课给我的感觉，很重要，怎么说呢，这门课程给了我们更多的、更加专业的知识，丰富了我们的视野。我所选的专业是机械工程及自动化，需要的知识是极其庞大的，机械工程导论这门课程则给了我这样一个机会，提前获取足够多的知识，使我在将来能够更加容易的学习专业知识，掌握技能技能。感谢学校给了我们这样一个机会，感老师的辛勤教导。
李广富 机械104班
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