高祿爽 韓亮

摘 要：針對一些老式居民樓沒有電梯，老年人上下樓不便，給居民樓加裝電梯成本高、審批難等問題，設(shè)計(jì)一種新型嵌入式樓梯扶手，可以提高爬樓效率、保障老年人的安全。

關(guān)鍵詞：嵌入式;扶手;設(shè)計(jì)

0 引言

對于老年人，特別那些居住于老式居民樓的老年人而言，室內(nèi)外各種樓梯、臺階已經(jīng)成為他們活動的障礙，以至于失去了許多參與社會生活的機(jī)會。針對一些老式居民樓沒有電梯，老年人上下樓不便，給居民樓加裝電梯成本高審批難等問題這一問題，國內(nèi)外進(jìn)行了一些研究，也出現(xiàn)了許多上樓梯的機(jī)械裝置。從日常生活的角度出發(fā)，應(yīng)賦予爬樓梯裝置更多的情感要素，通過重新設(shè)計(jì)構(gòu)件、外觀，賦予其更多等人性化設(shè)計(jì)，便于老年人士更好的使用這種裝置，也極大的為老年人的兒女提供了方便。作為需要特別照顧的群體，關(guān)愛老年人士也是一種人文關(guān)懷的體現(xiàn)，是社會進(jìn)步的重要標(biāo)志?，F(xiàn)在，為老年人設(shè)計(jì)已經(jīng)成為值得尊敬的行為。

1 研究背景

隨著社會進(jìn)步，新建的建筑樓中都建有自動扶梯或電梯。但是，多數(shù)舊城區(qū)居民樓仍使用樓梯，而且受到各方面條件的限制，又不能安裝自動扶梯或電梯。這對居住在這 些樓里面的居民日常生活十分不方便。特別是老年人或身體有缺陷的人，自身爬樓就不便，如果攜帶采購的日用品或食品等日常生活必需品爬樓更加艱苦。

2 設(shè)計(jì)思路

本產(chǎn)品為一款老年人上下樓的輔助工具，當(dāng)老年人在上下樓梯時(shí)，老人可以抓住搭接臂，摁下拉動裝置，卡動裝置離開卡槽，卡槽中的卡片會被拉出，卡片由搭接臂中細(xì)鋼絲繩連接，同時(shí)頂塊會將橡膠墊頂向支撐柱，支撐柱將不會與連接套發(fā)生移動，此時(shí)伺服電機(jī)開始工作，帶動整個(gè)裝置沿著卡槽運(yùn)動，此時(shí)老年人可以扶著手柄上下樓了，到達(dá)目的地后，松開按鈕，卡槽自動回歸原位，便可以進(jìn)行下一回合的工作任務(wù)。嵌入式樓梯扶手是針對于居住在沒有電梯的老式居民樓等地點(diǎn)的老年人和下肢行動不便人群，而基于TRIZ理論設(shè)計(jì)的一種新式樓梯扶手。整個(gè)裝置主要可以分為包括支撐柱、控制裝置和搭接臂，又可細(xì)分為：拉動手柄、鋼絲繩、扶手、搭接臂、控制裝置、壓臂、彈簧槽、卡動裝置、鐵軌等。在其支撐柱的外側(cè)安裝有控制裝置，支撐柱通過控制裝置連接有搭接臂，彈簧安裝在安裝臂與壓臂的內(nèi)側(cè)，搭接臂的另一端連接控制裝置，控制裝置包括安裝臂、壓臂、彈簧、連接套、轉(zhuǎn)向架和頂塊，連接套的內(nèi)壁活動連接支撐柱，轉(zhuǎn)向架通過轉(zhuǎn)軸活動連接壓臂，壓臂的一端固定連接有頂塊。針對如何保障卡動裝置在完成工作后順利回到原位的問題，通過阿奇舒勒矛盾矩陣提供的中介物原理來解決問題，得到的結(jié)論為：在卡動裝置與卡槽相接觸的卡齒的后端設(shè)計(jì)以個(gè)圓形平臺，并與后部的軸套結(jié)構(gòu)保持一定的位置。在這個(gè)位置中安裝一個(gè)剛性彈簧，作為二者之間的中介物，通過彈簧的強(qiáng)大的彈性解決卡動裝置回歸原位的問題。針對如何進(jìn)行嵌入式樓梯扶手工作路徑進(jìn)行進(jìn)行規(guī)劃的問題，運(yùn)用復(fù)制原理提供的思路尋找到了最終的解決方案。在軌道的另一側(cè)設(shè)計(jì)與卡動裝置的前端相配合的凹槽結(jié)構(gòu)，繼而運(yùn)用復(fù)制原理，復(fù)制增加無數(shù)個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)形成一個(gè)卡槽結(jié)構(gòu)，通過卡動裝置牽引整個(gè)裝置沿此軌道運(yùn)行。

3 產(chǎn)品樣式

本產(chǎn)品為一款老年人上下樓的輔助工具，當(dāng)老年人在上下樓梯時(shí)，老人可以抓住搭接臂，摁下拉動裝置，卡動裝置離開卡槽，卡槽中的卡片會被拉出，卡片由搭接臂中細(xì)鋼絲繩連接，同時(shí)頂塊會將橡膠墊頂向支撐柱，支撐柱將不會與連接套發(fā)生移動，此時(shí)伺服電機(jī)開始工作，帶動整個(gè)裝置沿著卡槽運(yùn)動，此時(shí)老年人可以扶著手柄上下樓了，到達(dá)目的地后，松開按鈕，卡槽自動回歸原位，便可以進(jìn)行下一回合的工作任務(wù)。 對嵌入式樓梯扶手的功能進(jìn)行分析：與普通的樓梯扶手不大一樣，它上面多了一個(gè)短短的手柄，當(dāng)你上樓時(shí)，雙手握住手柄，向上可推動，而當(dāng)你用力下拉時(shí)，手柄卻是固定的，從而幫你上樓。手柄是連接到下面的卡槽里的。一個(gè)卡槽剛好可以沿著固定在墻上的軌道移動，并且，內(nèi)部設(shè)有一個(gè)類似彈簧的卡片裝置。輕輕推動可向前滑動，但如果受到重力就會卡死不動。而且，扶手非常結(jié)實(shí)，它和下面鐵軌相連接，互為一體，可以承受大約200斤的重量。

4 結(jié)語

此產(chǎn)品適用于老年人上下樓梯，造型獨(dú)特，設(shè)計(jì)感強(qiáng)。充分考慮使用目的，設(shè)計(jì)人性化，安全舒適，操作簡便。同時(shí)對上下樓梯輔助裝置的功能進(jìn)行重新定義，使其功能多元化，這種多功能集合于一身的設(shè)計(jì)更符合消費(fèi)者的心理，市場前景無限。

參考文獻(xiàn)：

[1]李濤，張進(jìn)生.石材樓梯扶手加工專用設(shè)備的設(shè)計(jì)[J].2013（03）.

[2]李開明.樓梯扶手的接轉(zhuǎn)[J].建筑工人，2004（05）.

通訊作者：韓亮