Nghiên cứu và phát triển xe lăn đa chức năng phục vụ cho người già và người tàn tật

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN MINH QUÂN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN XE LĂN ĐA CHỨC NĂNG PHỤC VỤ CHO NGƯỜI GIÀ VÀ TÀN TẬT NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 605204 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN MINH QUÂN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN XE LĂN ĐA CHỨC NĂNG PHỤC VỤ CHO NGƯỜI GIÀ VÀ TÀN TẬT NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 605204 Hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG Tp Hồ Chí Minh, năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN MINH QUÂN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN XE LĂN ĐA CHỨC NĂNG PHỤC VỤ CHO NGƯỜI GIÀ VÀ TÀN TẬT NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 605204 Tp Hồ Chí Minh, năm 2012 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC Họ Tên: NGUYỄN MINH QUÂN Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 05-01-1985 Nơi sinh: TP.HCM Địa liên lạc: 687, QL13, KP3, P Hiệp Bình Phƣớc, Q Thủ Đức, TP.HCM Điện thoại: 01642193312 Email: minhquancokhimay@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Đại học Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: năm 2007-2009 Nơi học: Trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh Địa chỉ: 02-Nguyễn Văn Bảo, P 4, Q Gò Vấp, TP Hồ Chí Minh Nghành học: Công nghệ Cơ Khí Cao học Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: năm 2010-2012 Nơi học: Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Địa chỉ: 01-Võ Văn Ngân, P Linh Chiểu, Q Thủ Đức, Tphcm Nghành học: Cơ Khí Máy i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 10 năm 2012 ii LỜI CẢM ƠN Học viên xin chân thành cảm ơn công sức tất Thầy, Cô giáo trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh giảng dạy học viên suốt thời gian học tập nghiên cứu trƣờng Học viên xin chân thành cảm ơn tất quý Thầy Cô giáo phòng đào tạo sau đại học Khoa Cơ Khí Máy trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh Đặc biệt học viên xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành thầy PGS.TS Nguyễn Ngọc Phƣơng TS Nguyễn Trƣờng Thịnh tận tình hƣớng dẫn cho học viên trình thực luận văn tốt nghiệp Cuối xin chân thành cảm ơn góp ý chia sẻ tất chị học viên lớp iii TÓM TẮT Xe lăn tự hành đa chức kết hợp xe lăn truyền thống thiết bị hỗ trợ bệnh nhân việc nâng hạ xuống giƣờng bệnh Thiết bị di chuyển linh hoạt, giúp lấy đồ vật cao, hỗ trợ thay đổi vị trí ngồi phục hồi chức lại cho ngƣời sử dụng Để thực đƣợc chức đòi hỏi xe lăn phải có hệ thống khung bảo đảm độ bền, độ linh hoạt, độ ổn định nhƣ kiểu dáng phù hợp với ngƣời sử dụng Chính vậy, tiến hành thiết kế hệ thống khung xe tính toán lại nhằm đƣa đƣợc kết cấu tối ƣu khối lƣợng hệ thống khung xe nhƣng bảo đảm tính kinh tế kĩ thuật Để làm đƣợc nhiệm vụ này, sử dụng phần mềm soilwork 2010 việc thiết kế phần mềm ansys việc tính toán tối ƣu iv ABSTRACT Multi-functional wheelchair is a combination of traditional wheelchair and equipment in support of lifting patients into hospital beds This device can move flexibly, to help get things from above, supports change seating position and movement rehabilitation for users To perform this function requires the wheelchair to ensure system reliability framework, flexibility, reliability and style suit the user Therefore, we conducted system design chassis and recalculate to identify the optimal structure in terms of volume but the system chassis guarantee the economic and technical In oder to make these works, we use software Soilwork 2010 in the design and ANSYS software to calculate optimal Keywords- Optimal structure, wheelchair, Structure analysis v MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC Error! Bookmark not defined LỜI CAM ĐOAN Error! Bookmark not defined LỜI CẢM ƠN Error! Bookmark not defined TÓM TẮT Error! Bookmark not defined SUMMARY Error! Bookmark not defined Chƣơng TỔNG QUAN Error! Bookmark not defined 1.1 Tình hình nghiên cứu Error! Bookmark not defined 1.1.1 Nƣớc Error! Bookmark not defined 1.1.2 Trong nƣớc .4 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Cách tiếp cận hƣớng nghiên cứu 1.5 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined 1.6 Nội dung nghiên cứu Chƣơng PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN KẾT CẤU .9 2.1 Quá trình thiết kế máy chi tiết máy 2.2 Phân tích lựa chọn kết cấu 10 2.2.1 Chế độ làm việc xe 10 2.2.2 Nguyên lý làm việc xe 10 2.3 Các phƣơng án đề xuất cho cấu di chuyển 11 2.3.1 Di chuyển chân 11 2.3.2 Di chuyển xích .12 2.3.3 Di chuyển bánh xe cao su 13 vi 2.3.4 Các loại bánh xe 15 2.4 Các phƣơng án đề xuất cho cấu nâng 17 2.4.1 Cơ nâng nâng xi lanh thủy lực 17 2.4.2 Cơ nâng nâng tời kéo cáp 18 2.4.3 Cơ nâng nâng bánh 19 2.4.4 Cơ nâng nâng trục vít me đai ốc bi 20 Chƣơng THIẾT KẾ CƠ KHÍ VÀ TÍNH TOÁN KẾT CẤU 22 3.1 Lý thuyết nhân trắc học thiết kế không gian xe 22 3.2 Thiết kế khí 23 3.2.1 Thiết kế khung 23 3.2.2 Thiết kế khung nâng .24 3.2.3 Thiết kế khung ghế xoay 25 3.2.4 Lắp ráp toàn hệ thống khung 25 3.3 Tính toán kết cấu xe 27 3.3.1 Chọn động xoay trục vít me bi 31 3.3.2 Chọn động đẩy 33 3.3.3 Chọn động lái 34 3.3.4 Chọn động xoay ghế ngồi 35 3.3.5 Chọn động đỡ ngƣời .36 3.4 Động học bánh lái xe lăn 36 Chƣơng THỰC NGHIỆM .39 4.1 Đánh giá kết cấu khung xe 39 4.2 Kết mô ứng suất chuyển vị xe .42 4.2.1 Phƣơng pháp phần tử hữu hạn phân tích kết cấu 42 vii 4.2.2 Kết mô 44 4.3 Thực nghiệm .53 4.4 Tối ƣu hóa hệ thống khung .56 4.4.1 Lý thuyết tối ƣu hóa kết cấu 56 4.4.2 Mô .57 4.4.2 Đánh giá kết 59 Chƣơng KẾT LUẬN 60 Tài liệu tham khảo .61 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Các kiểu xe lăn Hình 1.2 Sự phát triển xe lăn hỗ trợ bệnh nhân Hình 1.3 Xe lăn Permovel Hình 1.4 Sự phát triển thiết bị nâng hỗ trợ bệnh nhân Hình 1.5 Chiếc xe lăn PET Hình 1.6: Các sản phẩm xe lăn công ty Kiến Tường Hình 1.7 Xe lăn điện ứng dụng ERGONOMICS Hình 2.1 Mô hình xe lăn đa chức 13 Hình 2.2 Sự xếp chân loài động vật khác 14 Hình 2.3 Robot di chuyển chân 14 Hình 2.4 Robot di chuyển bánh xích 15 Hình 2.5 Xe lăn Robot di chuyển bánh xe 16 Hình 2.6 Các loại bánh xe sử dụng cho mobile robot 17 Hình 2.7 Các cách bố trí bánh xe cho mobile robot 17 Hình 2.8 Cơ cấu di chuyển cho xe lăn đa chức 18 Hình 2.9 Mô hình xe lăn sử dụng cấu nâng xi lanh thủy lực 19 Hình 2.10.Mô hình xe lăn sử dụng cấu nâng tời kéo cáp 19 Hình 2.11 Mô hình xe lăn sử dụng cấu nâng bánh 20 Hình 2.12 Mô hình xe lăn sử dụng cấu nâng trục vít me đai ốc bi 21 Hình 3.1 Các kích thước tham chiếu nhân trắc học 23 Hình 3.2 Kích thước thiết kế khung 24 Hình 3.3 Kích thước thiết kế khung nâng 24 Hình 3.4 Kích thước thiết kế khung ghế xoay 25 Hình 3.5 Lắp ráp hệ thống khung 26 Hình 3.6 Bản vẽ tháo lắp chi tiết xe lăn đa chức 26 Hình 3.7 Sơ đồ hệ thống truyền động xe lăn 27 Hình 3.8 Bộ truyền vít me đai ốc bi truyền xích sau chế tạo 33 Hình 3.9 Bộ truyền bánh nón cho cấu lái sau chế tạo 35 ix Hình 3.10 Sơ đồ tính lực nâng đỡ người 36 Hình 3.11 Mô hình dẫn động xe lăn 36 Hình 3.12 Mô hình động học hệ thống dẫn động 37 Hình 4.1 Mô hình xe lăn sau chế tạo 39 Hình 4.2 Kết mô ứng suất sinh ổ đỡ ghế ngồi vị trí cao với góc quay 1800 41 Hình 4.3 Kết mô ứng suất ổ bi trục tách 41 Hình 4.4 Kết mô chuyển vị toàn phần xe ghế ngồi vị trí thấp với góc quay 0o 42 Hình 4.5 Biểu đồ kết mô mối quan hệ ứng suất với góc quay tương ứng với chiều cao nâng (60kg) 46 Hình 4.6 Biểu đồ kết mô mối quan hệ chuyển vị với góc quay tương ứng với chiều cao nâng (60kg) 46 Hình 4.7 Biểu đồ kết mô mối quan hệ ứng suất với góc quay tương ứng với chiều cao nâng (70kg) 48 Hình 4.8 Biểu đồ mô thể mối quan hệ chuyển vị với góc quay tương ứng với chiều cao nâng (70kg) 48 Hình 4.9 Biểu đồ kết mô mối quan hệ ứng suất với góc quay tương ứng với chiều cao nâng (80kg) 50 Hình 4.10 Biểu đồ kết mô mối quan hệ chuyển vị với góc quay tương ứng với chiều cao nâng (80kg) 50 Hình 4.11 Sơ đồ kiểm tra độ chuyển vị xe lăn 54 Hình 4.12 Mô hình thí nghiệm đo chuyển vị thực tế 54 Hình 4.13 Đồ thị kết đo chuyển vị mô thực tế khung xe 55 Hình 4.14 Mô hình đặt tải điều kiện ràng buộc 58 Hình 4.15 Kết sau tối ưu hóa mẫu số số 58 Hình 4.16 Kết mô ứng suất mẫu số số 58 Hình 4.17 Kết mô chuyển vị mẫu số số 59 x DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 So sánh ưu nhược điểm cấu di chuyển 14 Bảng 3.1 Kích thước tham chiếu nhân trắc học 23 Bảng 3.2 Giá trị áp suất cho phép 28 Bảng 3.3 Giá trị ψH ψh 28 Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật xe lăn 40 Bảng 4.2 Khối lượng chi tiết máy 41 Bảng 4.3 Cơ tính loại thép sử dụng 41 Bảng 4.4 Bảng giá trị ứng suất mô ổ trục (MPa) trường hợp người có khối lượng 60kg 47 Bảng 4.5 Bảng giá trị chuyển vị mô ổ trục (MPa) trường hợp người có khối lượng 60kg 47 Bảng 4.6 Bảng giá trị ứng suất mô ổ trục (MPa) trường hợp người có khối lượng 70kg 49 Bảng 4.7 Bảng giá trị chuyển vị mô ổ trục (MPa) trường hợp người có khối lượng 70kg 49 Bảng 4.8 Bảng giá trị ứng suất mô ổ trục (MPa) trường hợp người có khối lượng 80kg 51 Bảng 4.9 Bảng giá trị chuyển vị mô ổ trục (MPa) trường hợp người có khối lượng 80kg 51 Bảng 4.10 Kết sau tối ưu 59 xi Chƣơng TỔNG QUAN Cuộc sống ngày đƣợc cải thiện phát triển mạnh mẽ kinh tế xã hội, chất lƣợng tăng lên điều làm tuổi thọ ngƣời tăng lên Theo nghiên cứu 10% dân số giới ngƣời 60 tuổi đến năm 2050 tỉ lệ tăng lên gấp đôi tỉ lệ tăng lớn ngƣời 85 tuổi ngƣời già [1] Theo Ủy ban Quốc gia Ngƣời cao tuổi Việt Nam cho biết, Việt Nam số lƣợng ngƣời cao tuổi ngày tăng tăng nhanh năm gần Năm 1989 tỷ lệ ngƣời cao tuổi chiếm 7,2% dân số năm 2007 9,45% Dự báo tỷ lệ tăng đột biến từ năm 2010 đạt 16,8% vào năm 2029 [10] Chính điều mà số lƣợng ngƣời dùng để chăm sóc ngƣời già phải tăng theo để đáp nhu cầu xã hội Nhƣng theo nghiên cứu số lƣợng ngƣời cần cho việc chăm sóc ngƣời già ngày đi, vào năm 1950 có ngƣời trƣởng thành chăm sóc hỗ trợ ngƣời 65 tuổi hay lớn Ngày tỉ lệ ngƣời ngƣời già đến năm 2020 ngƣời trƣởng thành chăm sóc ngƣời già [2] Do tính chất công việc nặng nhọc nhàm chán nên tỉ lệ giảm điều tất yếu cần thiết bị hỗ trợ cho ngƣời già để họ độc lập hoạt động ngày Thiết bị di chuyển linh hoạt, giúp lấy đồ vật cao, hỗ trợ thay đổi vị trí ngồi phục hồi chức lại cho ngƣời sử dụng Để hiểu rõ thêm tình hình phát triển thiết bị hỗ trợ cho ngƣời già tàn tật, tiến hành tìm hiểu tình hình nghiên cứu phát triển thiết bị nƣớc 1.1 Tình hình nghiên cứu 1.1.1 Nƣớc Theo nhƣ định nghĩa xe lăn (Wheelchair) phƣơng tiện hỗ trợ có bánh xe, giúp ngƣời gặp khó khăn việc lại di chuyển đƣợc không gian tự có ngƣời khác đẩy Chiếc xe lăn đƣợc phát minh năm 1595, đƣợc thiết kế dành cho vua Philip II Tây Ban Nha nhà phát minh vô danh Hình 1.1 Các kiểu xe lăn [4] Năm 1655, Stenphen Farfler thợ sửa đồng hồ bị liệt chân tạo nên ghế tự đẩy ba bánh xe Vào năm 1783, John Dawson thành phố Bath nƣớc Anh phát minh xe lăn đƣợc đặt theo tên riêng thành phố Bath Dawson thiết kế bánh thật lớn thêm bánh nhỏ kế bên Chiếc xe lăn Bath đƣợc bán rộng rãi tất xe khác vào năm đầu kỉ 19 Tuy nhiên, xe lăn Bath không hoàn toàn thoải mái có nhiều cải tiến cho xe lăn Vào năm 1869, quyền sáng chế xe lăn đƣợc công nhận trình làng mô hình với điều khiển bánh xe bánh nhỏ giúp điều khiển tốt Vào năm 1867-1875, nhà phát minh đƣa thêm miếng cao su rỗng vào bánh xe tƣơng tự sử dụng xe đạp vành kim loại Vào năm 1881, dụng cụ đẩy để tự đẩy phía trƣớc đƣợc phát minh Năm 1900, bánh xe căm đƣợc xuất đƣợc sử dụng bánh xe Năm 1916, bánh xe có motor đƣợc sản xuất Luân Đôn Năm 1932, kĩ sƣ Harry Jennings tạo nên bánh xe lăn thép hình ống Đó xe thép hình ống giới tƣơng tự nhƣ xe đƣợc sử dụng ngày Chiếc xe đƣợc tạo nên dành cho ngƣời bạn Jenny bị bệnh liệt hai chân Herbert Everest Và kể từ mẫu xe lăn liên tục đƣợc cải tiến phát triển hình dáng mức độ linh hoạt, chúng giúp cho ngƣời sử dụng cảm thấy thoải mái tự tin Hình 1.2 thể phát triển loại xe lăn hình dáng, tiện lợi Hình 1.2 Sự phát triển loại xe lăn hỗ trợ bệnh nhân [1] Gần nhà nghiên cứu Nhật dẫn đầu Masaharu Komori, giáo sƣ kỹ thuật y khoa cộng tác với trƣờng đại học Kyoto, phát minh Permoveh, hay Phƣơng tiện Di chuyển Cá nhân (Personal Mobility Vehicle) đƣợc thể hình 1.3 Đây mẫu thiết kế xe lăn hệ đƣợc trông đợi hỗ trợ nâng cao chất lƣợng sống cho ngƣời khuyết tật [6] Chiếc xe lăn Permovel có tới bốn bánh xe kích thƣớc, bánh xe đƣợc gắn 32 lăn xoay vuông góc với vành bánh xe Nhờ lăn này, xe lăn di chuyển theo hƣớng theo mong muốn ngƣời sử dụng với điểu khiển cầm tay Hình 1.3 Xe lăn Permovel [6] Bên cạnh phát triển xe lăn có phát triển thiết bị hỗ trợ nâng hạ, thiết bị giúp ngƣời chăm sóc không bị sức nhƣ chấn thƣơng xảy trình thay đổi vị trí bệnh nhân nhƣ từ xe lăn lên giƣờng bệnh hay lên ô tô ngƣợc lại Hình 1.4 thể thiết bị nâng hỗ trợ bệnh nhân Hình 1.4 Sự phát triển thiết bị nâng hỗ trợ bệnh nhân [1] 1.1.2 Trong nƣớc Hiện Việt Nam, loại xe dành cho ngƣời khuyết tật đa dạng chủng loại Tuy nhiên, hầu hết sản phẩm có xuất xứ từ nƣớc ngoài, giá thành cao, bảo hành, bảo dƣỡng khó khăn, đa số xe lăn tay cần có ngƣời đẩy, hạn chế khả ngƣời khuyết tật Trƣớc nhu cầu thực tế nhiều ngƣời khuyết tật, bệnh nhân nhƣ ngƣời có tuổi cần có phƣơng tiện lại, dễ sử dụng, giá thành rẻ Trung tâm nghiên cứu ứng dụng sáng tạo công nghệ, Khoa Điện, Đại học Bách khoa dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Tạ Cao Minh tiến hành nghiên cứu chế tạo xe lăn điện với tên gọi PET đƣợc thể nhƣ hình 1.5, giải pháp di chuyển cho ngƣời già ngƣời khuyết tật Điểm đặc biệt xe động, sử dụng lúc hai động điện chiều không chổi than, động điều khiển bánh xe Nhờ vậy, hệ thống truyền động xe trở nên đơn giản so với xe loại nƣớc sản xuất, hạn chế đƣợc hỏng hóc nhƣ tiêu tốn lƣợng Hình 1.5 Chiếc xe lăn PET [7] Công ty Kiến Tƣờng nhà sản xuất xe lăn lớn Việt Nam tạo nhiều sản phẩm đáp ứng đƣợc nhu cầu thị trƣờng Còn xe lăn tự động nhiều chức chủ yếu nhập từ nƣớc với chi phí cao Các sản phẩm hình 1.6 thể sản phẩm công ty Kiến Tƣờng, đƣợc đƣa thị trƣờng góp phần hỗ trợ việc di chuyển ngƣời già tàn tật (a) (b) (c) Hình 1.6 Các sản phẩm xe lăn công ty Kiến Tƣờng [8] (a) Xe lăn vƣợt địa hình (b) Xe lăn điện (c) Xe lăn bàn đa Nếu nhƣ thiết kế xe lăn điện trƣớc đơn sử dụng việc lại thiết kế lần SV ĐH Bách khoa Đà Nẵng mang tính hỗ trợ sinh hoạt tối đa Đây đề tài nghiên cứu ứng dụng ERGONOMICS vào thiết kế chế tạo hoàn chỉnh xe lăn điện với nhiều tính phục vụ cho ngƣời tàn tật ngƣời già sinh hoạt hàng ngày đƣợc thể hình 1.7 Tất chuyển động xe đƣợc điều khiển cần điều khiển (Joystick) Hình 1.7 Xe lăn điện ứng dụng ERGONOMICS [9] 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Tình hình chăm sóc sức khỏe cho ngƣời dân đƣợc cải thiện nhƣng hạn chế so với nƣớc khu vực Đặc biệt thiết bị hỗ trợ nhân viên y tế không bị chấn thƣơng việc thay đổi vị trí ngƣời bệnh nhƣ giúp nâng bệnh nhân từ xe lăn lên giƣờng bệnh hay ngƣợc lại thiết bị giúp bệnh nhân cao tuổi, ngƣời tàn tật ngƣời cần phục hồi chức việc lại Các thiết bị giúp họ tự chủ động di chuyển, nhiên thiếu Đây điều đáng tiếc nƣớc ta số lƣợng ngƣời cao tuổi tàn tật tƣơng đối nhiều, thị trƣờng đầy tiềm Nếu đƣợc chế tạo đƣa vào sử dụng góp phần làm cho sống ngƣời sử dụng trở nên thoải mái tự tin 1.3 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Làm chủ công nghệ thiết kế chế tạo xe lăn mang tính chất đa chức phù hợp với ngƣời Việt Nam Xe thực đƣợc chức di chuyển, nâng hạ, thay đổi vị trí, phục hồi chức cho ngƣời bệnh, ngƣời già tàn tật Chế tạo thử nghiệm hoàn chỉnh xe lăn đa chức Xe đƣợc thiết kế phù hợp với tiêu chí có kết cấu khí đơn giản hiệu quả, khả di chuyển linh hoạt, phù hợp với sản xuất hàng loạt 1.4 CÁCH TIẾP CẬN, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Cách tiếp cận Nghiên cứu, tham khảo rút kinh nghiệm từ mẫu xe lăn di động tiêu biểu hãng sản xuất, viện nghiên cứu trƣờng đại học nƣớc tiên tiến giới để từ lựa chọn công nghệ phù hợp giải pháp tối ƣu S K L 0 [...]... đƣa vào sử dụng sẽ góp phần làm cho cuộc sống của những ngƣời sử dụng nó trở nên thoải mái và tự tin hơn 1.3 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Làm chủ công nghệ thiết kế và chế tạo xe lăn mang tính chất đa chức năng phù hợp với ngƣời Việt Nam Xe này có thể thực hiện đƣợc các chức năng di chuyển, nâng hạ, thay đổi vị trí, phục hồi chức năng cho ngƣời bệnh, ngƣời già và tàn tật Chế tạo thử nghiệm hoàn chỉnh 1 xe lăn đa chức. .. Hình 1.1 Các kiểu xe lăn đầu tiên 1 Hình 1.2 Sự phát triển của xe lăn hỗ trợ bệnh nhân 2 Hình 1.3 Xe lăn Permovel 3 Hình 1.4 Sự phát triển của thiết bị nâng hỗ trợ bệnh nhân 3 Hình 1.5 Chiếc xe lăn PET 4 Hình 1.6: Các sản phẩm xe lăn của công ty Kiến Tường 5 Hình 1.7 Xe lăn điện ứng dụng ERGONOMICS 6 Hình 2.1 Mô hình xe lăn đa chức năng 13 Hình... và đã góp phần hỗ trợ việc di chuyển của những ngƣời già và tàn tật 5 (a) (b) (c) Hình 1.6 Các sản phẩm xe lăn của công ty Kiến Tƣờng [8] (a) Xe lăn vƣợt địa hình (b) Xe lăn điện (c) Xe lăn bàn đa năng Nếu nhƣ các thiết kế về xe lăn điện trƣớc đây chỉ đơn thuần sử dụng trong việc đi lại thì thiết kế lần này của các SV ĐH Bách khoa Đà Nẵng còn mang tính hỗ trợ sinh hoạt tối đa Đây là đề tài nghiên cứu. .. Hình 2.5 Xe lăn và Robot di chuyển bằng bánh xe 16 Hình 2.6 Các loại bánh xe sử dụng cho mobile robot 17 Hình 2.7 Các cách bố trí bánh xe cho mobile robot 17 Hình 2.8 Cơ cấu di chuyển cho xe lăn đa chức năng 18 Hình 2.9 Mô hình xe lăn sử dụng cơ cấu nâng bằng xi lanh thủy lực 19 Hình 2.10.Mô hình xe lăn sử dụng cơ cấu nâng bằng tời kéo cáp 19 Hình 2.11 Mô hình xe lăn sử dụng... trợ cho những ngƣời già để họ có thể độc lập trong mọi hoạt động hằng ngày Thiết bị này có thể di chuyển linh hoạt, giúp lấy đồ vật ở trên cao, hỗ trợ thay đổi vị trí ngồi và phục hồi chức năng đi lại cho ngƣời sử dụng Để hiểu rõ thêm về tình hình sự phát triển của các thiết bị hỗ trợ cho ngƣời già và tàn tật, tôi đã tiến hành tìm hiểu tình hình nghiên cứu phát triển của các thiết bị này ở trong và. .. thiết kế xe lăn thế hệ mới đƣợc trông đợi sẽ hỗ trợ và nâng cao chất lƣợng cuộc sống cho những ngƣời khuyết tật [6] Chiếc xe lăn Permovel có tới bốn bánh xe cùng kích thƣớc, và mỗi bánh xe đƣợc gắn 32 con lăn có thể xoay vuông góc với vành bánh xe Nhờ các con lăn này, chiếc xe lăn có thể di chuyển theo bất cứ hƣớng nào theo mong muốn của ngƣời sử dụng với điểu khiển cầm tay 3 Hình 1.3 Xe lăn Permovel... ứng dụng ERGONOMICS vào thiết kế và chế tạo hoàn chỉnh một chiếc xe lăn điện với nhiều tính năng phục vụ cho ngƣời tàn tật và ngƣời già trong sinh hoạt hàng ngày và đƣợc thể hiện ở hình 1.7 Tất cả các chuyển động của xe đƣợc điều khiển bằng một cần điều khiển (Joystick) duy nhất Hình 1.7 Xe lăn điện ứng dụng ERGONOMICS [9] 6 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Tình hình chăm sóc sức khỏe cho ngƣời dân đã đƣợc... bánh xe Vào năm 1783, John Dawson của thành phố Bath ở nƣớc Anh đã phát minh ra chiếc xe lăn đƣợc đặt theo tên riêng của thành phố Bath Dawson đã thiết kế 2 cái bánh thật lớn và thêm 2 cái bánh nhỏ kế bên Chiếc xe lăn Bath đƣợc bán rộng rãi hơn tất cả những xe khác vào những năm đầu của thế kỉ 19 Tuy nhiên, chiếc xe lăn của Bath không hoàn toàn thoải mái và đã có rất nhiều cải tiến cho xe lăn này Vào... từ xe lăn lên giƣờng bệnh hay ngƣợc lại và thiết bị này cũng giúp những bệnh nhân cao tuổi, ngƣời tàn tật và những ngƣời cần phục hồi chức năng trong việc đi lại Các thiết bị này giúp họ tự chủ động trong di chuyển, tuy nhiên hiện nay đang rất thiếu Đây là một điều đáng tiếc vì nƣớc ta số lƣợng ngƣời cao tuổi và tàn tật là tƣơng đối nhiều, và đây là một thị trƣờng đầy tiềm năng Nếu đƣợc chế tạo và. .. sáng chế xe lăn đã đƣợc công nhận và đã trình làng mô hình đầu tiên với bộ điều khiển bánh xe và những cái bánh nhỏ giúp điều khiển tốt hơn Vào những năm 1867-1875, những nhà phát minh đã đƣa thêm những miếng cao su rỗng vào bánh xe tƣơng tự sử dụng trong xe đạp trên vành kim 2 loại Vào năm 1881, dụng cụ đẩy để tự đẩy về phía trƣớc đƣợc phát minh Năm 1900, bánh xe căm đầu tiên đƣợc xuất hiện và đƣợc ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN MINH QUÂN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN XE LĂN ĐA CHỨC NĂNG PHỤC VỤ CHO NGƯỜI GIÀ VÀ TÀN TẬT NGÀNH:... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN MINH QUÂN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN XE LĂN ĐA CHỨC NĂNG PHỤC VỤ CHO NGƯỜI GIÀ VÀ TÀN TẬT NGÀNH:... việc di chuyển ngƣời già tàn tật (a) (b) (c) Hình 1.6 Các sản phẩm xe lăn công ty Kiến Tƣờng [8] (a) Xe lăn vƣợt địa hình (b) Xe lăn điện (c) Xe lăn bàn đa Nếu nhƣ thiết kế xe lăn điện trƣớc đơn