自发供电红外、按摩单车轮椅便携一体车－第十届－中国宋庆龄基金会少年儿童发明奖

自发供电红外、按摩单车轮椅便携一体车

来源：发布时间：2014-09-24 浏览次数：1425

作品名称：自发供电红外、按摩单车轮椅便携一体车
作品照片1	作品照片2
作品摘要: （一）创新问题提出："远距离的出游"成为越来越多行动不便坐轮椅人的夙愿；出游中的天冷和久坐，给他们带来了无奈的难受。在能源匱缺的今天，为满足坐轮椅人的夙愿，带给他们天冷时的温暖，身体痛胀时的舒服，我们进行了本作品的研发。（二）问题解决中的基本作法：1、选择购买高低适度、匹配的全铝合金折叠单车和轮椅，用方便装配拆卸的办法，把它们合为一体。2、设计用变速高效发电机与后轮组合增量发电和安全供电。3、根据有关医学原理设计按摩、红外安置处，制作其外套。4、设计制作蓄电池充电及其对用电器供电的保护电路和警示信号。（三）应用的科学原理：1、机械能转换为电能原理。2、电能转换为热能、机械能原理。3、医学全息论、经络学等原理，① 按摩能刺缴调理脏腑，能疏通经络；②红外温热能驱寒促进血液循环；③足是人体的全息胚，人的脏腑器官与足底穴位是一一对应的，对足的按摩与红外温热就是对全身的按摩与温热。（四）与同类作品比较：我们的一体车较从资料上能见到的一体车所独具的：①用转动的后轮发电，让坐轮椅人绿色出游；②可让坐轮椅人享受自发供电带来的配有控制盒使用方便安全的按摩与红外温暖；③能折叠、便携、便搁放。
作品设计思路: 1、设计组合的一体车，为目标功能的实现奠定基础。一体车由两部分组成：前部是带有按摩红外器、蓄电池、稳压器与控制器的轮椅，椅的两处刹车是一体车刹车；后部是去掉前轮、把手并在后轮安装有发电机的单车及用航空铝合金杆与单车横樑为主杆自制的连接架，该架伸进轮椅的下方，用U型活动卡和螺丝把架与轮椅结合部卡紧栓住。当卸下U型卡和螺丝，可将前后部分别折叠后搁放汽车尾箱。 2、设计后轮与电机的传动连接方式，采用高效变速发电机增量发电。我们用三飞轮去连接单车后轮与发电机转轴，当看护者脚踩单车后轮转动，轮上的三飞轮通过链条带动发电机转轴发电。电机的增速比为1:9.78，效率为80％，当发电机转速300转/分钟即后轮速约30转以上时给12V电池可正常充电。 3、依据医学原理，我们把可调控的按摩红外器装在用布料缝制的可挡风保暖的套子里，接上蓄电池，搁置在轮椅踏脚板上。4、对电安全采取的措施：因车速不一发出电不稳定，设计了稳压电路。车倒退时发出的电方向改变，设计了无极性充电器。为不损坏蓄电池设计了充滿电时控制板上的绿灯亮、电池电压降到一定值时，控制板上黄灯亮，提醒使用者断电和充电。