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專為偏鄉地區設計的槓桿式輪椅,真的比較省力嗎?

專為偏鄉地區設計的槓桿式輪椅,真的比較省力嗎? Credit: mesaba@Flickr CC BY 2.0

傳統輪椅不耐長時間和距離使用

在經濟不發達的國家,因為經濟購買力的因素,殘障人士最常使用的不是電動輪椅,而是較為廉價的人力式輪椅,使用者自己推動輪子來獲得前進的動力,但因為道路狀況未臻完善或是個人體力不夠好,而偏鄉地區常常都需要連續幾個小時的使用,導致行動力有些遲滯。凸顯傳統輪以設計需要改良,讓使用者可以更耐久使用。

槓桿式輪椅

由美國「麻州理工學院」(MIT)畢業的學生Tish Scolnik、Mario Bollini、Ben Judge和Amos Winter創立的GRIT (Global Research Innovation and Technology),發展出一種創新的槓桿式輪椅(Leveraged Freedom Chair, LFC),標榜可以更省力,特別為偏鄉地區的使用者設計,也讓全世界殘障人士的行動更加順利。

這種槓桿式輪椅有三個主要特點:第一,它是使用自行車傳動的概念,也有兩個齒輪盤,小齒輪盤負責帶動椅輪輪軸,大齒輪盤由使用者來帶動,大小齒輪盤之間由自行車的鍊條傳動;第二,借用了自行車推進的設計,也就是用了兩根可拆卸的鐵桿作為施力的槓桿,握持位置越高,力臂就越長,力矩(扭力)越大,跨越障礙的能力越好。簡而言之,它就是把自行車的傳動系統結合到輪椅上,但沒有自行車腳踏板;此外,因為輪椅的兩個輪子是個別推動的,所以可視為兩部自行車傳動裝置裝在輪椅上;第三,它有第三輪在輪椅前方,是個8英吋的實心橡膠腳輪,而非傳統輪椅慣用的兩大輪、兩小輪的四輪設計,第三輪設計的位置相當靠前,這種設計較傳統輪椅不易翻車。這種前置性三輪設計在某些特製輪椅也常見,後輪搭配寬胎,越過沙地的能力更加優越。

全腳踏車零件設計

在影片示範中,展現了比傳統輪椅要來得快的速度性與越野性,可自行調整施力位置的力臂,也強調了為了降低成本,所以使用了現成、標準規格化的「山地自行車」零組件,不但讓經濟不夠寬裕的使用者較容易取得,也降低維修的困難程度。另外,根據實驗,此款設計和傳統輪椅相比,可以增加一半的扭力,增加80%的速度,這是重要的優點。

手搖車輪椅

然而,另外一方面,它也有與傳統輪椅類似的缺陷,例如推進方式不是「全時驅動」(Full Time Drive),而是「半時驅動」(Part Time Drive),使用者推動桿子前進後,還需要將桿子拉回,以便下一輪的推進。如果可以改善這種缺點的話,每個輪子若能少掉這種前進再後退的拉桿動作,相信前進速度可以更快,越過障礙的能力也越強,更適用於野外或崎嶇路面,可讓一些對戶外運動有熱情或是基礎建設還不健全的國家的殘障人士使用。台灣日前就有手搖車的發明,明顯改善這項缺點。

其實已有其他廠商已經設計出前置第三輪或五輪式的輪椅,搭配類似「扭力板手」(Torque Wrench)型的推桿,可用來直接驅動輪軸,軟質沙地或其他障礙能更容易去克服。另外,純機械式的設計相對於電機電子式的好處就是其可靠性要高出很多,不用擔心電力問題或電路板故障而動彈不得的窘境,維修也較為簡易可得,使用者的心理壓力與花費也相對較低。

看了以上數種輪椅設計的概念,你認為哪一種輪椅,不要電力,能最省力又經濟呢?

文章參考:GRIT
影片來源:GRIT: Freedom Chair年代新聞CH50User Built Wheelchairs
圖片來源:mesaba@Flickr  CC BY 2.0


作者簡介

BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。