帶手推輪的電動輪椅的機(jī)械效率和用戶體力要求


摘要

本文研究的目的是為了量化傳統(tǒng)的手動輪椅與帶手推輪的電動輪椅（PAPAW）的機(jī)械效率和所耗能量之間的差異。為了提高效率，故選定十個(gè)人工的輪椅使用者進(jìn)行評估，他們在一個(gè)被設(shè)計(jì)為手動輪椅和帶手推輪的電動輪椅（PAPAW）中做的試驗(yàn)中反復(fù)測試。試驗(yàn)者們推動一種裝備有PAPAW的Quickie GP和他們自己的在一個(gè)被電腦控制的輪椅通過五種不同水平的測功計(jì)測量。分析了輸出功率，用戶體能消耗與帶手推輪的電動輪椅輪轂，受試者每分鐘的耗氧量和機(jī)械效率。代謝能源和使用者所耗能量均顯著低于對照組（ P < 0.05 ），帶手推輪的電動輪椅的機(jī)械效率顯著高于被試者推動手動輪椅的機(jī)械效率。與帶手推輪的電動輪椅相比，他們自己的手動輪椅需要消耗平均至少多用3.65倍的體力來推動輪椅前進(jìn)。通過所有實(shí)驗(yàn)證實(shí)帶體力輔助輪轂的輪椅平均機(jī)械效率要高80.33 ％。當(dāng)受試者有體力援助推進(jìn)時(shí)，帶手推輪的電動輪椅其電機(jī)提供了總功率的73 ％。使用帶推輪的電動輪椅能明顯提高效率并減少用戶體力要求。對帶手推輪的電動輪椅的使用可能有助于延緩手動輪椅用戶的二次受傷。此外，它可能適合目前使用的電動輪椅有高度關(guān)節(jié)衰退（或正處于面臨高度關(guān)節(jié)衰退風(fēng)險(xiǎn)）的人，降低了對運(yùn)動能力的要求，具有低強(qiáng)度以及耐力等特性。出版由Elsevier科學(xué)有限公名義的IPEM出版。

關(guān)鍵字：輪椅;人-機(jī)動力;代謝能量;機(jī)械動力


1、介紹

推動輪椅的壓力對于上肢 (如上肢移動)來說可能引起手腕，手肘或肩膀[1,2]上的關(guān)節(jié)傷害 。研究結(jié)果表明，這些部位患病的概率普遍為25-64 ％ [ 3-6 ] 。它也暗示，隨著病變的級別 [ 4 ] ，以及時(shí)間的長短，傷后[ 7 ]有可能增加二次受傷。
科學(xué)家和工程師長久以來為那些正在使用手動輪椅和那些介于手動輪椅和動力輪椅之間的傳統(tǒng)人群尋找替代方法，設(shè)計(jì)了可能的解決辦法如曲柄驅(qū)動輪轂