报告者:简志伟指导老师:游忠煌
摘要
行动辅具-助行器的种类、特色、对象问题机构改良 (1)减速装置 (2)煞车系统量测 (1)量测使用者将跌倒时手腕施力於助行器的受力情况 (2)可测量手腕施於握把作用力之感测装置
助行器的种类
四脚型助行器
前轮式助行器
三轮式助行器
四轮式助行器
个别特色
四脚型助行器 {zh0}的稳定性和{zd0}正向支撑力[ Frederick, 2003] [Hook ,2003] 须重新学习步态及消耗能量高[Foley ,1996] pick-up时期是最不稳定也最危险的状态 [Hamid ,2005][Richard ,1993]四轮式助行器 以推动方式前进,耗能量少[Honeyman ,1996] 行走步态较类似正常人走路的步态[Foley ,1996] 可提供远距离步行使用,但所提供的正向支撑力较少 [Hook ,2003]前滚轮式助行器 以推动方式前进,耗能量少[Honeyman ,1996] 需要更换助行器脚部橡皮套[William,1995]
使用对象
1.骨科疾病:如截肢、骨折、下肢关节炎或是关节置换手术患者.2.神经系统疾病:不xx脊椎损伤、中风、帕金森氏症、失智症患者.3.广泛性体能衰弱:心肺疾病患者.[阳明辅具所 朱文玥,2006]若是以年龄层来分类,根据Pardo 学者的文献指出,助行器的使用族群大多数为年龄超过六十岁以上之老人[Pardo, 1993]
问题
老人在使用四脚型助行器,在pick-up时期助行器无法提供支撑,反而重量还要负荷在脚上,此为最不稳定的状态目前国内外对於助行器安全性的改良,多以需要用到电力系统为主,因此在助行器上必须装载电池、机电装置等设备,大大增加了助行器的重量,在移动或搬移时并不便利.
想法
(1) 设计有四轮式助行器不需提起助行器的状态,有类似正常步态及较高的稳定性 (2)仍有固定式助行器可以提供较大的支撑力—煞车系统 (3)控制助行器前进的速度—减速装置
助行器之机构改良
减速装置煞车系统
减速装置
轮型助行器本身的阻力很小,为了避免助行器移动过快,必须要增加轮子的阻力 此装置是使用减速马达 在此是将减速马达当成发电机来使用将减速马达接上一可变电阻.介由可变电阻的调整来改变轮子的阻力.而达成减速的效果.
煞车系统
减速装置只能限制助行器速度,并无法固定助行器,对使用者来说还是不够安全.煞车系统为一机械式装置,其目的是当使用者在跌倒或失去重心的状况下,手腕对助行器的施力可能会加大,来引发煞车的机制将轮子锁住.
量测
量测使用者将跌倒时手腕施力於助行器的受力情况可测量手腕施於握把作用力之感测装置
量测使用者将跌倒时手腕施力於助行器的受力情况
目前并无文献指出助行器使用者将跌倒时对於助行器的受力情形 水平力??垂直力??力矩???测量手腕在将跌倒时的受力状况 六轴向力感测器(Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz ) 将力感测器固定在助行器上,所以需要改装助行器握把的部份
可测量手腕施於握把作用力之感测装置
感测装置就是要用来测量使用者手腕的施力大小,在煞车装置的握把处加上一可以测量线性位移的位移感测器LVDT(Linear Variable Differential Transformer) Position Sensors 虎克定律公式 F = KS可量测出每位使用者的受力状况,而给予不同弹簧系数之弹簧
可测量手腕施於握把作用力之感测装置
上述之煞车系统提到,当手施力於握把时会受到弹簧给予的反作用力,而施力(F)到某一程度时,会压缩弹簧一位移量(S),此位移量即为煞车线的位移量,位移量的多少是控制煞车的因素.但因为每位使用者手腕所施加於行器的力量皆不同,无法以同一位移量来控制煞车.所以需要个别测量使用者手部施加於助行器的力量
遇到的问题
量测使用者将跌倒时手腕施力於助行器的受力情况可能不够客观 (1)无法由老人来测试,而是健康受测者 (2)受测者心理已预知要跌倒的状况,和真 实要跌倒前未知状态是否会有不同反应,并不得而知???
文献回顾
Frederick W. Van Hook, Dale Demonbreun, Barry D. WEISS.Ambulatory Devices for Chronic Gait Disorders in the Elderly." American Family Physician, April 15, 2003 Volume 67, Number 8.Hook, F. W. D. Demonbreun., B. D. Weiss. "Ambulatory devices for chronic gait disorders in the elderly." Ame. Fam. Phy.67.8(2003):1717-1724.Foley Michael P; Prax, Brian; Crowell, Richard; Boone, Tommy. "Effects of assistive devices on cardiorespiratory demands in older adults." Physical Therapy; Dec 1996; 76, 12:1313-1319 . ProQuest Medical Library.Hamid Bateni, PhD, Brain E. Maki, PhD."Assistive Devices for balance and mobility:Benefits, Demands, and adverse Consequences."Arch Phys Med Rehabil 2005;86:134-45.Richard D. Pardo, MSc, A. Barry Deathe, MD and David A. Winter, PhD. "System for routine assessment of walker-assisted gait." Clin. Biomech. 1993;8:73-80.Honeyman, P., P. Barr, and D. G. Stubbing. "Effect of a walking aid on disability,oxygenation, and breathlessness in patients with chronic airflow limitation."J.Cardiopulm.Rehabil. 16.1 (1996): 63-67.William C. Mann,OTR, PhD, Dianne Hurren, RN, MS, Machiko Tomita, PhD, Barbara Charvt, COTA "An Analysis of Problems with Walkers Encountered by Elderly Persons" Physical & Occupational Therapy in Geriatrics,Vol. 13(1/2) 1995, 1-23.Pardo, R. D., D A Winter, A B Deathe. "System for routione assessment ofwalker-assisted gait." Clin. Biomech. 8(1993):73-80
