日常生活中,人们往往会遇到人工搬运重物上下楼梯的情形,如搬家、旅行以及搬运米面油等日常必需品。而大部分情况下人们的解决方式是纯人工搬运。事实上,纯人工搬运方式既费力又不舒适,基于以上问题,本项目组设计了一款利用杠杆原理的用于上下楼梯搬运重物时的新型辅助机械装置。该产品将解决全年龄段市民,尤其是老人和女性,生活中搬运物品上下楼梯、外出旅行搬运行李箱的问题,会是一款真正便利广大市民生活的实用工具。
近年来,很多专利对搬运重物上下楼梯的问题提出了解决方法并设计了相应的搬运装置。但是这些搬运装置所针对的都是工业场景,往往在体积和重量上几乎和日常搬运的重物相当,并且通常搭载大功率电机驱动,具有一定安全隐患,因此无法在日常生活场景中应用。基于现有装置的缺陷,本项目所设计的辅助装置所需要达到的目标是:在能够实现辅助个人省力地搬运重物的前提下尽可能使装置的便携性与舒适性达到最好,从而能够在日常生活中辅助全年龄段群众独立搬运重物上下楼梯。
本项目设计的 “杠杆型”上下楼梯搬运重物时的新型辅助机械装置以夹持在楼梯扶手上的滑套为可滑动支点,铝制金属拉杆为抬杠,借助杠杆原理将无装置辅助的分段式垂直抬升重物的过程转化为沿扶手斜面均匀拖动重物的过程。本项目难点在于如何使滑套在楼梯扶手转弯处顺畅滑动。本项目组设计了一种三角形布局的“鹰爪”型可伸缩式滑套。通过对着种新型滑套结构进行运动仿真分析和受力应变仿真分析,本项目组验证了这种滑套结构在运动功能和强度上的完全可行性。