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具有站立機(jī)構(gòu)和臀部/上軀干支撐的可改變乘員姿勢(shì)的輪椅強(qiáng)度測(cè)試檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-17 22:21:58 更新時(shí)間：2025-08-16 22:21:58

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

具有站立機(jī)構(gòu)和臀部/上軀干支撐的可改變乘員姿勢(shì)的輪椅強(qiáng)度測(cè)試檢測(cè)

具有站立機(jī)構(gòu)和臀部/上軀干支撐的可改變乘員姿勢(shì)的輪椅強(qiáng)度測(cè)試檢測(cè)詳解

隨著康復(fù)輔助技術(shù)的不斷發(fā)展，具備站立機(jī)構(gòu)和臀部/上軀干支撐功能的可改變乘員姿勢(shì)輪椅逐漸成為重度殘疾人群體的重要移動(dòng)與康復(fù)工具。這類輪椅不僅提供常規(guī)的坐姿移動(dòng)功能，還能通過電動(dòng)或手動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)從坐姿到站立姿態(tài)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換，從而改善血液循環(huán)、減輕壓瘡風(fēng)險(xiǎn)、增強(qiáng)心肺功能，并提升使用者的獨(dú)立生活能力與社會(huì)參與度。然而，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、承載工況多樣，且涉及人體安全，因此必須進(jìn)行嚴(yán)格的強(qiáng)度測(cè)試，以確保其在各種使用場(chǎng)景下的結(jié)構(gòu)完整性與可靠性。強(qiáng)度測(cè)試不僅是產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)前必須通過的安全合規(guī)程序。檢測(cè)項(xiàng)目涵蓋靜態(tài)強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)疲勞、機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性、材料耐久性、連接件抗拉強(qiáng)度等多個(gè)方面，檢測(cè)儀器則包括高精度力傳感器、位移測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及多軸加載平臺(tái)，檢測(cè)方法遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)如ISO 16840-2、EN 12183及GB/T 38080等，確保測(cè)試結(jié)果的科學(xué)性與可比性。本篇文章將全面解析該類輪椅在強(qiáng)度測(cè)試中的核心檢測(cè)項(xiàng)目、關(guān)鍵檢測(cè)儀器、科學(xué)檢測(cè)方法與現(xiàn)行檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，為制造商、檢測(cè)機(jī)構(gòu)與監(jiān)管單位提供權(quán)威參考。

核心檢測(cè)項(xiàng)目

針對(duì)具備站立機(jī)構(gòu)和臀部/上軀干支撐的可改變乘員姿勢(shì)輪椅，強(qiáng)度測(cè)試需覆蓋多個(gè)關(guān)鍵檢測(cè)項(xiàng)目：

靜態(tài)強(qiáng)度測(cè)試：模擬最大載荷（通常為150kg）下，輪椅在坐姿、站立姿及過渡姿態(tài)下的結(jié)構(gòu)承載能力，重點(diǎn)檢測(cè)框架、支撐桿、連接節(jié)點(diǎn)等部位是否存在塑性變形或斷裂。
動(dòng)態(tài)疲勞測(cè)試：在模擬日常使用條件下，對(duì)輪椅進(jìn)行數(shù)萬次的坐-站循環(huán)，評(píng)估關(guān)鍵部件如驅(qū)動(dòng)電機(jī)、升降機(jī)構(gòu)、鉸鏈連接處的耐久性與疲勞壽命。
站立姿態(tài)穩(wěn)定性測(cè)試：在最高站立位置施加側(cè)向力與前傾力矩，檢測(cè)輪椅是否發(fā)生傾覆或支撐失效，確保使用者在站立狀態(tài)下的安全性。
連接件與緊固件強(qiáng)度測(cè)試：對(duì)所有螺栓、銷軸、焊接點(diǎn)等進(jìn)行拉伸、剪切與扭矩測(cè)試，驗(yàn)證其在長(zhǎng)期使用中的可靠性。
動(dòng)態(tài)沖擊測(cè)試：模擬使用者意外跌落或輪椅碰撞障礙物的情況，評(píng)估輪椅在沖擊載荷下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。

關(guān)鍵檢測(cè)儀器

為實(shí)現(xiàn)高精度、可重復(fù)的強(qiáng)度測(cè)試，需配備以下專業(yè)檢測(cè)儀器：

多軸電動(dòng)加載平臺(tái)：可同時(shí)施加垂直、水平、扭轉(zhuǎn)等多方向載荷，模擬真實(shí)使用工況。
高精度力傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄各測(cè)試點(diǎn)的載荷變化，采樣頻率通常不低于1kHz。
激光位移傳感器與視覺測(cè)量系統(tǒng)：用于精確測(cè)量結(jié)構(gòu)變形、位移和振動(dòng)響應(yīng)，識(shí)別潛在的微小形變。
動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)：具備程序控制功能，可設(shè)置循環(huán)頻率、載荷幅值及循環(huán)次數(shù)，模擬長(zhǎng)期使用。
三維掃描儀與有限元分析軟件：用于測(cè)試前后的結(jié)構(gòu)形貌對(duì)比，輔助判斷結(jié)構(gòu)劣化程度。

科學(xué)檢測(cè)方法

強(qiáng)度測(cè)試應(yīng)遵循系統(tǒng)化、可追溯的檢測(cè)流程：

測(cè)試準(zhǔn)備：根據(jù)輪椅型號(hào)確定測(cè)試載荷（通常為人體最大重量+安全系數(shù)），安裝傳感器與固定裝置，確保測(cè)試樣機(jī)處于出廠狀態(tài)。
靜態(tài)載荷加載：按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的加載順序（如先坐姿再站立）逐步施加最大載荷，持續(xù)保持10分鐘，觀察結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)生永久變形。
動(dòng)態(tài)循環(huán)測(cè)試：在額定載荷下進(jìn)行10,000次坐-站循環(huán)，記錄關(guān)鍵部件的磨損與疲勞表現(xiàn)，必要時(shí)進(jìn)行停機(jī)檢查。
穩(wěn)定性與沖擊測(cè)試：在站立姿態(tài)下施加規(guī)定的側(cè)向力（如150N）與前傾力矩（如200N·m），評(píng)估輪椅是否穩(wěn)定。
數(shù)據(jù)記錄與分析：利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄全過程的力、位移、應(yīng)變等參數(shù)，生成測(cè)試報(bào)告并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

現(xiàn)行檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

在國(guó)際與國(guó)內(nèi)層面，該類輪椅強(qiáng)度測(cè)試主要依據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：

ISO 16840-2:2021《Wheelchairs — Part 2: Determination of strength and durability》：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布的輪椅強(qiáng)度與耐久性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，明確涵蓋坐姿、站立姿態(tài)的靜動(dòng)態(tài)測(cè)試要求。
EN 12183:2016《Wheelchairs — Requirements and test methods for strength and durability》：歐洲標(biāo)準(zhǔn)，適用于電動(dòng)與手動(dòng)輪椅，對(duì)站立式輪椅提出特殊測(cè)試要求。
GB/T 38080-2019《殘疾人輪椅用站立機(jī)構(gòu)性能要求和試驗(yàn)方法》：中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，專門針對(duì)具備站立功能的輪椅，規(guī)定了站立機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性與耐久性測(cè)試規(guī)范。
IEC 60601-2-52：雖然主要針對(duì)醫(yī)療電氣設(shè)備，但對(duì)帶電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的輪椅中電氣系統(tǒng)安全性也提出相關(guān)要求，常作為補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，對(duì)具有站立機(jī)構(gòu)和臀部/上軀干支撐的可改變乘員姿勢(shì)輪椅進(jìn)行系統(tǒng)的強(qiáng)度測(cè)試，是保障使用者安全與產(chǎn)品可靠性的核心環(huán)節(jié)。通過科學(xué)的檢測(cè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、精密的檢測(cè)儀器支持、規(guī)范的檢測(cè)方法實(shí)施以及嚴(yán)格遵循國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，才能確保此類高端康復(fù)輪椅在復(fù)雜工況下的長(zhǎng)期安全運(yùn)行，推動(dòng)無障礙出行技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步與普及。