【《上下楼辅助装置设计的国内外文献综述》6100字】

XII上下楼辅助装置设计的国内外文献综述1国内研究现状根据我国现行的《住宅设计规范》（GB50096—2013）规定，“7层以上的住宅必须设置电梯”。也就是说，7层(含7层)以下的住宅可以不用配置电梯。据统计，目前上海预计有超过1亿m2、约280万套住房没有电梯。限于当时的经济和技术条件，20世纪七八十年代上海居民的住宅以多层房屋为主。多层住宅由于造价低、分摊面积少、使用费低廉而颇受居民欢迎，为当时上海解决居民住房困难作出了贡献。随着经济的发展，居民的生活和居住条件得到显著改善，居民的居住要求也随之提高，加上上海已进入老年化社会，居住在多层住宅的老年人急需解决上下楼的不便，多方呼吁政府部门能够尽快启动既有多层老住宅加装电梯工程。随着上海老龄化社会问题的加剧，居住在多层住宅里的老年居民上下楼难的矛盾愈加突出。据统计，上海60岁以上的老龄人口已达到300.57万，占全市总人口的21.61%；而其中60%以上的老人居住在多层老住宅里，且大部分为体弱多病者。据上海老年学会的一项调查显示，在对1053位老人的问卷调查中，愿意安装电梯的老年人达到89.3%。另据对上海部分小区居民的抽样调查，居住在4楼以上的老年居民普遍要求对多层老住宅加装电梯，有的居民甚至联名写信给市区政府部门，要求实施多层老住宅加装电梯的实事工程。目前，上海已有一些既有多层住宅成功加装电梯的先例。例如2000年闸北区陆丰小区2～4号楼按照“政府出一部分，居民出一部分”的改造模式，通过底层置换、屋顶加层等途径，完成多层老住宅电梯安装，并且将置换出来的底层场地作为社区服务设施，既方便了老年人上下楼，又拓展了社区活动场所。近期，静安区美丽园小区部分楼栋电梯加装完成，广受居民特别是老年居民的好评。但是，尽管政府采取优惠政策大力推进试点，上海地区既有住宅加装成功的案例却并不多，大多数过程推进艰难，这其中有多方面的原因。纵观历史的璀璨绚丽而又令人惊奇的漫漫长河，也许没有什么事物是亘古不变的，唯有时间才是永恒。宇宙中的一切在时间车轮持续不断的隆隆作响中，从未停止各自的步伐迈向前方，没有一丝一毫的留恋。任何事物都经历着从萌芽、兴起、繁荣、衰退直至走向灭亡的铁一般的自然规律，而在地球上的城市经历了这么久的历史演变后，“灭亡”，也业已成为了它的宿命。这样来，建筑的老化与不合时宜成为了无法避免的自然发展趋势与历史演变规律。现如今，现代科技医学发展促进的人类寿命逐渐增长给城市带来越来越大的负荷与消耗，城市不能满足人们对周边环境的不断扩张需求，相比导致城市整体性机能下降，城市本应起到的功能也会随之下降。而随着时间的发展，城市中的各种建筑物、相关配套设施以及各类建筑物的组成构件也会产生老化、功能丧失，则会导致整体城市的老化衰弱。城市建筑功能的日益退化，无法满足当今飞速发展的经济与人们日益增长的物质文化需求，因此对既有的建筑物进行合理的改造是当下关键的研究问题所在。从科学可持续发展的角度，在全球环境日趋严峻的形势与能源开始匮乏的大背景下面，对建筑物进行曾经“大拆大建”的极端方式现在已无法走通，而其中国内的城市状况及各项相关指标也都不尽乐观。人平均用地、水资源等基本指标也无法达到。每个城市都存在着相当大数量的棚户区和居住环境条件比较差的住宅建筑，产权关系混乱、存在争议的比比皆是，这导致了这些本应该进行修缮、拆除或者改造的建筑“动不得，也拆不了”的两难境地。现有居住住宅在我国上个世纪八九十年代，建成的数量十分庞大，据国家相关部门统计，从上世纪八十年代初至千禧年间，建成的既有住宅总共建筑面积约80亿m2之多，且它们多处于每个城市的核心区位，地理位置十分优越，周边设施齐全，地皮也十分昂贵。而这些居住建筑本身由于开发年代相对比较久远，住宅结构模式相对单一，虽然还没有超过规定的使用年限，但是随着国内发展速度惊人的经济建设情况与城镇化推进，以及当代人们的审美水平和对未来规划住房的设计标准期望值的逐步提升，这些处于较好位置的居住建筑相比之下，显得陈旧、落后、功能退化、建筑元件损坏，而这时期的老楼的建造时期，人们的绿色环保意识还不够强，建筑节能方面有所忽视，导致建筑的能耗巨大。这与现如今居民对现代生活物质文明与精神世界的丰富的日益追求相悖，影响了城市居民的日常生活质量和品质，也降低了城市的整体精神面貌，达不到如今备受推崇的“可持续发展”理念。社会矛盾的日渐尖锐，污染严重，雾霾肆虐，空气质量下降；在“大拆大建”业已无法实现的客观事实条件之下，通过对这些旧居住性建筑进行因地制宜地修缮与科学合理地进行改造，既符合当下绿色环保科学发展方针，不像大规模拆除并重新建设那样消耗惊人的能源，又可以用改造的新兴方式达到城市居住建筑的再利用，增强了建筑物的适应性，对经济建设、环境保护、能源节约以及城市文化传承等方面具有极其重要的社会现实性意义。再好比说这个人口老龄化问题1983年，在上述大规模陡增的居住建筑兴起的几乎同一时间，我国开始实施计划生育政策，纵观这三十年，计划生育政策控制了中国的总体人口基数，一定程度地缓和了人口数量的压力，为经济发展建设贡献成果巨大，也为国家的繁荣和强盛做出了不可磨灭的贡献。而一切事物都具有它的两面性。三十多年之后的今天，计划生育政策带了的种种问题和弊端则开始逐渐显现，而人口老龄化则是随着诸多渐显弊端中最为严峻的头号问题。随着国内社会经济的不断提高和基础教育的逐步普及，人们的物质生活获得了极大的丰富，生活水平与生活质量也逐渐提高，人们的生育观念也相对从前有了更加成熟深刻的认识，再加上预测平均人口寿命的持续延长，人口老龄化的速度也随之不断增长。人口老龄化的进程从21世纪初始时期逐步加快，而随后持续伴着人口低生育率，人口老龄化一直在飞速增长，弊端也开始越来越明显，如何采取有效的措施是当下社会的首要问题。不同的国家都有它不同风格的养老居住形式，究其原因，它与每个国家独特的历史文化背景息息相关。每个国家独特的历史文化背景会产生与之对应的社会价值观，而不同的社会价值观则造就了大相径庭的家庭观念。这是每个国家处理人口老龄化和老年居住问题的基本出发点。相对而言，例如以中、日、韩等为代表的国家，自古以来就受到封建制度和儒家文化的熏陶，又经历了世世代代，家庭观念会比较传统，这是东方文化的特点。这种家庭观让人民对“家庭”这个概念看的十分重要，老舍先生的作品《四世同堂》就是东方社会传统家庭观的一个典型写照和缩影。这种“家庭”是东方社会重要的家庭形式，这种家庭形式大都为几世同堂，其乐融融，有利于创造极富人情味的养老居住模式。因此可以看出，在我国，绝大多数的老年人还是对“居家养老”情有独钟，对于他们来说，生活在自己生活已久的居住建筑中，对自己家产生了强烈的归属感，形成了自己的社会交往体系，对家周边也比较熟悉，这些客观事实证明了他们还是首选在自己的家里养老，而他们所赖以生存、长期居住的家，正是上文提到过的上世纪七八十年代的、快速而又大量地修建起来的居住建筑，现如今在无障碍设计方面及其宜居性、适老化等方面都难以满足今天的老年人对自己家的生活需求，最常见的是很多老年人反映自己家所在的楼层过高，每天爬楼梯对自己身体负荷压力太大；亦或是这些建筑当年在设计时没有考虑轮椅等老年人辅助工具的使用空间，楼道过窄或楼梯太陡，导致现在在这种情况的住宅中使用设备器械极其困难。但这些住宅还没有得到其使用年限，结构质量依然很好，所以都加以拆除重建则不够现实，又消耗大量资源，因此，对此类建筑进行增设电梯等无障碍适老化加以改造是最为可取的。近年来，国内房价居高不下，买房、落户难等社会问题一直是全社会关注的火热话题，因为这些问题直接关系到每一个人。而当下中低收入人群是很多既有住宅的主要组成人群，随着经济条件逐渐转好，他们也需要提高自己的生活居住条件水平。如此虚高的房价，让本想购置新房的阶层苦不堪言，加上公租房廉租房等供应远远小于需求量，因此，在既有建筑符合相应条件的情况下及满足个人经济条件的情况下，对那些还可以利用的既有无电梯居住建筑进行电梯增设，可以使居住居民生活得到保障，生活水平得以提高，缓解了他们的经济压力。而对许多既有居住建筑而言，它们虽然年代相对久远，但还远没有达到其使用的最后年限；虽然一些功能已经不能够满足当下居民们的使用需求，但其经济性依然较高，居住价值依然存在，再加之地段好、地皮贵、成本高、能源消耗量巨大等客观因素，对其进行彻底的拆除重建，对地段重新开发，则是对社会财富的莫大浪费以及对现有并不富足的建筑能源的不尊重，给城市发展与历史文化教育方面也会带来消极的影响。因此对这些既有住宅增设电梯，可以保证在现有居住情况不变的情况下，满足住户尤其是特定人群（老年人、残疾人等）的特殊需求，住户们不必担心被迫拆迁而暂时造成流离失所，减少了住户的财产损失，也对城市管理带来便利；同时节省了大兴土木所造成的资源浪费，在国内许多资源相对不足的情况下，做到物尽其用，总的来说，增设电梯改造措施对重新盘活既有住宅、城市空间功能的再次利用与贯彻落实可持续发展均起到了积极的作用。从另一个角度来看，既有居住建筑存在的时间年代已久，邻里之间已形成了一个相对密切的关系网，因此也应避免大规模的建筑拆迁，因为多年来的对“家”这个概念的归属感与邻里之间的亲密性，这种比较抽象的感情力量可以促进社会环境和谐稳定，使城市这个整体大环境产生前所未有的凝聚力，城市也许是由冷冰冰的钢筋混凝土堆砌而成，但是在浸润了人文力量之后，也会迸发出它独特的、不可思议的感情与魅力。因此，无论从社会层次、可持续发展理念的遵循，还是从解决居民日常生活困难、相对抽象的人文情怀等方方面面，以既有住宅进行电梯增设为主的建筑改造工程都是值得大力推崇的。2国外研究现状目前国际电梯市场基本由美国奥的斯、芬兰通力、瑞士迅达、德国蒂森、日本三菱、东芝、日立、富士达等八大名牌垄断，他们的销售服务网点遍布世界各地，合计销量占到全球总销量的90%以上。其中奥的斯电梯公司是世界上最大的电梯公司。150多年来奥的斯一直致力于研究、开发、制造、安装、维修、保养、更新改造电梯、扶梯、自动人行道等运输系统。无论是对于建筑师、承包商、开发商还是业主来说，奥的斯都是世界顶尖的电梯品牌。东芝电梯作为世界电梯产业的领军企业，东芝电梯拥有包括磁悬浮导靴、创吉尼斯纪录的世界最高速的电梯、层间距可自动调节的双层轿厢在内的一系列融合东芝尖端技术的电梯产品。并不断地以革命性的环保技术、最大限度地降低环境负荷，创造新的丰富价值，执行“地球内企业”所应承担的使命，为防止地球温室效应和建设富足的社会做贡献。根据调研可知，目前国内基本没有可以提供全身动力帮助的外骨骼机器人的产品，现在市场上存在的产品都是关于局部区域提供助力的外骨骼机器人，包括膝关节，整条腿的助力产品比较多见，但是产品的普及性较低也并未形成完善的运用体系。欧美国家的快速的发展目前已有外骨骼机器人的产品问世，但是其价格非常昂贵[15]。我国目前的国情决定了外骨骼机器人的广泛的应用前景和明朗的市场需求，而在欧美等国家早在几十年前就开始了对于不同应用场景的大量的研究[16]，苏联最早研制出了以电动机驱动的外骨骼的系统。作为苏联的竞争对手，美国也在1950年后开始研究外骨骼的装置[17]，美国从事此项研究的主要目的是针对当时的事实，需要增强军队作战能力和运输能力所做的研究，随着大战的结束，世界各国针对外骨骼技术的研究在后续出现了相当长的一段时间的空档，随着世界各国的经济和科学上的迅速发展，人们发现外骨骼技术对于现代生活和军事的重要性，外骨骼技术的研究逐渐开始引起世界各国的重视[18]。经过近几十年的发展，外骨骼技术的发展已经逐渐趋于成熟，它的发展还是和人类刚刚研究时对于它的应用一致，将外骨骼技术主要应用于给人们提供助力和支撑。帮助正常健康的人们应用外骨骼技术可以完成之前无法完成的任务，可以独自搬运大量的重物，也可以帮助那些身体运动能力不再的人们可以借助外骨骼设备完成身体机能的恢复。近年来外骨骼技术随着美日等科学强国的在信息和智能技术快速发展而被逐渐开发成功，外骨骼产品的开发趋于成熟[19]，外骨骼技术目前已经发展来到了稳定时期，它主要应用在军事、助力、医疗等人民的主要生活领域[20]。国内外的很多的研究结构很早就开始了对于而使用的机械助力登梯设备的研究，但是对于目前的需求而言，研究出的对于上肢康复的机器人，多是固定在一个基座上面，需要康复的病人需要躺在其旁边进行康复使用。与上肢的研发相比下肢显然需要考虑更复杂的研究，它的自由度更是研发的重点，下肢的外骨骼技术是需要和康复人群的下肢绑定在一起而进行运动的，所以对于人体存在的多重因素进行考虑，如平衡因素、人类的不同的步幅和步态等都需要综合进行考虑，单一的控制很难满足康复人群的需求。登梯辅助技术研究近半个世纪，世界各大科学强国都投入了大量的人力和物力对其发展给与广泛的支持，因此，机械助力装置的发展成为发展的热门研究课题，得到了显著的发展，也取得了很好的成绩，美日都科学巨头的外骨骼技术更是日趋成熟，很多产品都已投入量产进入了人们的日常生活中。参考文献陈正鹏.旧住宅的适老化改造设计研究[D].江苏:南京工业大学,2018.范星光.爬楼轮椅的总体设计及关键问题研究[D].贵州:贵州大学,2016：2.代思民.连杆式爬楼梯机构的设计与研究[D].天津:天津科技大学,2016.候伟龙.一种爬楼助行装置控制系统的设计与实现[D].江苏：南京理工大学，2017:2徐俊翊.具有轮椅搭载功能的新型爬楼梯履带车设计与分析[D].南京:南京理工大学，2018.张富强.国内爬楼轮椅车的设计研究现状及发展趋势[J].现代工业经济和信息化，2019（8）.Liu.Electric-poweredwheelchairwithstair-climbingability[D].InternationalJournalofAdvancedRoboticSystems，2017：2-5.PravatKuma,Behera,AnkurGupta.Noveldesignofstairclimbingwheelchair[J].JournalofMechanicalScienceandTechnology,2018(10)：3-4.潘胜.轮履切换式自动爬梯轮椅的研究[D].浙江：浙江农林大学，2018.吕龙飞.轮腿式轮椅传动系统设计与爬楼过程仿真[D].河北：河北工业大学，2013.陈伟荣.新型爬楼梯轮椅的结构设计与研究[D].江西：南昌大学，2018.赵