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多功能救灾背包项目的研究报告创新报告
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  • 发 布 人晁俊杰
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  • 创新报告多功能救灾背包项目的研究报告

    第一章 项目研究背景

    1.1问题描述

    在像玉树地震、舟曲泥石流等这类自然灾害发生时,由于道路损毁、大型救援设备数量不足,都会造成很多民众被困重灾区。短期内面临没有食物、饮用水、药品以及住所等问题。没有大型设备的帮助,到达灾区外围的士兵往往没有高效的救援方法,而是以人力一次又一次的向灾区运送单一物资,很难满足灾民短期生存的多种需求。对于这类自然灾害救援过程中存在的问题我们应当考虑如下几点:
    1)运送的物资应当具有集成性,以便于之前的统一生产、调配与运输;
    2)送入灾区的设备应当尽可能多的解决灾民所面临的各种基本困难,如温饱、住宿以及医疗救治问题;
    3)送入灾区的设备除了消耗品外可以反复再利用。

    1.2 项目目标

    此多功能救灾背包旨在解决灾难刚过,大型救援设备到来前的几天内灾民面临的各种基本困难。它平时可大批量库存,当灾难发生,有民众被困且短时间无法解救时,可将食物和饮用水、医药用品、三个睡袋及防潮垫分别打包,把他们全部装进背包。此背包由救援部队士兵徒步背入灾区(特殊情况可加装降落伞采用空投方式),卸下物品后可将背包变形为三人帐篷,每个背包内的物品则是供给这三人使用的。这样每个背包就可解决三个人灾后两三天内的基本生存问题。如果有需要,还可将背包变形为担架将受伤严重的人抬出至附近的基站救治。

    1.3 同类产品比较

    与市场上的普通背包相比,目前的背包作用有限,只能满足平时人们的所需,大多数的时候起到一个装载的作用,功能十分有限并不能满足人们其他的需求。然而此种设计的背包,以便捷、实用、高效的解决救灾过程中的运输、医疗救治、住宿、饮食问题的设备为研究对象。提出了一种可分离的四折叠框架结构,再巧妙地配以折叠帆布和帐篷,便制成了一种可运输物资又可变为担架、帐篷的背包。实验结果表明,该设备工作稳定,性能可靠,功能实现效果良好。

    1.4市场调研

    此多功能救灾背包可大批量库存。地震、洪水、山崩、泥石流等自然灾害发生时,可集成放入卧具、食品、药品,供救援人员使用。可以解决灾后中小规模的物资运输、被困灾民的医疗救治、伤员的转移,以及被困灾民的住宿这一系列问题。除救灾外还可用于几个人的户外徒步旅行。此背包重量轻、制造容易、使用方便,单件制造成本为480元,批量化生产成本还可降低,有良好的市场前景。

    第二章 原理方案设计与评价
    2.1设计原理

    下面对背包变为担架,再变为帐篷的过程予以说明
    (1)如图1为背包状态。黑色的带子为固定带,背包状态时可约束包体,担架状态可固定伤员。
    (2)揭开背包盖,打开侧连接机构(图2),揭开背包两侧的粘扣,展开背包,变为担架(图3)。这时侧连接机构为担架的四个支座,如图4所示。



    图1 背包
    图2 侧连接机构


    图3 背包
    图4 侧连接机构


    2.2 方案设计

    2.2.1总体设计构想
    为了实现背包的容纳功能与担架的承载功能,背包与担架共用同一金属框架。背包要求金属框架可折叠,担架要求金属框架水平时只能单向折叠。为了使帐篷便于和各种地面固定,担架采用了两端可开合的结构,可将帐篷折叠杆固定在分开的担架框架的四个角上,这样借助担架框架的重量,即使不用地钉帐篷也不会被风吹走。

    2.3 方案分析

    2.3.1金属框架方案比较
    为了使人背负舒适,背包应上不过颈、下不过臀,故背包高度取60~70cm。再根据成年人的负重能力及美观角度考虑,背包厚度取30cm。背包的宽度即担架的宽度,故综合较大的背包宽度尺寸、较小的担架宽度尺寸,定为50cm。根据市场主流担架尺寸,担架的长度取200~210cm。由此产生以下两种方案:
    方案一(图5)采用了三对限位铰链来实现担架的折叠,采用了一对30cm的伸缩机构来降低担架变为背包时的高度。此结构担架长度较长,为210厘米,便于躺人。背包高度较低,易于背运。但结构较复杂,不以制造和使用。
    方案二(图6)采用了三对限位铰链来实现担架的折叠,这样背包状态的高度有所增加变为70cm,担架的长度也有所减小,变为200cm,基本不影响背包和担架的使用。结构大大简化,制造容易,使用方便。
    综合考虑,采用方案二。...
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