自動(dòng)輪椅的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及輪椅【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種能夠上下樓梯的自動(dòng)輪椅。該自動(dòng)輪椅包括底盤(pán)、座椅、履帶機(jī)構(gòu)、前車(chē)輪機(jī)構(gòu)、后車(chē)輪機(jī)構(gòu)以及控制器。底盤(pán)具有整體承力箱型結(jié)構(gòu)；履帶機(jī)構(gòu)包括履帶、履帶輪以及履帶驅(qū)動(dòng)裝置；前車(chē)輪機(jī)構(gòu)包括前車(chē)輪、前車(chē)輪升降單元以及前車(chē)輪升降驅(qū)動(dòng)裝置；后車(chē)輪機(jī)構(gòu)包括后車(chē)輪、后車(chē)輪升降單元以及后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置；控制器用于控制座椅、履帶機(jī)構(gòu)、前車(chē)輪機(jī)構(gòu)以及后車(chē)輪機(jī)構(gòu)。該自動(dòng)輪椅還可以包括光電跟隨裝置，該光電跟隨裝置包括光電信號(hào)發(fā)射裝置和光電信號(hào)接收裝置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】自動(dòng)輪椅

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及輪椅【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種能夠上下樓梯的自動(dòng)輪椅。

【背景技術(shù)】
[0002]輪椅是老年人及殘障人士的代步工具，目前大多輪椅只能在平坦地面操作，不能跨越馬路牙和樓梯臺(tái)階等障礙。某些輪椅雖然有爬樓能力，但是需要另外操作人員操控輪椅才能上下臺(tái)階，也不很方便。輪椅使用者一般年邁或者病弱，操控能力較弱，觀察范圍有一定局限性，面對(duì)臺(tái)階溝壑等復(fù)雜路況容易發(fā)生安全事故，所以需要輪椅具有高度智能，配合輪椅使用者完成輔助操控動(dòng)作。
[0003]能夠上下樓梯的輪椅，按照運(yùn)動(dòng)方式主要包括連續(xù)型和間歇型爬樓輪椅。間歇性爬樓輪椅利用兩套支撐裝置交替支撐來(lái)實(shí)現(xiàn)上下樓梯功能，但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、爬樓不連續(xù)且爬樓速度慢的缺點(diǎn)，因此難以推廣。連續(xù)型爬樓輪椅主要有星輪式爬樓輪椅、履帶式爬樓輪椅以及輪履復(fù)合式爬樓輪椅。由于輪履復(fù)合式爬樓輪椅兼具平地行駛和上下樓梯的功能，具備較強(qiáng)的實(shí)用性能，因此越來(lái)越多人關(guān)注此類(lèi)型輪椅的研究。專(zhuān)利號(hào)為US7384046 B2的發(fā)明專(zhuān)利一種電動(dòng)輪椅車(chē)(Powered Wheeled Vehicle)采用輪履復(fù)合式結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)上下樓梯功能，但是在該項(xiàng)專(zhuān)利中車(chē)輪的升降通過(guò)一根搖臂實(shí)現(xiàn)，這會(huì)導(dǎo)致在車(chē)輪升降過(guò)程以及平地行駛時(shí)提供的支撐不穩(wěn)定；另外該項(xiàng)專(zhuān)利中后履帶輪的轉(zhuǎn)軸和調(diào)整座椅角度的支架的轉(zhuǎn)軸分別設(shè)置，該構(gòu)造下，在上下樓梯過(guò)程中座椅水平狀態(tài)調(diào)整時(shí)，座椅的重心可能會(huì)偏離出前車(chē)輪和后車(chē)輪之間，發(fā)生前后翻、側(cè)翻等危險(xiǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型是鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題做出的，其目的在于提供一種座椅可調(diào)整、爬樓安全穩(wěn)定、能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟隨的自動(dòng)輪椅。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的第一技術(shù)方案的一種自動(dòng)輪椅，其特征在于，包括:
[0006]底盤(pán)，該底盤(pán)具有整體承力箱型結(jié)構(gòu)；
[0007]座椅，該座椅借助座椅支架及座椅角度推桿設(shè)置在所述底盤(pán)上；
[0008]履帶機(jī)構(gòu)，包括位于底盤(pán)兩側(cè)之下的履帶、用于帶動(dòng)所述履帶的前履帶輪和后履帶輪以及用于驅(qū)動(dòng)所述前后履帶輪的履帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述前履帶輪和所述后履帶輪分別通過(guò)輪軸設(shè)置在所述底盤(pán)上；
[0009]后車(chē)輪機(jī)構(gòu)，包括位于底盤(pán)下部后端的后車(chē)輪、用于升降所述后車(chē)輪的后車(chē)輪升降單元以及用于驅(qū)動(dòng)所述后車(chē)輪升降及轉(zhuǎn)動(dòng)的后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述后車(chē)輪通過(guò)所述后車(chē)輪升降單元連接到所述底盤(pán)下部后端兩側(cè)，所述后車(chē)輪升降單元具有變形四邊形結(jié)構(gòu)；
[0010]前車(chē)輪機(jī)構(gòu)，包括位于底盤(pán)下部前端兩側(cè)的前車(chē)輪、用于升降所述前車(chē)輪的前車(chē)輪升降單元以及用于驅(qū)動(dòng)所述前車(chē)輪升降的前車(chē)輪升降驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述前車(chē)輪通過(guò)所述前車(chē)輪升降單元連接到所述底盤(pán)下部前端兩側(cè)，所述前車(chē)輪升降單元具有平行四邊形結(jié)構(gòu)；以及
[0011]控制器，用于對(duì)所述座椅、所述履帶機(jī)構(gòu)、所述后車(chē)輪機(jī)構(gòu)以及所述前車(chē)輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。
[0012]本實(shí)用新型的第二技術(shù)方案的一種自動(dòng)輪椅，在第一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述前車(chē)輪升降單元通過(guò)所述平行四邊形結(jié)構(gòu)上的第一軸和第二軸連接所述底盤(pán)；所述控制器控制所述前車(chē)輪升降驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一軸和所述第二軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與所述第一軸連接的第一臂以及與所述第二軸連接的第二臂轉(zhuǎn)動(dòng)，使連接所述第一臂下部的第三軸和所述第二臂下部的第四軸的第三臂動(dòng)作；所述前車(chē)輪通過(guò)連接桿設(shè)置于所述第三臂下部。
[0013]本實(shí)用新型的第三技術(shù)方案的一種自動(dòng)輪椅，在第一或第二技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述后車(chē)輪升降單元通過(guò)所述變形四邊形結(jié)構(gòu)上的第五軸和第六軸連接所述底盤(pán)；所述控制器控制所述后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第五軸和所述第六軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)連接所述第五軸的第四臂和連接所述第六軸的第五臂轉(zhuǎn)動(dòng)，使連接所述第四臂下部的第七軸和所述第五臂下部的第八軸的第六臂動(dòng)作；當(dāng)依靠車(chē)輪行駛時(shí)，所述控制器控制所述后車(chē)輪升降單元使所述后車(chē)輪降到最低點(diǎn)，并使所述第四臂和所述第六臂處于一條直線上。
[0014]通過(guò)第一、第二、第三技術(shù)方案，由于采用輪履復(fù)合式結(jié)構(gòu)，自動(dòng)輪椅可在平坦路面依靠車(chē)輪行駛，舒適節(jié)能且操控性能好，而上下樓梯功能依靠履帶機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)且座椅可自動(dòng)調(diào)整，安全穩(wěn)定。由于采用平行四邊形結(jié)構(gòu)的前車(chē)輪升降單元以及變形四邊形結(jié)構(gòu)的后車(chē)輪升降單元，自動(dòng)輪椅在平地行駛時(shí)，所述后車(chē)輪升降單元形成三角形穩(wěn)定支撐結(jié)構(gòu)，從而提供更穩(wěn)定的支撐以及更高的承力強(qiáng)度；而在上下樓過(guò)程中，通過(guò)所述第四臂和所述第六臂的變形形成變形四邊形結(jié)構(gòu)以及通過(guò)所述平行四邊形結(jié)構(gòu)的變形，實(shí)現(xiàn)前后車(chē)輪便捷升降以方便上下樓動(dòng)作。
[0015]本實(shí)用新型的第四技術(shù)方案的一種自動(dòng)輪椅，在第一或第二技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述底盤(pán)具有上下相反的“凸”字形橫截面。
[0016]通過(guò)第四技術(shù)方案，由于所述底盤(pán)采用整體承力箱型的上下相反的“凸”字形結(jié)構(gòu)，該技術(shù)方案的自動(dòng)輪椅的整體結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，且整體承力強(qiáng)度較大。
[0017]本實(shí)用新型的第五技術(shù)方案的一種自動(dòng)輪椅，在第一或第二技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述后履帶輪的轉(zhuǎn)軸與用于調(diào)整所述座椅角度的所述座椅支架的轉(zhuǎn)軸同軸。
[0018]本實(shí)用新型的第六技術(shù)方案的一種自動(dòng)輪椅，在第三技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述后履帶輪的轉(zhuǎn)軸與用于調(diào)整所述座椅角度的所述座椅支架的轉(zhuǎn)軸同軸。
[0019]通過(guò)第五、第六技術(shù)方案，由于所述后履帶輪的轉(zhuǎn)軸與用于調(diào)整所述座椅角度的所述座椅支架的轉(zhuǎn)軸同軸，座椅的重心始終在前車(chē)輪和后車(chē)輪之間，這樣在自動(dòng)輪椅上下樓梯過(guò)程中座椅自動(dòng)水平調(diào)整時(shí)，可防止側(cè)翻、前翻、后翻等危險(xiǎn)，提高輪椅在上下樓梯過(guò)程中的安全性能。
[0020]本實(shí)用新型的第七技術(shù)方案的一種自動(dòng)輪椅，在第一或第二技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述控制器上設(shè)置有操縱桿和控制面板，所述控制面板上進(jìn)一步設(shè)置有用于指示該自動(dòng)輪椅爬上樓梯及/或爬下樓梯動(dòng)作的按鈕。
[0021]本實(shí)用新型的第八技術(shù)方案的一種自動(dòng)輪椅，在第一或第二技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述前車(chē)輪可在平行于地面的平面內(nèi)隨意轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0022]本實(shí)用新型的第九技術(shù)方案的自動(dòng)輪椅，在第一或第二技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，具有光電跟隨裝置，該光電跟隨裝置包括用于發(fā)射光電信號(hào)的光電信號(hào)發(fā)射裝置和用于接收所述光電信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的光電信號(hào)的光電信號(hào)接收裝置。
[0023]本實(shí)用新型的第十技術(shù)方案的一種自動(dòng)輪椅，在第九技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述光電信號(hào)接收裝置設(shè)置于該自動(dòng)輪椅上，所述光電信號(hào)發(fā)射裝置作為外圍設(shè)備設(shè)置于該自動(dòng)輪椅附近的引導(dǎo)物或人上。
[0024]通過(guò)第九、第十技術(shù)方案，由于引入光電跟隨技術(shù)，在行駛中，該技術(shù)方案的自動(dòng)輪椅可跟隨設(shè)置光電信號(hào)發(fā)射裝置的人或者物(例如另一輪椅)的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，從而減輕輪椅使用者的操縱強(qiáng)度以及護(hù)理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0025]有益效果:
[0026]1.本實(shí)用新型的自動(dòng)輪椅采用輪履復(fù)合式的結(jié)構(gòu)，依靠前后車(chē)輪實(shí)現(xiàn)在平地時(shí)的節(jié)能穩(wěn)定行駛，依靠履帶機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上下樓梯，并采用控制器對(duì)全過(guò)程進(jìn)行高度智能控制，便捷安全。
[0027]2.本實(shí)用新型的自動(dòng)輪椅采用平行四邊形的前車(chē)輪升降單元及變形四邊新的后車(chē)輪升降單元，通過(guò)所述升降裝置升降前后車(chē)輪并提供穩(wěn)定支撐，使車(chē)輪與履帶合理配合，實(shí)現(xiàn)平地與樓梯之間的平穩(wěn)過(guò)渡。
[0028]3.本實(shí)用新型的自動(dòng)輪椅采用上下相反的“凸”字形前視橫截面結(jié)構(gòu)的底盤(pán)，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并提高整體承力強(qiáng)度。
[0029]4.本實(shí)用新型的自動(dòng)輪椅通過(guò)設(shè)置光電跟隨裝置，進(jìn)一步提高智能化程度，減輕輪椅使用者的操縱強(qiáng)度以及護(hù)理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，下面對(duì)【具體實(shí)施方式】部分中描述使用到的附圖作簡(jiǎn)單說(shuō)明。
[0031]圖1是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式中的自動(dòng)輪椅在平地行駛狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式中的自動(dòng)輪椅在上下樓梯狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式中的自動(dòng)輪椅在準(zhǔn)備爬上樓梯的第一個(gè)臺(tái)階時(shí)履帶、履帶輪及前后車(chē)輪的位置以及前后車(chē)輪升降單元的狀態(tài)示意圖；
[0034]圖4a、圖4b是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式中的自動(dòng)輪椅爬上樓梯的第一個(gè)臺(tái)階時(shí)履帶、履帶輪及前后車(chē)輪的位置以及前后車(chē)輪升降單元的狀態(tài)示意圖；
[0035]圖5是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式中的自動(dòng)輪椅行駛至樓梯中間段時(shí)履帶、履帶輪及前后車(chē)輪的位置以及前后車(chē)輪升降單元的狀態(tài)示意圖；
[0036]圖6是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式中的自動(dòng)輪椅爬至樓梯的最后一個(gè)臺(tái)階時(shí)履帶、履帶輪及前后車(chē)輪的位置以及前后車(chē)輪升降單元的狀態(tài)示意圖；
[0037]圖7a、圖7b是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式中的自動(dòng)輪椅爬上樓梯的最后一個(gè)臺(tái)階時(shí)履帶、履帶輪及前后車(chē)輪的位置以及前后車(chē)輪升降單元的狀態(tài)示意圖；
[0038]圖8是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式中的自動(dòng)輪椅爬完樓梯恢復(fù)平地行駛狀態(tài)下履帶、履帶輪及前后車(chē)輪的位置以及前后車(chē)輪升降單元的狀態(tài)示意圖；
[0039]圖9是本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式中設(shè)置有光電跟隨裝置的自動(dòng)輪椅實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟隨的效果圖。
[0040]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0041]I 底盤(pán)
[0042]2座椅，21座椅主體，22扶手，23腳踏，211座椅支架，212座椅角度推桿
[0043]3履帶機(jī)構(gòu)，31履帶，32前履帶輪，33后履帶輪
[0044]4前車(chē)輪機(jī)構(gòu)，41前車(chē)輪，42前車(chē)輪升降單元，411連接桿，421第一臂，422第二臂，423第三臂，424第一軸，425第二軸，426第三軸，427第四軸
[0045]5后車(chē)輪機(jī)構(gòu)，51后車(chē)輪，52后車(chē)輪升降單元，521第四臂，522第五臂，523第六臂，524第五軸，525第六軸，526第七軸，527第八軸
[0046]6控制器，61操縱桿，62控制面板，621、622按鈕
[0047]7光電跟隨裝置，71光電信號(hào)發(fā)射裝置，72光電信號(hào)接收裝置

【具體實(shí)施方式】
[0048]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0049]第一實(shí)施方式
[0050]如圖1至3所示，本實(shí)施方式的自動(dòng)輪椅包括:底盤(pán)1、座椅2、履帶機(jī)構(gòu)3、前車(chē)輪機(jī)構(gòu)4、后車(chē)輪機(jī)構(gòu)5以及控制器6。
[0051]其中，底盤(pán)I具有整體承力箱型結(jié)構(gòu)，底盤(pán)I的前視橫截面為上下相反的“凸”字形。
[0052]座椅2包括座椅主體21、扶手22以及腳踏23，座椅2通過(guò)座椅支架211及座椅角度推桿212與底盤(pán)I連接，座椅2的角度可通過(guò)座椅支架211及座椅角度推桿212實(shí)現(xiàn)調(diào)整。座椅主體21的靠背的角度、扶手22的長(zhǎng)短及高度、腳踏23距離座椅主體21的距離可根據(jù)不同的輪椅使用者適當(dāng)調(diào)整。
[0053]履帶機(jī)構(gòu)3包括履帶31、前履帶輪32、后履帶輪33以及履帶驅(qū)動(dòng)裝置。履帶31位于底盤(pán)I兩側(cè)之下，覆于前履帶輪32和后履帶輪33上。前履帶輪32和后履帶輪33分別通過(guò)輪軸連接底盤(pán)，用于傳動(dòng)履帶31。履帶驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)或其他常規(guī)驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)履帶31和前后履帶輪32、33。后履帶輪33的轉(zhuǎn)軸與用于調(diào)整座椅2角度的座椅支架211的轉(zhuǎn)軸為同一個(gè)軸。
[0054]前車(chē)輪機(jī)構(gòu)4包括前車(chē)輪41、前車(chē)輪升降單元42以及前車(chē)輪升降驅(qū)動(dòng)裝置。前車(chē)輪41通過(guò)前車(chē)輪升降單元42連接至底盤(pán)I下部前端兩側(cè)，前車(chē)輪41可在平行于地面的平面內(nèi)隨意轉(zhuǎn)動(dòng)。前車(chē)輪升降單元42通過(guò)第一軸424和第二軸425連接底盤(pán)1，用于升降前車(chē)輪41。前車(chē)輪升降驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)或其他常規(guī)驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)前車(chē)輪升降單元42。
[0055]前車(chē)輪升降單元42具有平行四邊形結(jié)構(gòu)，該平行四邊形結(jié)構(gòu)是以第一軸424、第二軸425、第三軸426以及第四軸427的端點(diǎn)的連接線形成的形狀為平行四邊形的結(jié)構(gòu)。該平行四邊形結(jié)構(gòu)上具有第一臂421、第二臂422以及第三臂423，前車(chē)輪通過(guò)連接桿411與該平行四邊形結(jié)構(gòu)連接。第一軸424和/或第二軸425上安裝有搖桿，控制器6控制前車(chē)輪升降驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)推桿推動(dòng)安裝在第一軸424和/或第二軸425上的搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制第一軸424和/或第二軸425轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與第一軸424連接的第一臂421以及與第二軸425連接的第二臂422轉(zhuǎn)動(dòng)，使連接第一臂421下部的第三軸426和第二臂422下部的第四軸427的第三臂423動(dòng)作；前車(chē)輪41通過(guò)連接桿411設(shè)置于所述第三臂423下部，在前車(chē)輪升降單元42升降前車(chē)輪41時(shí)，連接桿411保持垂直于地面。如圖3或圖8所示，在輪椅平地行駛狀態(tài)下即前車(chē)輪41完成支撐狀態(tài)下，該平行四邊形結(jié)構(gòu)為矩形結(jié)構(gòu)。如圖4a、圖4b至圖7a、圖7b所示，在輪椅爬樓狀態(tài)下即前車(chē)輪41被升起或升起過(guò)程中，該平行四邊形結(jié)構(gòu)為常規(guī)平行四邊形結(jié)構(gòu)。
[0056]后車(chē)輪機(jī)構(gòu)5包括后車(chē)輪51、后車(chē)輪升降單元52以及后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置。后車(chē)輪51通過(guò)后車(chē)輪升降單元52連接至底盤(pán)I下部后端兩側(cè)，后車(chē)輪51為驅(qū)動(dòng)輪。后車(chē)輪升降單元52通過(guò)第五軸524和第六軸525連接底盤(pán)I，用于升降后車(chē)輪51。后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)或其他常規(guī)驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)后車(chē)輪升降單元52的升降及后車(chē)輪51的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0057]后車(chē)輪升降單元52具有變形四邊形結(jié)構(gòu)，該變形四邊形結(jié)構(gòu)是以第五軸524、第六軸525、第七軸526以及第八軸527的端點(diǎn)的連接線形成的形狀為變形四邊形的結(jié)構(gòu)。該變形四邊形結(jié)構(gòu)具有第四臂521、第五臂522及第六臂523。第五軸524和/或第六軸525上安裝有搖桿，控制器6控制后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)推桿推動(dòng)安裝在第五軸524和/或第六軸525上的搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制第五軸524和/或第六軸525轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)連接第五軸524的第四臂521和連接第六軸525的第五臂522轉(zhuǎn)動(dòng)，使連接第四臂521下部的第七軸526和第五臂522下部的第八軸527的第六臂523動(dòng)作；當(dāng)后車(chē)輪升降單元52被控制器6控制使后車(chē)輪51降到最低點(diǎn)時(shí)，第四臂521和第六臂523處于一條直線上，第五軸524、第七軸525和第八軸527處于一條直線上，車(chē)輪行駛時(shí)，后車(chē)輪升降單元52由變形四邊形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槿切畏€(wěn)定支撐結(jié)構(gòu)。該三角形是指以第五軸524、第六軸525、第七軸526以及第八軸527的端點(diǎn)的連接線形成的形狀為三角形。如圖3、圖4a、圖4b、圖7a、圖7b或圖8所示，在輪椅平地行駛或準(zhǔn)備爬上樓或爬上樓即將完畢狀態(tài)下即后車(chē)輪51處于完成支撐狀態(tài)下，該變形四邊形結(jié)構(gòu)變?yōu)槿切谓Y(jié)構(gòu)。如圖5至圖6所示，在輪椅爬樓狀態(tài)下即后車(chē)輪51被升起或升起過(guò)程中，該變形四邊形結(jié)構(gòu)為常規(guī)變形四邊形結(jié)構(gòu)。
[0058]第一軸424、第二軸425、第五軸524以及第六軸525均與底盤(pán)I相連接。
[0059]控制器6用于對(duì)座椅2、履帶機(jī)構(gòu)3、后車(chē)輪機(jī)構(gòu)4以及前車(chē)輪機(jī)構(gòu)5進(jìn)行控制?？刂破?上設(shè)置有操縱桿61和控制面板62?？刂泼姘?2上進(jìn)一步設(shè)置有用于指示該自動(dòng)輪椅爬上樓梯動(dòng)作的按鈕621及/或爬下樓梯動(dòng)作的按鈕622。通過(guò)操縱操縱桿61可實(shí)現(xiàn)輪椅的前進(jìn)、后退、加速、轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作。
[0060]控制器6通過(guò)超聲傳感器、光電傳感器、霍爾傳感器、三軸加速度傳感器、旋轉(zhuǎn)向量傳感器、陀螺儀傳感器、圖像傳感器、壓力傳感器、行程開(kāi)關(guān)傳感器、方向傳感器、MCU(微控單元)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及通訊電路采集自動(dòng)輪椅各種狀態(tài)下的信息，對(duì)座椅2及座椅角度推桿212、履帶機(jī)構(gòu)3、前車(chē)輪機(jī)構(gòu)4以及后車(chē)輪機(jī)構(gòu)5的進(jìn)行控制，這些部件及相關(guān)的連接方式為常規(guī)技術(shù)，在此不做贅述。
[0061]下面結(jié)合相關(guān)附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體動(dòng)作、切換過(guò)程以及驅(qū)動(dòng)原理進(jìn)行說(shuō)明。
[0062]圖3所示，在平地行駛狀態(tài)以及準(zhǔn)備爬上樓梯的第一個(gè)臺(tái)階前，前車(chē)輪41、后車(chē)輪51起完全支撐作用，履帶31不提供支撐，前車(chē)輪升降單元42呈矩形結(jié)構(gòu)，后車(chē)輪升降單元52呈三角形結(jié)構(gòu)。當(dāng)輪椅接收到人通過(guò)按鈕621發(fā)出的爬上樓梯的指示時(shí)，控制器6控制輪椅使其以坐在輪椅上的人背對(duì)樓梯的臺(tái)階狀態(tài)停止在樓梯的第一臺(tái)階下，這時(shí)如圖3所示，后車(chē)輪51比前車(chē)輪41更靠近臺(tái)階。
[0063]圖4a、圖4b示出自動(dòng)輪椅爬上樓梯的第一個(gè)臺(tái)階時(shí)履帶、履帶輪及前后車(chē)輪的位置以及前后車(chē)輪升降單元的狀態(tài)圖。如圖4a所示，當(dāng)輪椅停止到第一臺(tái)階下后，前車(chē)輪升降驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)前車(chē)輪升降驅(qū)動(dòng)裝置42由矩形結(jié)構(gòu)變?yōu)槌Ｒ?guī)平行四邊形結(jié)構(gòu)，進(jìn)而將前車(chē)輪41抬起，同時(shí)輪椅倒退使履帶31的尾部搭在樓梯最下方的臺(tái)階上，座椅2在控制器6的控制下自動(dòng)調(diào)整為水平狀態(tài)。此時(shí)前車(chē)輪升降單元42呈常規(guī)平行四邊形結(jié)構(gòu)，前履帶輪32處履帶31著地，而后車(chē)輪51仍處于地面支撐狀態(tài)，所以后車(chē)輪升降單元52仍處于三角形狀態(tài)。如圖4b所示，緊接上述動(dòng)作，后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)后車(chē)輪升降單元52將后車(chē)輪51升起使整個(gè)輪椅完全依靠履帶31支撐，此時(shí)后車(chē)輪升降機(jī)構(gòu)52由三角形結(jié)構(gòu)變?yōu)樽冃嗡倪呅谓Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而，履帶驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)前后履帶輪32、33轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)作用驅(qū)使履帶31運(yùn)動(dòng)，從而爬上第一臺(tái)階。
[0064]圖5是自動(dòng)輪椅行駛至樓梯中間段時(shí)履帶、履帶輪及前后車(chē)輪的位置以及前后車(chē)輪升降單元的狀態(tài)示意圖。在爬上樓過(guò)程中，輪椅主要依靠履帶機(jī)構(gòu)爬上樓梯臺(tái)階，同時(shí)，座椅2在控制器6的控制下自動(dòng)調(diào)整為水平狀態(tài)。
[0065]當(dāng)控制器6接收到輪椅爬上至最后一臺(tái)階的感應(yīng)信息時(shí)，即如圖6所示的履帶、履帶輪及前后車(chē)輪的位置以及前后車(chē)輪升降單元的狀態(tài)，履帶驅(qū)動(dòng)裝置停止驅(qū)動(dòng)履帶輪32、33轉(zhuǎn)動(dòng)，后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)后車(chē)輪升降單元52降下后車(chē)輪51，即如圖7a所示的狀態(tài)。同時(shí)，座椅2在控制器6的控制下自動(dòng)調(diào)整為水平狀態(tài)。之后，履帶驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)履帶輪32、33繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在傳動(dòng)作用下驅(qū)使履帶31繼續(xù)行駛，直至輪椅完全處于樓梯上面的平臺(tái)上后停止，即如圖7b所處的狀態(tài)。最后前車(chē)輪升降驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)前車(chē)輪升降單元42降下前車(chē)輪41，輪椅停止于樓梯之上的平臺(tái)上，即如圖8所示的狀態(tài)，從而完成整個(gè)的爬上樓的過(guò)程。此過(guò)程中，座椅2在控制器6的控制下自動(dòng)調(diào)整為水平狀態(tài)。
[0066]在整個(gè)爬上樓的過(guò)程中，控制器6借助座位支架211及座位角度推桿212自動(dòng)調(diào)整座椅2使座椅2始終保持水平狀態(tài)，提高輪椅的舒適性和安全性。
[0067]自動(dòng)輪椅爬下樓梯的過(guò)程以及從下樓轉(zhuǎn)變成平地行駛狀態(tài)為上述自動(dòng)輪椅爬上樓梯以及從上樓轉(zhuǎn)變?yōu)槠降匦旭偁顟B(tài)的過(guò)程的逆過(guò)程，該逆過(guò)程中的動(dòng)作、切換過(guò)程以及驅(qū)動(dòng)原理在此不做贅述。
[0068]第二實(shí)施方式
[0069]在第一實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,如圖9所不,本實(shí)施方式的自動(dòng)輪椅，還可以包括光電跟隨裝置7。光電跟隨裝置7包括用于發(fā)射光電信號(hào)的光電信號(hào)發(fā)射裝置71和用于接收所述光電信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的光電信號(hào)的光電信號(hào)接收裝置72。光電信號(hào)接收裝置72設(shè)置于自動(dòng)輪椅上，光電信號(hào)發(fā)射裝置71作為外圍設(shè)備設(shè)置于自動(dòng)輪椅附近的引導(dǎo)物或人上。如圖9所示的自動(dòng)跟隨效果圖，本實(shí)施方式的自動(dòng)輪椅通過(guò)設(shè)置在該自動(dòng)輪椅上的光電信號(hào)接收裝置72接收作為外圍設(shè)備設(shè)置于自動(dòng)輪椅附近的輪椅或人上的光電信號(hào)發(fā)射裝置71發(fā)射出的信號(hào)，自動(dòng)跟隨前方的輪椅或人在一定范圍內(nèi)行駛。本實(shí)施方式的自動(dòng)輪椅在座椅可調(diào)整、爬樓穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步地減輕輪椅使用者的操控強(qiáng)度以及護(hù)理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0070]以上所述的實(shí)施例僅用于具體說(shuō)明本實(shí)用新型的精神，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，當(dāng)然可根據(jù)本說(shuō)明書(shū)中所公開(kāi)的技術(shù)內(nèi)容，通過(guò)變更、置換或變型的方式輕易做出其它的實(shí)施方式，這些其它的實(shí)施方式都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)輪椅，其特征在于，包括: 底盤(pán)，該底盤(pán)具有整體承力箱型結(jié)構(gòu)； 座椅，該座椅借助座椅支架及座椅角度推桿設(shè)置在所述底盤(pán)上； 履帶機(jī)構(gòu)，包括位于底盤(pán)兩側(cè)之下的履帶、用于帶動(dòng)所述履帶的前履帶輪和后履帶輪以及用于驅(qū)動(dòng)所述前后履帶輪的履帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述前履帶輪和所述后履帶輪分別通過(guò)輪軸設(shè)置在所述底盤(pán)上； 后車(chē)輪機(jī)構(gòu)，包括位于底盤(pán)下部后端的后車(chē)輪、用于升降所述后車(chē)輪的后車(chē)輪升降單元以及用于驅(qū)動(dòng)所述后車(chē)輪升降及轉(zhuǎn)動(dòng)的后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述后車(chē)輪通過(guò)所述后車(chē)輪升降單元連接到所述底盤(pán)下部后端兩側(cè)，所述后車(chē)輪升降單元具有變形四邊形結(jié)構(gòu)； 前車(chē)輪機(jī)構(gòu)，包括位于底盤(pán)下部前端兩側(cè)的前車(chē)輪、用于升降所述前車(chē)輪的前車(chē)輪升降單元以及用于驅(qū)動(dòng)所述前車(chē)輪升降的前車(chē)輪升降驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述前車(chē)輪通過(guò)所述前車(chē)輪升降單元連接到所述底盤(pán)下部前端兩側(cè)，所述前車(chē)輪升降單元具有平行四邊形結(jié)構(gòu)；以及 控制器，用于對(duì)所述座椅、所述履帶機(jī)構(gòu)、所述后車(chē)輪機(jī)構(gòu)以及所述前車(chē)輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)輪椅，其特征在于，所述前車(chē)輪升降單元通過(guò)所述平行四邊形結(jié)構(gòu)上的第一軸和第二軸連接所述底盤(pán)；所述控制器控制所述前車(chē)輪升降驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一軸和所述第二軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與所述第一軸連接的第一臂以及與所述第二軸連接的第二臂轉(zhuǎn)動(dòng)，使連接所述第一臂下部的第三軸和所述第二臂下部的第四軸的第三臂動(dòng)作；所述前車(chē)輪通過(guò)連接桿設(shè)置于所述第三臂下部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)輪椅，其特征在于，所述后車(chē)輪升降單元通過(guò)所述變形四邊形結(jié)構(gòu)上的第五軸和第六軸連接所述底盤(pán)；所述控制器控制所述后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第五軸和所述第六軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)連接所述第五軸的第四臂和連接所述第六軸的第五臂轉(zhuǎn)動(dòng)，使連接所述第四臂下部的第七軸和所述第五臂下部的第八軸的第六臂動(dòng)作；當(dāng)依靠車(chē)輪行駛時(shí)，所述控制器控制所述后車(chē)輪升降單元使所述后車(chē)輪降到最低點(diǎn)，并使所述第四臂和所述第六臂處于一條直線上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)輪椅，其特征在于，所述底盤(pán)具有上下相反的“凸”字形橫截面。
5.如權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)輪椅，其特征在于，所述后履帶輪的轉(zhuǎn)軸與用于調(diào)整所述座椅角度的所述座椅支架的轉(zhuǎn)軸同軸。
6.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)輪椅，其特征在于，所述后履帶輪的轉(zhuǎn)軸與用于調(diào)整所述座椅角度的所述座椅支架的轉(zhuǎn)軸同軸。
7.如權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)輪椅，其特征在于，所述控制器上設(shè)置有操縱桿和控制面板，所述控制面板上進(jìn)一步設(shè)置有用于指示該自動(dòng)輪椅爬上樓梯及/或爬下樓梯動(dòng)作的按鈕。
8.如權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)輪椅，其特征在于，所述前車(chē)輪可在平行于地面的平面內(nèi)隨意轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)輪椅，其特征在于，具有光電跟隨裝置，該光電跟隨裝置包括用于發(fā)射光電信號(hào)的光電信號(hào)發(fā)射裝置和用于接收所述光電信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的光電信號(hào)的光電信號(hào)接收裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)輪椅，其特征在于，所述光電信號(hào)接收裝置設(shè)置于該自動(dòng)輪椅上，所述光電信號(hào)發(fā)射裝置作為外圍設(shè)備設(shè)置于該自動(dòng)輪椅附近的引導(dǎo)物或人上。
【文檔編號(hào)】A61G5/06GK204016663SQ201420482953
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】洪文 申請(qǐng)人:洪文