CN103142360B - 无障碍轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无障碍轮椅，它包括座椅、底座、第一行星轮组件、第二行星轮组件、两个万向轮和驱动第一行星轮组件旋转的第一动力装置以及驱动第二行星轮组件动作的第二动力装置，座椅的下端铰接在底座上，两个万向轮分别安装在底座前端的两侧，底座与座椅之间安装有座椅平衡机构以便座椅在上下楼梯时保持水平状态，第一行星轮组件与底座之间设置有使第一行星轮组件能够摆动起落的起落机构，第二行星轮组件与底座之间设置有使第二行星轮组件能够绕其轴心旋转的翻转机构。本发明既可以平地爬行又可以上下楼梯，并且方便使用，能自动适应不同高度、宽度的楼梯。

Description

无障碍轮椅

技术领域

本发明涉及一种无障碍轮椅，适用于病人或残疾人的运输工具，特别适合爬楼梯用。

背景技术

目前，普通轮椅只适合平地行走，不能上下台阶，活动范围受到一定的限制。即便是在小坡度的平路上，因手扳轮椅胶轮为间歇动作，而轮椅始终保持一个下滑力，加力时来不及换手，不好操作。还有一种可上下楼的轮椅是履带式的，这种轮椅国内外都有生产。这种轮椅的大部分并不用来单独行驶，只是在地铁入口处或公寓楼前设置，用来驮运轮椅上下楼。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种无障碍轮椅，它既可以平地爬行又可以上下楼梯，并且方便使用，能自动适应不同高度、宽度的楼梯。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种无障碍轮椅，它包括座椅、底座、第一行星轮组件、第二行星轮组件、两个万向轮和驱动第一行星轮组件旋转的第一动力装置以及驱动第二行星轮组件动作的第二动力装置，座椅的下端铰接在底座上，两个万向轮分别安装在底座前端的两侧，底座与座椅之间安装有座椅平衡机构以便座椅在上下楼梯时保持水平状态，第一行星轮组件与底座之间设置有使第一行星轮组件能够摆动起落的起落机构，第二行星轮组件与底座之间设置有使第二行星轮组件能够绕其轴心旋转的翻转机构。

进一步，所述的第一行星轮组件包括第一行星轮架、第一行星轮轴和三个可绕自身轴心旋转的第一行星轮，第一行星轮均可旋转地支承在第一行星轮架上，第一行星轮架安装在起落机构上。

进一步，所述的第二行星轮组件包括第二行星轮轴、两个第二行星轮架和两组第二行星轮，并且每组第二行星轮为两个，两个第二行星轮架分别固定安装在第二行星轮轴的两端，每组第二行星轮可旋转地支承在相对应的第二行星轮架上，所述的第二动力装置驱动第二行星轮旋转。

进一步，所述的座椅平衡机构包括减速电机、第一丝杠和第一螺母，减速电机驱动丝杠旋转，减速电机铰接在底座螺母铰接在所述的座椅上，第一丝杠与第一螺母组成第一丝杠螺母副。

进一步，所述的起落机构包括第二直流电机、起落架、连杆、两个支撑座以及由直线导轨和驱动滑块组成的导轨副、由第二丝杠和第二螺母组成的第二丝杠螺母副，第二丝杠和直线导轨呈平行状安装在两个支撑座上，第二直流电机驱动第二丝杠旋转，第二螺母与驱动滑块固定连接，连杆的一端与驱动滑块铰接，连杆的另一端与起落架铰接，起落架铰接在底座上。

更进一步，所述的翻转机构为第一直流电机，第一直流电机与第二行星轮轴通过传动机构连接。

采用了上述技术方案后，平地行驶时它就是一辆普通的电动轮椅，而上下楼或越过障碍时它实际上就是一辆步行与滚动相结合的机器人，本轮椅在上下楼时第一行星轮组件和第二行星轮组件彼此独立行动，能自动适应不同高度、宽度的楼梯，在上下楼过程中稳定性好、安全性好，驾驶人可无需他人监护，自行驾驶轮椅上下楼，座椅平衡机构能够让使用者在上下楼梯过程中始终保持平衡，本发明既可以平地行驶又可以上下楼梯，并且方便使用，能自动适应不同高度、宽度的楼梯。

附图说明

图1为本发明的无障碍轮椅的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明的无障碍轮椅在上下楼梯的使用状态图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，

如图1所示，一种无障碍轮椅，它包括座椅1、底座2、第一行星轮组件、第二行星轮组件、两个万向轮3和驱动第一行星轮组件旋转的第一动力装置以及驱动第二行星轮组件动作的第二动力装置，座椅1的下端铰接在底座2上，两个万向轮3分别安装在底座2前端的两侧，底座2与座椅1之间安装有座椅平衡机构以便座椅1在上下楼梯时保持水平状态，第一行星轮组件与底座2之间设置有使第一行星轮组件能够摆动起落的起落机构，第二行星轮组件与底座2之间设置有使第二行星轮组件能够绕其轴心旋转的翻转机构。

第一行星轮组件包括第一行星轮架4、第一行星轮轴5和三个可绕自身轴心旋转的第一行星轮6，第一行星轮6均可旋转地支承在第一行星轮架4上，第一行星轮架4安装在起落机构上，第一行星轮轴5可以通过轴承支撑安装在起落机构的起落架13上，第一动力装置可以安装在起落架13内，第一动力装置驱动第一行星轮轴5转动。

第二行星轮组件包括第二行星轮轴7、两个第二行星轮架8和两组第二行星轮9，并且每组第二行星轮9为两个，两个第二行星轮架8分别固定安装在第二行星轮轴7的两端，每组第二行星轮9可旋转地支承在相对应的第二行星轮架8上，第二动力装置驱动第二行星轮9旋转。

座椅平衡机构包括减速电机10、第一丝杠11和第一螺母12，减速电机10驱动丝杠11旋转，减速电机10通过铰链铰接在底座2上，螺母12通过铰链铰接在座椅1上，第一丝杠11与第一螺母12组成第一丝杠螺母副。

起落机构包括第二直流电机、起落架13、连杆15、两个支撑座16以及由直线导轨17和驱动滑块14组成的导轨副、由第二丝杠和第二螺母组成的第二丝杠螺母副，第二丝杠和直线导轨17呈平行状安装在两个支撑座16上，第二直流电机驱动第二丝杠旋转，第二螺母与驱动滑块14固定连接，连杆15的一端与驱动滑块14铰接，连杆15的另一端与起落架13铰接，起落架13铰接在底座2上。

所述的翻转机构为第一直流电机，第一直流电机与第二行星轮轴7通过传动机构连接，传动机构可以是齿轮传动或链轮传动，但不限于此。

座椅平衡机构也可以为齿轮传动驱动式或气缸驱动式，但不限于此。

本发明的工作原理如下：

1、平地或爬坡

当轮椅行驶在平地或平坡上时，起落架13上摆将第一行星轮组件抬起，两个万向轮3着地，第二行星轮架8固定在竖直位置，第二驱动装置分别驱动两组第二行星轮9转动，使得轮椅可以前后和转向运行。

2、上下楼梯

1）上楼梯：

当该轮椅由平地行驶到上楼梯处时，原地掉头，使两组第二行星轮9均面向楼梯，当两组第二行星轮9均到达楼梯边缘一定距离时，第二行星轮9停转，第二行星轮架8开始向后翻转，直到第二行星轮架8处于竖直位置，第二行星轮架8停止翻转，第二行星轮9在楼梯上继续向后行驶，只要检测到第二行星轮9到达翻转位置，第二行星轮架8就翻转180°，直到爬完楼梯。

同样，当轮椅前部的万向轮3靠近楼梯时，起落架13放下，使万向轮3悬空，当检测到第一行星轮组件到达翻转位置时，驱动第一行星轮架8向后翻转。

在第一行星轮组件和第二行星轮组件的共同作用下，将轮椅向上移动，直到上完楼梯，起落架13收起，万向轮3着地，进入平地行驶状态。

2）下楼梯：

当该轮椅由平地行驶到下楼梯处时，起落架13放下，使第一行星轮组件着地，将万向轮3抬起，当检查到第一行星轮组件到达反转位置时，起落架13中的第一驱动装置驱动第一行星轮架8向前翻转。

当第二行星轮组件到达楼梯边缘时，两组第二行星轮9前部的传感器检测到两个第二行星轮9均到达翻转位置时，第二行星轮架8就翻转180°。

在第一行星轮组件和第二行星轮组件的共同作用下，将轮椅向下移动，直到下完楼梯，起落架13收起，万向轮3着地，进入平地行驶状态。

3、座椅自动调平

当轮椅在行驶过程中，前后高度不等时，安装在座椅1上的水平传感器就会立即发出相应的信号，使得座椅平衡机构做出相应的反应，在座椅平衡机构的作用下，使得座椅1始终保持水平。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无障碍轮椅，其特征在于：它包括座椅(1)、底座(2)、第一行星轮组件、第二行星轮组件、两个万向轮(3)和驱动第一行星轮组件旋转的第一动力装置以及驱动第二行星轮组件动作的第二动力装置，座椅(1)的下端铰接在底座(2)上，两个万向轮(3)分别安装在底座(2)前端的两侧，底座(2)与座椅(1)之间安装有座椅平衡机构以便座椅(1)在上下楼梯时保持水平状态，第一行星轮组件与底座(2)之间设置有使第一行星轮组件能够摆动起落的起落机构，第二行星轮组件与底座(2)之间设置有使第二行星轮组件能够绕其轴心旋转的翻转机构；所述的起落机构包括第二直流电机、起落架(13)、连杆(15)、两个支撑座(16)以及由直线导轨(17)和驱动滑块(14)组成的导轨副、由第二丝杠和第二螺母组成的第二丝杠螺母副，第二丝杠和直线导轨(17)呈平行状安装在两个支撑座(16)上，第二直流电机驱动第二丝杠旋转，第二螺母与驱动滑块(14)固定连接，连杆(15)的一端与驱动滑块(14)铰接，连杆(15)的另一端与起落架(13)铰接，起落架(13)铰接在底座(2)上。

2.根据权利要求1所述的无障碍轮椅，其特征在于：所述的第一行星轮组件包括第一行星轮架(4)、第一行星轮轴(5)和三个可绕自身轴心旋转的第一行星轮(6)，第一行星轮(6)均可旋转地支承在第一行星轮架(4)上，第一行星轮架(4)安装在起落机构上。

3.根据权利要求1所述的无障碍轮椅，其特征在于：所述的第二行星轮组件包括第二行星轮轴(7)、两个第二行星轮架(8)和两组第二行星轮(9)，并且每组第二行星轮(9)为两个，两个第二行星轮架(8)分别固定安装在第二行星轮轴(7)的两端，每组第二行星轮(9)可旋转地支承在相对应的第二行星轮架(8)上，所述的第二动力装置驱动第二行星轮(9)旋转。

4.根据权利要求1所述的无障碍轮椅，其特征在于：所述的座椅平衡机构包括减速电机(10)、第一丝杠(11)和第一螺母(12)，减速电机(10)驱动丝杠(11)旋转，减速电机(10)铰接在底座(2)上，螺母(12)铰接在所述的座椅(1)上，第一丝杠(11)与第一螺母(12)组成第一丝杠螺母副。

5.根据权利要求3所述的无障碍轮椅，其特征在于：所述的翻转机构为第一直流电机，第一直流电机与第二行星轮轴(7)通过传动机构连接。