CN103445918B

CN103445918B - 一种机械臂可拆卸的轮椅

Info

Publication number: CN103445918B
Application number: CN201310362249.2A
Authority: CN
Inventors: 李豪; 朱德荣; 吕远好; 曹超; 谢科
Original assignee: Luoyang Institute of Science and Technology
Current assignee: Luoyang Institute of Science and Technology
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2017-06-30
Anticipated expiration: 2033-08-20
Also published as: CN103445918A

Abstract

一种机械臂可拆卸的轮椅，涉及一轮椅，机械臂（1）包括机械手（26）、腕关节旋转电机、小臂（27）、肘关节蜗轮（28）、肘关节俯仰电机（29）、肘关节蜗杆（30）、上臂（31）、肩关节蜗轮（32）、肩关节俯仰电机（33）、肩关节蜗杆（34）和前臂（35）；腰关节电机与基座（3）的一端固定连接；基座（3）的另一端与安装架（4）转动连接，安装架（4）与轮椅本体（5）的扶手（8）固定连接；本发明机械手抓取物体简单、定位精度高，不用时，拨出机械臂和基座，可将此部分另行放置，此时剩余在轮椅上的安装座部分体积小,不占用轮椅空间，而且轮椅和机械臂可分开更换和使用，方便了使用者的同时也减轻了使用者的经济负担。

Description

一种机械臂可拆卸的轮椅

【技术领域】

本发明涉及一种轮椅，具体涉及一种机械臂可拆卸的轮椅。

【背景技术】

随着社会文明的发展进步，保障和提高老年人以及残障人士等弱势群体的生活质量，已经越来越受到社会各界人士的普遍关注；大量研究表明，有效增强老年人以及残障人士的行动能力，不仅使得他们的日常生活变得方便，而且对他们的心理健康、自我评价、精神状态也有着深远的影响；增强他们行动能力的有效的手段是给他们配备轮椅，而轮椅仅仅作为他们的代步工具，如果想要自主的抓取物体，就要靠在轮椅上设置的机械臂来实现了；目前只有少数轮椅上安装有机械臂,用来帮助一部分生活自理能力较差的人群抓取物体或者用来进行康复训练，经检索，2008年7月16日公开的公开号为101219082、发明名称为智能轮椅的中国发明专利，公开的一种智能轮椅，包括车体、蓄电池、两个驱动电机、和电机驱动器，车体包含桌面和两个脚踏板，桌面内安装有控制轮椅移动的电动轮椅控制系统，其特征在于:还包括设于轮椅一侧的机械臂系统以及用于控制机械臂的机械臂控制系统，机械臂与轮椅固定为一体，但是使用者并非一直需要使用机械臂，不用时机械臂占用空间大，不能拆卸会给轮椅使用者带来一定的麻烦，而且机械臂含有七个关节，操作麻烦；且机械臂不是单独的一个模块，只能在与之配套的轮椅上使用，这样，购买带有机械臂的轮椅也增加了使用者的经济负担。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种机械臂可拆卸的轮椅，本发明机械手抓取物体简单、定位精度高，安装架可以安装在现有的大多数轮椅上，不用时，拨出机械臂和基座，可将此部分另行放置，此时剩余在轮椅上的安装座部分体积小,不占用轮椅空间，而且轮椅和机械臂可分开更换和使用，方便了使用者的同时也减轻了使用者的经济负担。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种机械臂可拆卸的轮椅，包括轮椅本体、机械臂、安装架、操控面板、蓄电池和控制系统，所述轮椅本体包括写字台、扶手、椅架、座椅、底箱、脚踏板、前轮、后轮、把手，座椅的下方设置有底箱，所述蓄电池和控制系统设置在底箱内部，底箱的两侧设置有后轮，所述后轮的上方的椅架上设置有扶手，底箱的前部的两侧设置有前轮，所述座椅的一侧设置有写字台，所述操控面板设置在轮椅本体的写字台的前方，所述机械臂通过安装架固定在所述座椅的另一侧设置的扶手上，在座椅前方的下方固定设置有脚踏板，在座椅后方的上部的椅架上设置有把手，控制系统分别连接轮椅本体和机械臂，所述的机械臂可拆卸的轮椅，还包括蜗轮蜗杆箱和基座，所述机械臂包括机械手、腕关节旋转电机、小臂、肘关节蜗轮、肘关节俯仰电机、肘关节蜗杆、上臂、肩关节蜗轮、肩关节俯仰电机、肩关节蜗杆和前臂；所述机械手与腕关节旋转电机转动连接，所述腕关节旋转电机与小臂固定连接，所述小臂与肘关节俯仰电机转动连接，所述肘关节俯仰电机通过肘关节蜗轮和肘关节蜗杆机构与上臂固定连接；所述上臂与肩关节俯仰电机转动连接，所述肩关节俯仰电机通过肩关节蜗轮和肩关节蜗杆机构与前臂的一端固定连接；所述前臂的另一端通过蜗轮蜗杆机构与腰关节电机转动连接，所述腰关节电机与基座的一端固定连接；所述基座的另一端与安装架转动连接，所述安装架与轮椅本体的扶手固定连接。

所述的机械臂可拆卸的轮椅，所述基座与安装架连接的一端固定设置有基座安装轴，所述基座安装轴的一端固定设置有大齿轮，所述大齿轮与安装架的小齿轮啮合。

所述的机械臂可拆卸的轮椅，所述安装架包括安装架板和压板，贯穿安装架板设置有安装架孔，在安装架板的一侧设置有向内凹陷的滑槽，在滑槽的上部设置有左、右对称的压板，左、右对称的压板与滑槽滑动连接，在压板的一侧设置有螺栓孔；在安装架板的另一侧固定设置有小齿轮。

所述的机械臂可拆卸的轮椅，所述左、右对称的压板并列设置有两组。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明所述的机械臂可拆卸的轮椅，机械手抓取物体简单、定位精度高，由于可以调节安装架两压板间的宽度，安装架可以安装在不同宽度的扶手上，故可以安装在现有的大多数轮椅上，不用时，拨出机械臂和基座，可将此部分另行放置，此时剩余在轮椅上的安装座部分体积小,不占用轮椅空间，而且轮椅和机械臂可分开更换和使用，方便了使用者的同时也减轻了使用者的经济负担。

【附图说明】

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明轮椅本体的结构示意图；

图3是本发明安装架的结构示意图；

图4是本发明基座安装在安装架上的结构示意图；

图5是本发明机械臂的结构示意图；

在图中： 1、机械臂； 2、蜗轮蜗杆箱； 3、基座；4、安装架；5、轮椅本体；6、操控面板；7、写字台；8、扶手；9、椅架；10、座椅；11、底箱； 12、脚踏板； 13、前轮；14、后轮；15、把手；16、安装架板；17、安装架孔；18、压板；19、螺栓孔；20、滑槽；21、螺母；22、大齿轮；23、基座安装轴；24、安装架电机；25、小齿轮；26、机械手；27、小臂；28、肘关节蜗轮；29、肘关节俯仰电机；30、肘关节蜗杆；31、上臂；32、肩关节蜗轮；33、肩关节俯仰电机；34、肩关节蜗杆；35、前臂。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；

结合附图1~5所述的机械臂可拆卸的轮椅，包括轮椅本体5、机械臂1、安装架4、操控面板6、蓄电池和控制系统，所述轮椅本体5包括写字台7、扶手8、椅架9、座椅10、底箱11、脚踏板12、前轮13、后轮14、把手15，座椅10的下方设置有底箱11，所述蓄电池和控制系统设置在底箱11内部，底箱11的两侧设置有后轮14，所述后轮14的上方的椅架9上设置有扶手8，底箱11的前部的两侧设置有前轮13，所述座椅10的一侧设置有写字台7，所述操控面板6设置在轮椅本体5的写字台7的前方，所述机械臂1通过安装架4固定在所述座椅10的另一侧设置的扶手8上，在座椅10前方的下方固定设置有脚踏板12，在座椅10后方的上部的椅架9上设置有把手15，控制系统分别连接轮椅本体5和机械臂1，所述的机械臂可拆卸的轮椅，还包括蜗轮蜗杆箱 2和基座3，所述机械臂1包括机械手26、腕关节旋转电机、小臂27、肘关节蜗轮28、肘关节俯仰电机29、肘关节蜗杆30、上臂31、肩关节蜗轮32、肩关节俯仰电机33、肩关节蜗杆34和前臂35；所述机械手26与腕关节旋转电机转动连接，所述腕关节旋转电机与小臂27固定连接，所述小臂27与肘关节俯仰电机29转动连接，所述肘关节俯仰电机29通过肘关节蜗轮28和肘关节蜗杆30机构与上臂31固定连接；所述上臂31与肩关节俯仰电机33转动连接，所述肩关节俯仰电机33通过肩关节蜗轮32和肩关节蜗杆34机构与前臂35的一端固定连接；所述前臂35的另一端通过蜗轮蜗杆机构与腰关节电机转动连接，所述腰关节电机与基座3的一端固定连接；所述基座3的另一端与安装架4转动连接，所述安装架4与轮椅本体5的扶手8固定连接。

所述的机械臂可拆卸的轮椅，所述基座3与安装架4连接的一端固定设置有基座安装轴23，所述基座安装轴23的一端固定设置有大齿轮22，所述大齿轮22与安装架4的小齿轮25啮合；所述安装架4包括安装架板16和压板18，贯穿安装架板16设置有安装架孔17，在安装架板16的一侧设置有向内凹陷的滑槽20，在滑槽20的上部设置有左、右对称的压板18，左、右对称的压板18与滑槽20滑动连接，在压板18的一侧设置有螺栓孔19；在安装架板16的另一侧固定设置有小齿轮25；所述左、右对称的压板18并列设置有两组。

实施本发明所述的机械臂可拆卸的轮椅，控制系统分别与轮椅本体5、安装架4和机械臂1相连以输出控制驱动信号；脚踏板12固定于座椅10的前部，用于放置使用者的脚，把手15在座椅10的后部，用于护理人员推车或者进行刹车；左右压板18卡住轮椅的一侧扶手8,松开压紧螺母21,左右压板可在滑槽20里滑动,以调节两压板18间的距离,以适应不同的扶手8宽度,压板18卡上后,在螺栓孔19里插入螺栓,并用螺母21拧紧,以固定安装架4；安装架4安装在一侧扶手8上，由于可以调节两压板18间的宽度，安装架4可以安装在不同宽度的扶手8上，又由于现有市场上的轮椅几乎都有扶手8，故机械臂1可以安装在现有的大多数轮椅上；基座3的基座安装轴23插入到安装架孔17上，并保证大齿轮22与小齿轮25的啮合，安装架电机24转动带动与其固定在一起的小齿轮25转动，小齿轮25与大齿轮22啮合，于是大齿轮22转动，大齿轮22与基座安装轴23固定在一起，于是基座3转动起来，实现了安装于基座3上的机械臂1在水平面上的绕轴旋转运动；腕关节旋转电机连接机械手26，使机械手26可绕旋转轴旋转360度；肘关节俯仰电机29固定在上臂31上，连接肘关节蜗杆30，经肘关节蜗轮28、肘关节俯仰电机29和肘关节蜗杆30减速后带动上臂31完成上下俯仰的运动，肩关节俯仰电机33固定在前臂35上，经蜗轮蜗杆减速电机完成上下俯仰的运动。前臂35和基座3相连，为腰关节，腰关节电机固定在基座3上，与蜗杆相连，蜗轮固定在前臂35上，连接肩关节蜗杆34，经肩关节蜗轮32、肩关节俯仰电机33和肩关节蜗杆34减速后带动前臂35做上下俯仰运动；轮椅使用者通过按操控面板6上的按钮来操控机械臂1抓取物品，不用时可以方便地抽出机械臂1和基座3进行存放。

本发明未详述部分为现有技术。

为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims

1.一种机械臂可拆卸的轮椅，包括轮椅本体（5）、机械臂（1）、安装架（4）、操控面板（6）、蓄电池和控制系统，所述轮椅本体（5）包括写字台（7）、扶手（8）、椅架（9）、座椅（10）、底箱（11）、脚踏板（12）、前轮（13）、后轮（14）、把手（15），座椅（10）的下方设置有底箱（11），所述蓄电池和控制系统设置在底箱（11）内部，底箱（11）的两侧设置有后轮（14），所述后轮（14）的上方的椅架（9）上设置有扶手（8），底箱（11）的前部的两侧设置有前轮（13），所述座椅（10）的一侧设置有写字台（7），所述操控面板（6）设置在轮椅本体（5）的写字台（7）的前方，所述机械臂（1）通过安装架（4）固定在所述座椅（10）的另一侧设置的扶手（8）上，在座椅（10）前方的下方固定设置有脚踏板（12），在座椅（10）后方的上部的椅架（9）上设置有把手（15），控制系统分别连接轮椅本体（5）和机械臂（1），其特征是：还包括蜗轮蜗杆箱（2）和基座（3），所述机械臂（1）包括机械手（26）、腕关节旋转电机、小臂（27）、肘关节蜗轮（28）、肘关节俯仰电机（29）、肘关节蜗杆（30）、上臂（31）、肩关节蜗轮（32）、肩关节俯仰电机（33）、肩关节蜗杆（34）和前臂（35）；所述机械手（26）与腕关节旋转电机转动连接，所述腕关节旋转电机与小臂（27）固定连接，所述小臂（27）与肘关节俯仰电机（29）转动连接，所述肘关节俯仰电机（29）通过肘关节蜗轮（28）和肘关节蜗杆（30）机构与上臂（31）固定连接；所述上臂（31）与肩关节俯仰电机（33）转动连接，所述肩关节俯仰电机（33）通过肩关节蜗轮（32）和肩关节蜗杆（34）机构与前臂（35）的一端固定连接；所述前臂（35）的另一端通过蜗轮蜗杆机构与腰关节电机转动连接，所述腰关节电机与基座（3）的一端固定连接；所述基座（3）的另一端与安装架（4）转动连接，所述安装架（4）与轮椅本体（5）的扶手（8）固定连接；所述基座（3）与安装架（4）连接的一端固定设置有基座安装轴（23），所述基座安装轴（23）的一端固定设置有大齿轮（22），所述大齿轮（22）与安装架（4）的小齿轮（25）啮合；所述安装架（4）包括安装架板（16）和压板（18），贯穿安装架板（16）设置有安装架孔（17），在安装架板（16）的一侧设置有向内凹陷的滑槽（20），在滑槽（20）的上部设置有左、右对称的压板（18），左、右对称的压板（18）与滑槽（20）滑动连接，在压板（18）的一侧设置有螺栓孔（19）；在安装架板（16）的另一侧固定设置有小齿轮（25）。

2.根据权利要求1所述的机械臂可拆卸的轮椅，其特征是：所述左、右对称的压板（18）并列设置有两组。