CN104414802A - 一种电动爬楼轮椅 - Google Patents

Abstract

一种电动爬楼轮椅，它依轮椅支撑架为主体，轮椅支撑架上安装着行走系统，乘坐系统，电力驱动系统、电气控制系统等。行走系统由左右两套履带、驱动轮、导向轮、支撑轮组成；履带环绕驱动轮、导向轮、支撑轮安装；乘坐系统由座椅支撑架、座椅、座椅滑板组成。座椅连结在座椅滑板上，座椅支撑架上固定着座椅滑轨，座椅滑板崁镶在座椅滑轨上，座椅支撑架与轮椅支撑架之间由铰链连接；电力系统由两块蓄电池提供能源。适用于平坦地面或不平坦及坡度较大的路面，特别是能在步梯楼载人上下。首次将重心移动平衡原理作为轮椅的设计思想，它综合利用了机械、电控技术，增加了爬楼轮椅的舒适性、实用性、可靠性，保证了乘坐爬楼轮椅的人员绝对安全。

Description

一种电动爬楼轮椅

技术领域：

本发明涉及一种轮椅，特别涉及一种电动爬楼轮椅，属于医疗机械技术领域。 

背景技术：

轮椅是腿脚有残疾、行走不便的人的代步工具。在目前使用的轮椅中，有人力驱动、电力驱动式，这些形式的轮椅在平坦或坡度较小的地面行驶，是比较成熟的技术；但是，它们不适用于地面不平或坡度较大时的场所，特别是在上下步梯楼时不能使用。CCTV-10播放的“神奇爬楼椅”虽然能爬楼，但乘坐人需他人帮助，爬楼时要旁人连拖带拉，且因采用两侧五个小轮子滚动，在平地行驶时，每侧两个小轮滚动，将产生较大冲击；国家批准的实用新型专利“履带式轮椅”专利号：ZL201220612559.6，乘坐人可以独立操作，爬楼、平地行走平稳，但结构复杂、加工制造较难；一种结构简单、加工制造容易、经济适用的轮椅，是亟待解决的课题。 

发明内容：

本发明一种电动爬楼轮椅是在履带式轮椅的基础上，去掉了复杂机构，巧妙的利用重心转移原理，加工制造容易，操纵方便，它综合利用了机械、电控技术，首次将重心转移原理作为轮椅的设计思想，增加了轮椅的先进性、实用性、可靠性、方便性和安全性。 

本发明一种电动爬楼轮椅的目的是这样实现的：它依轮椅支撑架为主体，轮椅支撑架上安装着行走系统，乘坐系统，电力驱动系统、电气控制系统等。行走系统由左右两套履带、驱动轮、导向轮、支撑轮组成；履带环绕驱动 轮、导向轮、支撑轮安装；乘坐系统由座椅支撑架、座椅、座椅滑板组成。座椅连结在座椅滑板上，座椅支撑架上固定着座椅滑轨，座椅滑板崁镶在座椅滑轨上，座椅支撑架与轮椅支撑架之间由铰链连接；电力系统由两块蓄电池提供能源。电力驱动系统有两套电动机和减速机构带动驱动轮转动；另有两个电动机，其中一个驱动座椅支撑架摆动，另一个驱动座椅滑板在座椅滑轨上移动，电气控制系统由平衡自控系统及各种功能开关组成。 

一种电动爬楼轮椅(下称轮椅)的工作状况是这样的：平地行驶时，左右两套电力驱动减速系统驱动驱动轮，驱动轮驱动履带，履带在导向轮上滑动，支撑轮在履带上滚动，轮椅即可行走。轮椅的前进、后退由电气控系统指令电动机正反转实现；转弯由电气控系统指令左右两边电力驱动减速系统中，其中一边不工作，另一边工作来实现；电力驱动减速系统中，两个电动机反向转动，可以实现原地转弯。 

轮椅通过较大坡度或上下楼梯时，其工作状况是，现以上楼梯为例加以说明，当轮椅上楼向上翻倾斜的同时，平衡自控系统使驱动座椅支撑架摆动的电动机，带动座椅支撑架向轮椅翻倾相的反方向摆动，摆动的角度至轮椅倾斜的角度(即是楼梯的倾斜角度)相同时即停止；轮椅向上翻倾斜的同时，平衡自控系统使驱动座椅滑板的电动机，驱动座椅滑板在座椅滑轨上移动，座椅滑板移动至设定位置停止(使乘坐人重心G移动至保证轮椅上楼不翻倾的位置)，这样，即保证了乘坐人平行与地面乘坐，又保证了轮椅不翻倾的爬上楼梯；当轮椅下楼时，轮椅向下倾斜的同时，平衡自控系统使驱动座椅支撑架摆动的动机，带动座椅支撑架向轮椅倾斜相的反方向摆动，摆动的角度是轮椅倾斜的角度(即是楼梯的倾斜角度)相同时即停止；轮椅向下倾斜的同时，平衡自控 系统使驱动座椅滑板的电动机，驱动座椅滑板在座椅滑轨上移动，座椅滑板移动至设定位置停止(使乘坐人重心G移动至保证轮椅上楼不翻倾的位置)，这样，即保证了乘坐人平行与地面乘坐，又保证了轮椅不翻倾的爬下楼梯。 

与现代技术相比电动爬楼轮椅有如下优点： 

1、首次将重心转移原理作为设计依据，理论先进可靠。 

2、履带作为行走机构可以在平地、较大坡路、上下楼梯、过街天桥等场合行走，扩大了轮椅的实用性。 

3、综合使用了机械、电子、自控技术，具备了先进性和可靠性；提高了轮椅的舒适性、安全性。 

附图说明：

图1是一种电动爬楼轮椅的主视图。 

图2是一种电动爬楼轮椅的俯视图。 

图3是一种电动爬楼轮椅上楼的示意图。 

图4是一种电动爬楼轮椅下楼的示意图。 

具体实施方式：(由附图) 

本发明一种电动爬楼轮椅的目的是这样实现的：它依轮椅支撑架(1)为主体，轮椅支撑架(1)上安装着行走系统，乘坐系统，电力驱动系统、电气控制系统等。行走系统由左右两套履带(2，3)、驱动轮(4，5)、导向轮(6,7)、支撑轮(8,9)组成；履带(2,3)环绕驱动轮(4,5)、导向轮(6,7)、支撑轮(8,9)安装；乘坐系统由座椅支撑架(10)、座椅(11)、座椅滑板(12)、靠背(13)组成。座椅(11)连结在座椅滑板(12)上，座椅支撑架(10)上固定着座椅滑轨(14)，座椅滑板(12)崁镶在座椅滑轨(13)上，座椅支撑架(10)与轮 椅支撑架(1)之间由铰链(15)连接；电力系统由两块蓄电池提供能源。电力驱动系统有两套电动机(16，17)、减速机构(18，19)组成，另有两个电动机(20，21，)，电动机(20)驱动座椅支撑架(10)摆动，电动机(21)驱动座椅滑板(12)在座椅滑轨(14)上移动，电气控制系统由平衡自控系统及各种功能开关组成；图中G是乘坐人重心，g是轮椅重心。 

[0004]一种电动爬楼轮椅(下称轮椅)的工作状况是这样的：平地行驶时，左右两套电动机(16，17)驱动减速机构(18,19)、减速机构(18,19)驱动动轮(4，5)，驱动轮驱动履带(2，3)，履带(2，3)在导向轮(6，7)上滑动，支撑轮(8，9)在履带(2，3)上滚动，轮椅即可行走。轮椅的前进、后退，由电气控系统指令电动机正反转实现；转弯时左右两边的电动机(16,17)，其中之一不转动，另一个转动来实现。电动机(16,17)相反向旋转，可以实现轮椅原地转弯。 

轮椅通过较大坡度或上下楼梯时，其工作状况是这样的：现以上楼梯为例加以说明，当轮椅上楼时，轮椅向上翻倾斜的同时，平衡自控系统使驱动座椅支撑架(10)摆动的电动机(20)，带动座椅支撑架(10)向轮椅翻倾相的反方向摆动，摆动的角度与轮椅倾斜的角度(即是楼梯的倾斜角度)相同时即停止；轮椅向上翻倾斜的同时，平衡自控系统使驱动座椅滑板(12)的电动机(21)，驱动座椅滑板(12)在座椅滑轨(14)上移动，座椅滑板移动至设定位置(使乘坐人重心G移动至保证轮椅上楼不翻倾的位置)停止，即保证了乘坐人平行与地面乘坐又保证了轮椅乘坐人的安全、舒适的爬上楼梯；当轮椅下楼时，轮椅的操作及工作程序与上述相反，这里不再赘述。 

Claims (6)

1.一种电动爬楼轮椅，其特征在于，它依轮椅支撑架(1)为主体，轮椅支撑架(1)上安装着行走系统，乘坐系统，电力驱动系统、电气控制系统。 

2.根据权利要求1所述，一种电动爬楼轮椅，其特征在于，行走系统由左右两套履带(2，3)、驱动轮(4，5)、导向轮(6，7)、支撑轮(8，9)组成；履带(2，3)环绕驱动轮(4，5)、导向轮(6，7)、支撑轮(8，9)安装。 

3.根据权利要求1所述，一种电动爬楼轮椅，其特征在于，乘坐系统由座椅支撑架(10)、座椅(11)、座椅滑板(12)、靠背(13)组成；座椅(11)连结在座椅滑板(12)上，座椅支撑架(10)上固定着座椅滑轨(14)，座椅滑板(12)崁镶在座椅座椅滑轨(1)上，座椅支撑架(10)与轮椅支撑架(1)之间由铰链(15)连接。 

4.根据权利要求1所述，一种电动爬楼轮椅，其特征在于，电力系统由两块蓄电池提供能源。电力驱动系统有两套电动机(16，17)、减速机构(18，19)组成；电动机(20)驱动座椅支撑架(10)摆动，电动机(21)驱动座椅滑板(12)在座椅滑轨(14)上移动，电气控制系统由平衡自控系统及各种功能开关组成。 

5.根据权利要求3所述，一种电动爬楼轮椅，其特征在于，乘坐系统座椅滑板(12)崁镶在座椅座椅滑轨(14)上，座椅滑板(12)可以带动乘坐人的重心G在座椅滑轨(14)上移动。 

6.根据权利要求4所述，一种电动爬楼轮椅，其特征在于，电力驱动系统的两套电动机(16，17)同时反向转动，可以实现电动轮椅原地转弯。