CN106137582B

CN106137582B - 越障轮椅

Info

Publication number: CN106137582B
Application number: CN201610556951.6A
Authority: CN
Inventors: 邱昌贤
Original assignee: Dynamo-Electric Co Ltd Of Strange Precise Automatic Of River Jiaxing Page
Current assignee: Jiaxing North Yazaki robot Co.,Ltd.
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2017-09-29
Anticipated expiration: 2036-07-15
Also published as: WO2018010551A1; CN106137582A

Abstract

一种越障轮椅。其特征在于：所述行走系统包括多组行走脚，所述行走脚包括连接件、第一脚、第二脚，所述第一脚、第二脚分别铰接在连接件上，并通过第一驱动传动机构构成铰接端相向旋转实现前进或后退的联动配合；所述第一脚、第二脚均为可伸缩结构，所述第一脚与第二脚上均设有驱动其伸缩的第二驱动传动机构。其优点在于通过操作系统进行行动，通过第一驱动传动机构实现第一脚与第二脚行走间相互转化，前后摆动，通过第二驱动传动机构实现第一脚与第二脚的伸缩变化，从而很方便的实现障碍物跨越，适应各种路况。

Description

越障轮椅

技术领域

本发明涉及一种轮椅，特别涉及一种越障轮椅。

背景技术

轮椅是肢体伤残或行动不便者的代步工具，但是常规轮椅适应能力、机动性都比较差，如果碰到如上下坡、楼梯、障碍物等复杂路况时，轮椅将难以通过。

因此，急需开发一种适应能力强、灵活机动性好，而且能够通过各种复杂路况的越障轮椅。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种越障轮椅。

本发明所采用的技术方案：一种越障轮椅，包括机架和设置在机架上的行走系统、座椅系统、运载平衡系统以及操作系统，所述行走系统包括多组行走脚，所述行走脚包括连接件、第一脚、第二脚，所述第一脚、第二脚分别铰接在连接件上，并通过第一驱动传动机构构成铰接端相向旋转实现前进或后退的联动配合；所述第一脚、第二脚均为可伸缩结构，所述第一脚与第二脚上均设有驱动其伸缩的第二驱动传动机构。

所述第一驱动传动机构包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮、第一曲型齿条、第二曲型齿条；第一曲型齿条固定在第一脚上，第二曲型齿条固定在第二脚上，第一电机固定在连接件上，并驱动连接第一齿轮，所述第一齿轮分别与第二齿轮、第一曲型齿条啮合，所述第二齿轮与第二曲型齿条啮合。

所述第一脚包括第一上支脚、第一下支脚，所述第一上支脚与第一下支脚滑移套接；所述第二脚包括第二上支脚、第二下支脚，所述第二上支脚与第二下支脚滑移套接；所述第二驱动传动机构包括第二电机、第一滚珠丝杆，所述第二电机驱动连接第一滚珠丝杆，所述第一滚珠丝杆设置在第一上支脚与第一下支脚之间和第二上支脚与第二下支脚之间。

所述第一下支脚底部设有履带行走组件，所述履带行走组件包括第一支撑件、第三电机、第一转轴、履带轮、履带；所述第一支撑件对称设置2个，履带轮对称设置在两个第一支撑件上，并通过第一转轴连接，同一第一支撑件上的履带轮通过履带连接，所述第三电机固定在第一支撑件上，且其输出端驱动连接第一转轴。

所述第二下支脚底部设有滚轮行走组件，所述滚轮行走组件包括第二支撑件、万向轮、固定轮、第四电机；所述固定轮固定在第二下支脚上，所述第二支撑件铰接在固定轮中心，所述万向轮固定在第二支撑件上，所述第四电机固定在第二支撑件上，且其输出端驱动连接固定轮。

所述行走脚设有4组，其中两组行走脚通过连接件可旋转地连接在机架底部两侧，并通过一转向机构控制转向。

另外两组行走脚通过连接件上下滑移地连接在机架后端两侧，并通过一升降机构控制升降。

所述座椅系统包括座椅、靠背、脚踏板、连接板；所述座椅固定在机架上，所述靠背与座椅的后端之间、所述连接板的一端与座椅的前端之间、所述连接板的另一端与脚踏板之间均通过一组旋转调整机构活动旋转配合。

所述连接板包括上连板、下连板，所述上连板与下连板滑移配合，所述上连板与下连板之间设有驱动其相对滑移的第三驱动传动机构。

所述下连板下端还设有滚动轮。

本发明的有益效果是：采用以上方案，通过操作系统进行行动，通过第一驱动传动机构实现第一脚与第二脚行走间相互转化，前后摆动，通过第二驱动传动机构实现第一脚与第二脚的伸缩变化，从而很方便的实现障碍物跨越，适应各种路况。

附图说明

图1为本发明实施例越障轮椅的结构示意图。

图2为本发明实施例隐藏部分结构后行走系统的结构示意图。

图3为图2中A处的放大示意图。

图4为本发明实施例履带行走组件的结构示意图。

图5为本发明实施例滚轮行走组件的结构示意图。

图6为本发明实施例座椅系统的结构示意图。

图7为本发明实施例座椅系统隐藏上连板后的结构示意图。

图中1-行走脚，11-连接件，12-第一脚，121-第一上支脚，122-第一下支脚，13-第二脚，131-第二上支脚，132-第二下支脚，14-第一驱动传动机构，141-第一电机，142-第一齿轮，143-第二齿轮，144-第一曲型齿条，145-第二曲型齿条，15-第二驱动传动机构，151-第二电机，152-第一滚珠丝杆，16-履带行走组件，161-第一支撑件，162-第三电机，163-第一转轴，164-履带轮，165-履带，17-滚轮行走组件，171-第二支撑件，172-万向轮，173-固定轮，174-第四电机，18-转向机构，181-第三曲型齿条，182-第五电机，19-升降机构，191-第六电机，192-第二滚珠丝杆，193-滑板，194-导轨，195-滑槽，

21-座椅，22-靠背，23-脚踏板，24-连接板，241-上连板，242-下连板，25-旋转调整机构，251-第二转轴，252-第七电机，26-第三驱动传动机构，261-第八电机，262-第三滚珠丝杆，27-滚动轮，28-扶手，281-第一连杆，282-第二连杆，29-握手槽，3-机架，31-底板，32-侧板，4-触摸控制屏。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

如图所示，一种越障轮椅，包括机架3和设置在机架3上的行走系统、座椅系统、运载平衡系统以及操作系统。

其中，所述机架3包括底板31以及围在底板31四周的侧板32，所述行走系统包括4组行走脚1，其中两组行走脚1对称设置在底板31的底部两侧，另外两组设置在后侧的侧板32上。

如图所示，所述行走脚1均包括连接件11、第一脚12、第二脚13，所述第一脚12、第二脚13分别铰接在连接件11上，并通过第一驱动传动机构14构成铰接端相向旋转实现前进或后退的联动配合，所述第一脚12、第二脚13均为可伸缩结构，所述第一脚12与第二脚13上均设有驱动其伸缩的第二驱动传动机构15。

所述第一驱动传动机构14能够实现第一脚12与第二脚13的前后相对摆动，所述第二驱动传动机构15则能够实现第一脚12与第二脚13的伸缩变化，从而实现爬楼梯、跨越障碍物，适应各种复杂路况。

如图2及图3所示，所述第一驱动传动机构14包括第一电机141、第一齿轮142、第二齿轮143、第一曲型齿条144、第二曲型齿条145；第一曲型齿条144固定在第一脚上12，第二曲型齿条145固定在第二脚13上，第一电机141固定在连接件11上，并驱动连接第一齿轮142，所述第一齿轮142分别与第二齿轮143、第一曲型齿条144啮合，所述第二齿轮143与第二曲型齿条145啮合。

第一电机141能驱动第一齿轮142同步转动，第一齿轮142则带动第一曲型齿条144反向转动，从而带动第一脚12绕与第一电机141相反的方向转动；同时，第一齿轮142通过第二齿轮143带动第二曲型齿条145同向转动，从而带动第二脚13绕与第一电机相同的方向转动；由此通过改变第一电机141的正反转，实现第一脚12、第二脚13不断的相对来回摆动。不仅结构简单，联动巧妙，控制更加精确；而且只用一个第一电机141就能同时驱动第一脚12、第二脚13，成本更低。

如图2及图3所示，所述第一脚12包括第一上支脚121、第一下支脚122，所述第一上支脚121与第一下支脚122滑移套接；所述第二驱动传动机构15包括第二电机151、第一滚珠丝杆152，所述第二电机151驱动连接第一滚珠丝杆152，所述第一滚珠丝杆152设置在第一上支脚121与第一下支脚122之间。通过第二电机151驱动第一滚珠丝杆152实现第一上支脚121与第一下支脚122的相对滑移，从而实现第一脚12的长度伸缩。采用滚珠丝杆的结构实现长度变化，结构简单，而且伸缩更加稳定可靠。

同样的，所述第二脚13与第一脚12的结构相同，包括第二上支脚31、第二下支脚132，所述第二上支脚131与第二下支脚132滑移套接，并通过第二电机151、第一滚珠丝杆152实现长度伸缩。

如图2及图4所示，所述第一下支脚122底部设有履带行走组件16，所述履带行走组件16包括第一支撑件161、第三电机162、第一转轴163、履带轮164、履带165；所述第一支撑件161对称设置2个，履带轮164对称设置在两个第一支撑件161上，并通过第一转轴163连接，同一第一支撑件161上的履带轮164通过履带165连接，所述第三电机162固定在第一支撑件161上，且其输出端驱动连接第一转轴163。当需要轮椅自动行走时，第一脚12触地，第二脚抬起，通过第三电机162驱动第一转轴163转动，带动履带轮164、履带165转动，从而实现轮椅的自动行走功能。履带式结构，即使在不平坦的路上，也能更加平稳的实现自动行走。

其中，每个第一支撑件161上均设有3个履带轮164，且成三角结构排列，这种结构更加稳定，行走更加平稳。

如图2及图5所示，所述第二下支脚132底部设有滚轮行走组件17。当需要人工推动轮椅是，可使第一脚12抬起，第二脚13触地，通过滚轮行走组件17，更容易推动。

所述滚轮行走组件17包括第二支撑件171、万向轮172、固定轮173、第四电机174；所述第二支撑件171呈三角形结构，其中一边作为越障时与地面的接触面，所述万向轮172安装在该接触面的相反面；所述固定轮173固定在第二下支脚132上，所述第二支撑件171铰接在固定轮173中心，所述第四电机174固定在第二支撑件171上，且其输出端驱动连接固定轮173。

当越障时，第二支撑件171与地面接触，当需要地面人工推动时，通过第四电机174驱动，实现第二支撑件171整体反正，使万向轮172朝下，从而实现地面推动行走。不仅结构简单，而且实现自动切换，使用更加方便。

如图1及图2所示，与机架3的底板31连接的两组行走脚1为可旋转连接，并通过一转向机构18控制。所述转向机构18包括第三曲型齿条181、第五电机182，所述第三曲型齿条181固定在连接件11上，所述第五电机182固定在机架3上，且其输出端驱动连接第三曲型齿条181。在自动行走时，通过第五电机182驱动，带动第三曲型齿条181转动，从而实现自动转向。其中，第五电机182通过蜗轮蜗杆的结构与第三曲型齿条181配合。

如图1-3所示，与机架3的后侧侧板32连接的两组行走脚1与侧板32上下滑移配合，并通过升降机构19控制升降。通过升降机构19能进一步控制该两组行走脚1整体的升降，更有利于爬楼梯、越障碍。

其中，所述升降机构19包括第六电机191、第二滚珠丝杆192，所述第六电机191驱动连接第二滚珠丝杆192，第二滚珠丝杆192设置在连接件11与机架3之间。采用滚珠丝杆的结构实现长度变化，结构简单，而且升降更加稳定可靠。

进一步的，将该两组行走脚1的连接件通过一滑板193连接成一整体结构，滑板193背面设置导轨194，所述侧板32上对应设置滑槽195，第二滚珠丝杆192设置在滑板193与侧板32之间，这种结构使两组行走脚1呈一体结构，升降过程中，具有绝对的同步一致性，而且只用一个第六电机191和第二滚珠丝杆192，成本更低。

如图1及图6所示，所述座椅系统包括座椅21、靠背22、脚踏板23、连接板24；所述座椅21固定在机架3的底板31上，所述靠背22与座椅21的后端之间、所述连接板24的一端与座椅21的前端之间、所述连接板24的另一端与脚踏板之间均通过一组旋转调整机构25活动旋转配合。通过旋转调整机构25，能够适当调整靠背22与座椅21之间的角度、座椅21与连接板24之间的角度，连接板24与脚踏板23之间的角度，使使用者坐在轮椅上时，更加舒适，而且可以直接调整成平躺的结构，变成一张可移动的床，直接平躺在上面。

其中，所述旋转调整机构25包括第二转轴251、第七电机252，通过第七电机252驱动第二转轴251转动，从而直接实现其角度位置调整，结构简单，角度调整方便。

如图6及图7所示，所述连接板24包括上连板241、下连板242，所述上连板241与下连板242滑移配合，所述上连板241与下连板242之间设有驱动其相对滑移的第三驱动传动机构26。连接板24设置成长度可调的结构，使轮椅能适应各种不同身高腿长的使用者，同时长度调整配合角度调整，在爬楼梯或者越障碍时，能够起到辅助爬梯越障的效果。

其中，所述第三驱动传动机构26包括第八电机261、第三滚珠丝杆262，采用滚珠丝杆的结构实现长度变化，结构简单，而且长度调整更加稳定可靠。

进一步的，所述下连板242下端还设有滚动轮27，在爬梯或越障时，实现辅助行走，避免摩擦。

如图6所示，所述座椅21与靠背22之间还设有扶手28，所述扶手包括铰接配合的第一连杆281、第二连杆282，第一连杆281与靠背22铰接，第二连杆282与座椅21铰接，扶手28能够随着座椅21、靠背22角度的调整而调整，适应性好，进一步能够提高轮椅的安全性。

如图6所示，所述靠背22背后两侧，还设有握手槽29，为人工推动时提供一个方便抓握的结构。

如图1所示，还设有触摸控制屏4，该触摸控制屏4通过多根铰接的连杆固定在机架3上，并设置在座椅21前方位置，能够调整至合适位置方便操作，所述触摸控制屏4通过电路板连接各个电机，能够控制各个电机的正转、反转或停止，从而实现轮椅的自动行走、爬梯、越障。

实施例不应视为对发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种越障轮椅，包括机架（3）和设置在机架（3）上的行走系统、座椅系统、运载平衡系统以及操作系统，其特征在于：

所述行走系统包括多组行走脚（1），所述行走脚（1）包括连接件（11）、第一脚（12）、第二脚（13），所述第一脚（12）、第二脚（13）分别铰接在连接件（11）上，并通过第一驱动传动机构（14）构成铰接端相向旋转实现前进或后退的联动配合；

所述第一脚（12）、第二脚（13）均为可伸缩结构，所述第一脚（12）与第二脚（13）上均设有驱动其伸缩的第二驱动传动机构（15）；

所述第一脚（12）包括第一上支脚（121）、第一下支脚（122），所述第一上支脚（121）与第一下支脚（122）滑移套接；

所述第二脚（13）包括第二上支脚（31）、第二下支脚（132），所述第二上支脚（131）与第二下支脚（132）滑移套接；

所述第二驱动传动机构（15）包括第二电机（151）、第一滚珠丝杆（152），所述第二电机（151）驱动连接第一滚珠丝杆（152），所述第一滚珠丝杆（152）设置在第一上支脚（121）与第一下支脚（122）之间和第二上支脚（131）与第二下支脚（132）之间；

所述第二下支脚（132）底部设有滚轮行走组件（17），所述滚轮行走组件（17）包括第二支撑件（171）、万向轮（172）、固定轮（173）、第四电机（174）；所述固定轮（173）固定在第二下支脚（132）上，所述第二支撑件（171）铰接在固定轮（173）中心，所述万向轮（172）固定在第二支撑件（171）上，所述第四电机（174）固定在第二支撑件（171）上，且其输出端驱动连接固定轮（173）。

2.根据权利要求1所述的越障轮椅，其特征在于：所述第一驱动传动机构（14）包括第一电机（141）、第一齿轮（142）、第二齿轮（143）、第一曲型齿条（144）、第二曲型齿条（145）；第一曲型齿条（144）固定在第一脚上（12），第二曲型齿条（145）固定在第二脚（13）上，第一电机（141）固定在连接件（11）上，并驱动连接第一齿轮（142），所述第一齿轮（142）分别与第二齿轮（143）、第一曲型齿条（144）啮合，所述第二齿轮（143）与第二曲型齿条（145）啮合。

3.根据权利要求1所述的越障轮椅，其特征在于：所述第一下支脚（122）底部设有履带行走组件（16），所述履带行走组件（16）包括第一支撑件（161）、第三电机（162）、第一转轴（163）、履带轮（164）、履带（165）；所述第一支撑件（161）对称设置2个，履带轮（164）对称设置在两个第一支撑件（161）上，并通过第一转轴（163）连接，同一第一支撑件（161）上的履带轮（164）通过履带（165）连接，所述第三电机（162）固定在第一支撑件（161）上，且其输出端驱动连接第一转轴（163）。

4.根据权利要求1所述的越障轮椅，其特征在于：所述行走脚（1）设有4组，其中两组行走脚（1）通过连接件（11）可旋转地连接在机架（3）底部两侧，并通过一转向机构（18）控制转向。

5.根据权利要求4所述的越障轮椅，其特征在于：另外两组行走脚（1）通过连接件（11）上下滑移地连接在机架（3）后端两侧，并通过一升降机构（19）控制升降。

6.根据权利要求1所述的越障轮椅，其特征在于：所述座椅系统包括座椅（21）、靠背（22）、脚踏板（23）、连接板（24）；所述座椅（21）固定在机架（3）上，所述靠背（22）与座椅（21）的后端之间、所述连接板（24）的一端与座椅（21）的前端之间、所述连接板（24）的另一端与脚踏板之间均通过一组旋转调整机构（25）活动旋转配合。

7.根据权利要求6所述的越障轮椅，其特征在于：所述连接板（24）包括上连板（241）、下连板（242），所述上连板（241）与下连板（242）滑移配合，所述上连板（241）与下连板（242）之间设有驱动其相对滑移的第三驱动传动机构（26）。

8.根据权利要求7所述的越障轮椅，其特征在于：所述下连板（242）下端还设有滚动轮（27）。