CN107080630A - 一种助残轮椅 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种助残轮椅，包括轮椅、电动推进机构、手动推进机构和腿部康复部件，轮椅包括车架、座位板、前转向轮和后轮，车架为椅子状，上面设有座位板，车架前端两侧设有两个前转向轮，车架后端两侧设有两个后轮，轮椅上设有电动推进机构和两个手动推进机构，且轮椅对应腿部处设有腿部康复部件，所述腿部康复部件包括一端与轮椅的座位板铰接的推板和设在推板另一端的踏板，还有抵在推板后面的推杆，推杆连接在第一链轮的上，且不在第一链轮轴心上，第一链轮通过第一链条与轮椅的中心轴咬合，中心轴与通过第二链条与轮椅后轮轴连接，中心轴与通过第三链条与手动推进机构连接；电动推进机构的电机轴与中心轴咬合。

Description

一种助残轮椅
技术领域
本发明涉及一种具有对腿部进行被动运动康复的助残轮椅。
背景技术
目前全球有超过10亿的残疾人，其中6亿是在亚洲，中国的残疾人口达8500万，在这8500万残疾人之中2472万为肢体残疾，中国对于残疾人的护理工作任重而道远。腿部具有残疾的人他们一般会选择假肢、拐、轮椅作为他们行走的辅助性帮助工具。腿部中度残疾的人可以使用自主性轮椅，使用自己手部的力量驱动轮椅行走。腿部重度残疾的人只能够依靠他人协助或者使用电动轮椅。
轮椅的出现由战争推动，由于战争导致了大量的伤残人员，这些人员需要行走的需求促使了轮椅应运而生。随着全球康复事业的发展，轮椅的设计更加的安全、便捷和完善。国内的轮椅和国外的轮椅存在一定差别，国外的轮椅在设计上一般遵循国外的生活习惯和体型，欧美国家的轮椅一般比较宽阔、舒适；日本的轮椅设计一般比较紧凑，小巧灵活；我国的轮椅前期的发展一般参照国外的轮椅进行设计，随着国内轮椅企业设计能力的加强，他们也根据中国人的习惯来对轮椅进行设计了。
国内外企业所研制的轮椅在功能上没有太多区别，主要差别在于轮椅的细节设计和质量上。随着时代的发展，科技的进步，人们对于轮椅的功能要求也在改变，轮椅未来的发展趋势为：1）便携性；2）功能性；3）个性化；4）电动化；5）智能化。前四者的发展普及较快，都已经实现，轮椅的智能化是未来发展的必然趋势。国内外很多企业机构已经研制出了许多智能化程度不同轮椅，例如最早，1986年IBM T.J.Watson Research Center的Connel1和Viola将座椅放在一个移动机器人平台上，利用操纵杆、超声波和红外传感器实现了机器人的行走和避障等导航功能。经过20多年的发展智能化水平的不断提升，世界各国的研究者相继开发出了多种智能轮椅平台，包括麻省理工大学的Wheelseley，密歇根大学的NavChair，匹兹堡大学的Haphaestus，SWCS（Smart Wheelchair ComponentSystem）他们开发的智能轮椅都有自己独特的特点。我国对于智能轮椅的研究较晚，但也是根据我国所具有的技术优势开发出了具有中国特色的智能轮椅平台。其中中科院自动化所的多模态交互智能轮椅、嵌入式智能轮椅，上海交通大学的多功能智能轮椅，中科院深圳先进技术研究院基于头部动作的智能轮椅等。
现阶段虽然对于智能轮椅的研究比较火热，但是在轮椅传统研究方面还存在很多问题没有解决，比如轮椅爬楼问题、轮椅安全问题、轮椅在不同交通工具之间快速无辅助情况下的转运问题。对于轮椅的基础性研究要与时俱进的进行加强。
现在坐轮椅只会导致肌肉猥琐程度的加剧，而不能有效的对腿部进行康复。
发明内容
本发明针对以上问题，提供一种具有对腿部进行被动运动康复的助残轮椅。
发明目的通过以下方案实现：一种助残轮椅，包括轮椅、电动推进机构、手动推进机构和腿部康复部件，轮椅包括车架、座位板、前转向轮和后轮，车架为椅子状，上面设有座位板，车架前端两侧设有两个前转向轮，车架后端两侧设有两个后轮，轮椅上设有电动推进机构和两个手动推进机构，且轮椅对应腿部处设有腿部康复部件，所述腿部康复部件包括一端与轮椅的座位板铰接的推板和设在推板另一端的踏板，还有抵在推板后面的推杆，推杆连接在第一链轮的上，且不在第一链轮轴心上，第一链轮通过第一链条与轮椅的中心轴咬合，中心轴与通过第二链条与轮椅后轮轴连接，中心轴与通过第三链条与手动推进机构连接；电动推进机构的电机轴与中心轴咬合。
进一步地，推杆一端抵在推板后面，推杆另一端与连轴杆一端枢接，连轴杆另一端枢接在第一链轮的上，且不在第一链轮轴心上，推杆一端外侧套设滑块，滑块置于滑轨内，滑轨置于车架上的纵轴，所述纵轴位于轮椅对应腿部处，连接轮椅的两侧，滑轨的朝向为轮椅前后两端，推杆一端的顶面设有消音垫，推板后面对应推杆处设有消音垫。
进一步地，推杆一端轴连接在推板后面，推杆另一端与连轴杆一端枢接，连轴杆另一端枢接在第一链轮的上，且不在第一链轮轴心上，推杆一端的顶面设有消音垫，推板后面对应推杆处设有消音垫。
进一步地，手动推进机构对称分布在轮椅两侧，手动推进机构包括摇柄、摇柄杆和棘轮链轮，车架上枢接棘轮链轮，棘轮链轮的轴心与摇柄杆一端固定连接，摇柄杆另一端设有摇柄，摇柄高于座位板，且位于座位板前端两侧，棘轮链轮通过与第三链条咬合实现连接中心轴，带动中心轴转动。
进一步地，电动推进机构包括：电动机，电机轴与中心轴上的电磁离合器连接，将动力传输给中心轴，中心轴将动力通过中心轴上的中间驱动主链轮与第二链条咬合连接后轮轴上的后桥差速器链轮，将动力传输给后桥差速器链轮，后桥差速器链轮将动力传输给轮椅后轮，实现轮椅的前进。
进一步地，车架前端位于推板后侧设有限位条，用以防止推板过度收拢。
进一步地，摇柄杆上端还设有手刹，手刹与后轮上的刹车片线连接，控制位于后轮上的刹车片的打开和收拢，控制轮椅的行驶速度。
进一步地，限位条和推板设有弹簧。
进一步地，前转向轮包括轮子、轮轴和轴套，轴套内套设轮轴，两者间设有轴承，轴套设在车架前端的下侧，轮轴下侧枢接轮子。
进一步地，电动推进机构内的电动机连接蓄电池，手动推进机构与蓄电池连接，且手动推进机构上设有动力转换为电力的充电设备与蓄电池连接。
本发明的有益效果在于：1、有自动和手动两种模式，使用者可以根据场景自由切换，方便使用者生活；2、手动模式下左右驱动手动推进机构对称设计，使用者可以同步前后摆动驱动，也可以不同步前后摆动驱动，同样在单边驱动情况下本设计也可运行。该种设计方案，增加了使用者手臂的锻炼形式，也方便左右手残疾程度不同的人群使用；3、本设计自动模式下，可以实现使用者腿部整体运动，防止使用者腿部出现肌肉萎缩，帮助使用者康复。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是本发明的局部结构示意图。
图3是本发明的俯视局部图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1，结合附图1-3，本发明的一种助残轮椅，包括轮椅1、电动推进机构4、手动推进机构2和腿部康复部件3，轮椅1包括车架5、座位板6、前转向轮7和后轮8，车架5为椅子状，上面设有座位板6，车架5前端两侧设有两个前转向轮7，车架5后端两侧设有两个后轮8，轮椅1上设有电动推进机构4和两个手动推进机构2，且轮椅1对应腿部处设有腿部康复部件3，所述腿部康复部件3包括一端与轮椅1的座位板6铰接的推板31和设在推板31另一端的踏板32，还有抵在推板31后面的推杆11，推杆11连接在第一链轮13的上，且不在第一链轮13轴心上，第一链轮13通过第一链条12与轮椅1的中心轴15咬合，中心轴15与通过第二链条16与轮椅后轮轴17连接，中心轴15与通过第三链条14与手动推进机构2连接；电动推进机构4的电机轴与中心轴15咬合。
一种助残轮椅，推杆11一端抵在推板31后面，推杆11另一端与连轴杆20一端枢接，连轴杆20另一端枢接在第一链轮13的上，且不在第一链轮13轴心上，推杆11一端外侧套设滑块9，滑块9置于滑轨10内，滑轨10置于车架5上的纵轴，所述纵轴位于轮椅1对应腿部处，连接轮椅1的两侧，滑轨10的朝向为轮椅1前后两端，推杆11一端的顶面设有消音垫，推板31后面对应推杆处设有消音垫。
一种助残轮椅，推杆11一端轴连接在推板31后面，推杆11另一端与连轴杆20一端枢接，连轴杆20另一端枢接在第一链轮13的上，且不在第一链轮轴心上，推杆一端的顶面设有消音垫，推板后面对应推杆处设有消音垫。
一种助残轮椅，手动推进机构2对称分布在轮椅两侧，手动推进机构2包括摇柄21、摇柄杆22和棘轮链轮23，车架5上在座位板6下方枢接棘轮链轮23，棘轮链轮23的轴心与摇柄杆22一端固定连接，摇柄杆22另一端设有摇柄21，摇柄21高于座位板6，且位于座位板6前端两侧，棘轮链轮23通过与第三链条14咬合实现连接中心轴15，带动中心轴15转动。
一种助残轮椅，电动推进机构4包括：电动机24，电机轴与中心轴15上的电磁离合器25连接，将动力传输给中心轴15，中心轴15将动力通过中心轴15上的中间驱动主链轮26与第二链条16咬合连接后轮轴上的后桥差速器链轮28，将动力传输给后桥差速器链轮28，后桥差速器链轮28将动力传输给轮椅1后轮8，实现轮椅1的前进。
一种助残轮椅，车架5前端位于推板后侧设有限位条，用以防止推板过度收拢。
一种助残轮椅，摇柄杆22上端还设有手刹19，手刹19与后轮8上的刹车片18线连接，控制位于后轮上的刹车片18的打开和收拢，控制轮椅的行驶速度。
一种助残轮椅，限位条和推板设有弹簧。
一种助残轮椅，前转向轮7包括轮子30、轮轴29和轴套27，轴套27内套设轮轴29，两者间设有轴承，轴套27设在车架5前端的下侧，轮轴29下侧枢接轮子30。
一种助残轮椅，电动推进机构4内的电动机24连接蓄电池，手动推进机构与蓄电池连接，且手动推进机构上设有动力转换为电力的设备与蓄电池连接。蓄电池为24V锂电池。
一种助残轮椅，推板正面上设有按摩凸起，推杆插入到推板中，连通按摩凸起，推杆内设有出气装置，在推拉的时候出气或收气，通过气体的进出达到按摩凸起的收缩和凸起。
一种助残轮椅，本设计电路控制较为简单，主要有电机驱动调速控制、电磁离合器控制、不同模式下的电机开关控制。
24V锂电池将直流电通过PMW控制器传输给控制器开关实现轮椅行走的速度可调，通过前后开关和继电器可以实现电机的正反转实现轮椅的前进和后退控制。本电路控制系统可以实现电磁离合器的控制，通过电磁离合器实现轮椅的手动模式和电驱模式的转换。本电路的设计还可以实现电能的智能控制，通过电能智能控制系统可以实现在手动模式下电机的电能自动给蓄电池进行充电。
人在长期不运动情况下肌肉会出现萎缩现象，更有可能由于血液循环受阻出现肌肉坏死现象。腿部患有残疾的人，一般腿部没有主动运动能力，为了使其腿部不至于出现肌肉萎缩，本康复机构采用被动的方式使腿进行运动，达到对患者腿部进行康复和治疗的目的。
本设计主要实现腿部膝关节以下前后运动以及膝关节以上至大腿关节的上下运动。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，可以不限于上述实施例的描述，在权利要求书的范围内，可作出形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种助残轮椅，其特征在于:包括轮椅、电动推进机构、手动推进机构和腿部康复部件，轮椅包括车架、座位板、前转向轮和后轮，车架为椅子状，上面设有座位板，车架前端两侧设有两个前转向轮，车架后端两侧设有两个后轮，轮椅上设有电动推进机构和两个手动推进机构，且轮椅对应腿部处设有腿部康复部件，所述腿部康复部件包括一端与轮椅的座位板铰接的推板和设在推板另一端的踏板，还有抵在推板后面的推杆，推杆连接在第一链轮的上，且不在第一链轮轴心上，第一链轮通过第一链条与轮椅的中心轴咬合，中心轴与通过第二链条与轮椅后轮轴连接，中心轴与通过第三链条与手动推进机构连接；电动推进机构的电机轴与中心轴咬合。
2.根据权利要求1所述的一种助残轮椅，其特征在于:推杆一端抵在推板后面，推杆另一端与连轴杆一端枢接，连轴杆另一端枢接在第一链轮的上，且不在第一链轮轴心上，推杆一端外侧套设滑块，滑块置于滑轨内，滑轨置于车架上的纵轴，所述纵轴位于轮椅对应腿部处，连接轮椅的两侧，滑轨的朝向为轮椅前后两端，推杆一端的顶面设有消音垫，推板后面对应推杆处设有消音垫。
3.根据权利要求1所述的一种助残轮椅，其特征在于:推杆一端轴连接在推板后面，推杆另一端与连轴杆一端枢接，连轴杆另一端枢接在第一链轮的上，且不在第一链轮轴心上，推杆一端的顶面设有消音垫，推板后面对应推杆处设有消音垫。
4.根据权利要求1所述的一种助残轮椅，其特征在于:手动推进机构对称分布在轮椅两侧，手动推进机构包括摇柄、摇柄杆和棘轮链轮，车架上枢接棘轮链轮，棘轮链轮的轴心与摇柄杆一端固定连接，摇柄杆另一端设有摇柄，摇柄高于座位板，且位于座位板前端两侧，棘轮链轮通过与第三链条咬合实现连接中心轴，带动中心轴转动。
5.根据权利要求1所述的一种助残轮椅，其特征在于:电动推进机构包括：电动机，电机轴与中心轴上的电磁离合器连接，将动力传输给中心轴，中心轴将动力通过中心轴上的中间驱动主链轮与第二链条咬合连接后轮轴上的后桥差速器链轮，将动力传输给后桥差速器链轮，后桥差速器链轮将动力传输给轮椅后轮，实现轮椅的前进。
6.根据权利要求1所述的一种助残轮椅，其特征在于:车架前端位于推板后侧设有限位条，用以防止推板过度收拢。
7.根据权利要求4所述的一种助残轮椅，其特征在于:摇柄杆上端还设有手刹，手刹与后轮上的刹车片线连接，控制位于后轮上的刹车片的打开和收拢，控制轮椅的行驶速度。
8.根据权利要求6所述的一种助残轮椅，其特征在于:限位条和推板设有弹簧。
9.根据权利要求1所述的一种助残轮椅，其特征在于:前转向轮包括轮子、轮轴和轴套，轴套内套设轮轴，两者间设有轴承，轴套设在车架前端的下侧，轮轴下侧枢接轮子。
10.根据权利要求1所述的一种助残轮椅，其特征在于:电动推进机构内的电动机连接蓄电池，手动推进机构与蓄电池连接，且手动推进机构上设有动力转换为电力的充电设备与蓄电池连接。
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