CN107095769B - 爬楼式多功能复健仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种爬楼式多功能复健仪，包括平行四边形爬楼杆机构、平地低速助行机构、爬楼水平调节机构，平行四边形爬楼杆机构的两个爬楼梯杆分别安装在下部U形架的两侧，每个爬楼梯杆分别通过两个曲柄与安装在下部U形架外侧面的两个链轮连接，同侧的两个链轮通过链条传动连接，其中，位于下部U形架前部的链轮通过转轴同轴连接被动链轮，被动链轮通过链条传动连接主动链轮，主动链轮通过离合器与动力输出轴配合连接，动力输出轴经过减速箱与电机连接；爬楼梯杆的两端各设有一条“腿”，四条“腿”与平地低速助行机构的四轮形成两套支撑系统。本发明具有基础支撑健步，上下爬楼牵引，安全椅凳防摔等功能。

Description

爬楼式多功能复健仪
技术领域
本发明涉及一种多功能复健仪，尤其是一种爬楼式多功能复健仪，属于复健仪技术领域。
背景技术
目前市面上运用较广泛的复健仪主要适用于平地支撑健步，并且配套功能单一，使用不便，而具有爬楼功能的轮椅又不具有良好的复健功能。因此，需要设计一款四足爬楼式复健仪，爬楼式多功能复健仪具有基础支撑健步，上下爬楼牵引，安全椅凳防摔，免弯腰式刹车，置物及照明等多种功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有基础支撑健步，上下爬楼牵引，安全椅凳防摔等主要功能的爬楼式多功能复健仪。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种爬楼式多功能复健仪，包括平行四边形爬楼杆机构、平地低速助行机构、爬楼水平调节机构、可调节高度的框架装置、PLC触屏控制装置，所述平行四边形爬楼杆机构包括两个爬楼梯杆、四个曲柄、链轮、链条，两个爬楼梯杆分别安装在下部U形架的两侧，每个爬楼梯杆分别通过两个曲柄与安装在下部U形架外侧面的两个链轮连接，同侧的两个链轮通过链条传动连接，其中，位于下部U形架前部的链轮通过转轴同轴连接被动链轮，被动链轮通过链条传动连接主动链轮，主动链轮通过离合器与动力输出轴配合连接，动力输出轴经过减速箱与电机连接；所述爬楼梯杆的两端各设有一条“腿”，四条“腿”与平地低速助行机构的四轮形成两套支撑系统，当启动电机和控制离合器与主动链轮啮合时，电机通过离合器啮合传动将动力传递至主动链轮，使主动链轮逆时针转动，主动链轮通过链条带动被动链轮，通过曲柄的周转运动，使爬楼梯杆在竖直面内做上下的往复运动，且爬楼梯杆、曲柄、下部U形架在运动过程中始终保持平行四边形状态，并使两套支撑系统交替支撑，将其中的一套支撑系统送至下一节楼梯处，完成爬楼梯动作；所述平地低速助行机构包括前轮、万向轮、链轮A、链条A，所述下部U形架后部下面两侧分别通过万向轮连接架连接一个万向轮，下部U形架前部下面分别通过前轮连接架连接一个前轮，所述前轮同轴连接链轮A，链轮A通过链条A连接传动链轮，传动链轮通过离合器与动力输出轴配合连接，当启动电机和控制离合器与传动链轮啮合时，电机通过减速箱，离合器将动力传至传动链轮，再由链条传动至链轮，带动前轮滚动，实现复健仪在平地牵引使用者低速缓慢地步行；所述爬楼水平调节机构包括侧架、舌型调节机构，所述侧架前端通过轴连接在下部U形架上，并可在竖直面内绕轴旋转，所述侧架后端为圆心角呈°的弧形管，弧形管上设有上三个高低位置不同的定位孔，定位孔与位于下部U形架的舌形调节机构的舌形挡片互相配合连接。通过舌形挡片和侧架上三个高低位置不同的定位孔的配合，实现不同角度的调节，达到在爬楼时始终保持上部支撑部分的水平，保证使用者的安全；所述PLC触屏控制装置连接电机和离合器，用于控制离合动力切换、制动、爬楼、低速步行。
所述可调节高度的框架装置包括框架、高度调节杆，所述框架内装有高度调节杆，用于满足不同身高及年龄使用者的需求。
所述侧架的弧形管上的三个高低位置不同的定位孔分别以水平定位孔为基准，在水平定位孔上方°处为上楼定位孔、在水平定位孔下方°处为下楼定位孔。
所述离合器由内、外侧电磁离合器构成，内、外侧电磁离合器的定盘分别固定在动力输出轴上，内侧电磁离合器的吸盘与空套在动力输出轴上的主动链轮固定连接，外侧电磁离合器的吸盘与空套在动力输出轴的传动链轮固定连接。
所述舌型调节机构包括舌形挡片、导向片、引导环和弹簧，所述舌形挡片位于导向片内，舌形挡片后端设有弹簧和引导环，舌形挡片后端通过穿过弹簧和引导环的钢丝连接位于上部扶手处的活动把手，在上部扶手处拉紧活动把手，通过钢丝将舌形调节机构中的舌型挡片拉进下部U型架内，使侧架可绕侧架前端轴旋转，使定位孔到固定档位时，松开活动把手，钢丝放松，弹簧将舌型挡片弹出下部U型架，伸入侧架的定位孔，实现侧架完成所需角度的调节旋转。
本发明的有益效果是：
1.用于爬楼梯的四杆机构，大胆采用四足结构，通过一套平行四边形机构组成的爬楼梯执行机构，相比传统的行星轮和楔形带爬楼装置有更大的适用范围和受力极限。
2.爬楼水平调节功能，由侧架上的定位孔、舌形挡片、导向片、引导环38和弹簧组成，通过舌形挡片22和侧架5上三个高低位置不同的定位孔的配合，实现不同角度的调节，达到在爬楼时始终保持上部支撑部分的水平，保证使用者的安全；
3.PLC触屏控制装置，采用PLC触屏控制器，使离合动力切换、制动、爬楼、低速步行，简单易操作。
4.离合器动力切换功能，巧妙地运用了离合器，实现一个电机分别带动两套传动装置。
附图说明
图1是本发明的爬楼式多功能复健仪结构主视图；
图2是图1中沿A-A的剖视图；
图3是图1中沿B-B的剖视图；
图4是图3的C向局部视图；
图5是爬楼水平调节机构的侧架示意图；
图6是图5的右视图；
图7是本发明的爬楼式多功能复健仪的爬楼梯过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图6所示，本发明的爬楼式多功能复健仪，由平行四边形爬楼杆机构40、平地低速助行机构42、爬楼水平调节机构43、可调节高度的框架装置41、PLC触屏控制装置组成。
平行四边形爬楼杆机构40，主要包括：两个爬楼梯杆20、四个曲柄19、链轮11、链条12、下部U型架17。两个爬楼梯杆20分别安装在下部U形架17的两侧，每个爬楼梯杆20分别通过两个曲柄19与安装在下部U形架17外侧面的两个链轮11连接，两侧四个曲柄19以相同相位安装。同侧的两个链轮11通过链条12传动连接，其中，位于下部U形架17前部的链轮11通过转轴28同轴连接被动链轮8，被动链轮8通过链条12传动连接主动链轮7，主动链轮7通过离合器33与动力输出轴10配合连接，动力输出轴10经过减速箱与电机9连接；爬楼梯杆20的两端各设有一条“腿”，四条“腿”与平地低速助行机构42的四轮形成两套支撑系统，电机9启动，通过减速箱，将转速降低，离合器33啮合传动将动力传递至主动链轮7，使主动链轮7逆时针转动，主动链轮7通过链条12带动被动链轮8，通过曲柄19的周转运动，使爬楼梯杆20在竖直面内做上下的往复运动，爬楼梯杆20、曲柄19、下部U形架17在运动过程中始终保持平行四边形。并使两套支撑系统交替支撑，将其中的一套支撑系统送至下一节楼梯处，完成爬楼梯动作。
平地低速助行机构42，主要包括下部U型架17、前轮31、万向轮13、链轮A16、链条A18。下部U形架17后部下面两侧分别通过万向轮连接架14连接一个万向轮13，下部U形架17前部下面分别通过前轮连接架32连接一个前轮31，前轮31同轴连接链轮A，链轮A16通过链条A18连接传动链轮15，传动链轮15通过离合器33与动力输出轴10配合连接。后轮为直径80的万向轮13，前轮31为直径200的普通轮。在平地低速助行时，前轮31作为主动轮。电机9运动时，转动经过减速箱，控制离合器33与传动链轮15啮合，将动力传至传动链轮15，再由链条A18传动至链轮A16，带动前轮31滚动，实现复健仪在平地牵引使用者低速缓慢地步行，以达到更好地使用、复健效果。
爬楼水平调节机构43，主要包括侧架5、底部U型架17、舌型调节机构。
侧架5下部安装如图5所示，侧架5前端通过轴4安装在下部U形架17，并可在竖直面内绕轴4旋转，侧架5后端为圆心角呈21°的弧形管21，其上分部了三个高度不同的定位孔，以平地水平定位孔为基准，上楼水平定位孔在其上13°，下楼水平定位孔在其下18°，定位孔与下部U形架17的舌形机构互相配合固定。
舌型调节机构包括舌形挡片22、导向片38、引导环39和弹簧23，所述舌形挡片22位于导向片38内，舌形挡片22后端设有弹簧23和引导环39，舌形挡片22后端通过穿过弹簧23和引导环39的钢丝27连接位于上部扶手处的活动把手3，在上部扶手处拉紧活动把手3。
使用者在复健仪上部扶手处拉紧活动把手，通过钢丝，将舌形调节机构中的舌型挡片22拉进下部U型架17内，此时侧架5可绕侧架前端旋转，旋转侧架5，使定位孔到固定档位时，松开活动把手，钢丝放松，弹簧23将舌型挡片22弹出下部U型架17，伸入侧架5，固定好侧架5，使侧架5完成一定角度的调节旋转，调节旋转角度与上楼(下楼)的仰角(俯角)在可控范围内保持相同，上楼(下楼)时，向前(后)旋转侧架5，调节爬楼时的角度差，达到爬楼时亦可保持使用者对复健仪施力方向大体保持竖直方向。
因实际爬楼时车架会产生较大的仰角和俯角，可能使机架和使用者的重心前移，偏离支点，产生危险，为消除安全隐患，在下部U形架17上增加了一套舌形调节机构，主要以舌形挡片22和侧架5上三个高低位置不同的定位孔的配合，实现不同角度的调节，达到在爬楼时始终保持上部支撑部分的水平，保证了使用者的安全。
可调节高度的框架装置41，主要包括框架1、高度调节杆2，分内外两层：外层为带有孔的外圆柱壳，内层为具有高度调节点的柱型结构，框架1内装有高度调节杆2，用于满足不同身高及年龄使用者的需求。
PLC触屏控制装置，采用PLC触屏控制器，并自主编写研发配套控制程序，PLC触屏控制器连接电机9和离合器33，用于控制离合动力切换、制动、爬楼、低速步行。使功能繁多、结构复杂的复健仪，可以被简单轻松地操作，大大方便了老年人的使用，该创新理念符合我们作品所面向的目标群体。
如图7所示，本发明的爬楼式多功能复健仪的爬楼梯过程：
(1)爬楼时，爬楼梯杆20升至最高处，前轮31顶住台阶的竖直面，链轮11按如上原理转动，带动爬楼梯杆20向前落下，此时爬楼梯杆前足与后轮撑地。
(2)机架被轻微向上抬起，直至爬楼梯杆20后足着地。
(3)接着完全由爬楼梯杆20支撑，机架被向上前方缓慢抬起，之后前轮31接触一级台阶水平面。
(4)继续运动，前轮31与爬楼梯杆后足将支撑地面，机架再次被上扬一个角度，至后轮着地。
(5)再由两轮支撑地面，爬楼梯杆如步骤(1)落下，如此往复，每完成1～5的步骤，复健仪前进一个台阶。
复健仪准备向上爬楼前将上部机架通过水平调节机构，向前下方转动一挡，准备向下爬楼前将上部机架通过水平调节机构，向后下方转动一挡。

Claims (5)

1.一种爬楼式多功能复健仪，包括平行四边形爬楼杆机构(40)、平地低速助行机构(42)、爬楼水平调节机构(43)、可调节高度的框架装置(41)、PLC触屏控制装置，其特征在于：所述平行四边形爬楼杆机构(40)包括两个爬楼梯杆(20)、四个曲柄(19)、链轮(11)、链条(12)，两个爬楼梯杆(20)分别安装在下部U形架(17)的两侧，每个爬楼梯杆(20)分别通过两个曲柄(19)与安装在下部U形架(17)外侧面的两个链轮(11)连接，同侧的两个链轮(11)通过链条(12)传动连接，其中，位于下部U形架(17)前部的链轮(11)通过转轴(28)同轴连接被动链轮(8)，被动链轮(8)通过链条(12)传动连接主动链轮(7)，主动链轮(7)通过离合器(33)与动力输出轴(10)配合连接，动力输出轴(10)经过减速箱与电机(9)连接；所述爬楼梯杆(20)的两端各设有一条“腿”，四条“腿”与平地低速助行机构(42)的四轮形成两套支撑系统，当启动电机(9)和控制离合器(33)与主动链轮啮合时，电机(9)通过离合器(33)啮合传动将动力传递至主动链轮(7)，使主动链轮(7)逆时针转动，主动链轮(7)通过链条(12)带动被动链轮(8)，通过曲柄(19)的周转运动，使爬楼梯杆(20)在竖直面内做上下的往复运动，且爬楼梯杆(20)、曲柄(19)、下部U形架(17)在运动过程中始终保持平行四边形状态，并使两套支撑系统交替支撑，将其中的一套支撑系统送至下一节楼梯处，完成爬楼梯动作；所述平地低速助行机构(42)包括前轮(31)、万向轮(13)、链轮A(16)、链条A(18)，所述下部U形架(17)后部下面两侧分别通过万向轮连接架(14)连接一个万向轮(13)，下部U形架(17)前部下面分别通过前轮连接架连接一个前轮(31)，所述前轮(31)同轴连接链轮A(16)，链轮A(16)通过链条A(18)连接传动链轮(15)，传动链轮(15)通过离合器(33)与动力输出轴(10)配合连接，当启动电机(9)和控制离合器(33)与传动链轮(15)啮合时，电机(9)通过减速箱，离合器(33)将动力传至传动链轮(15)，再由链条A(18)传动至链轮A(16)，带动前轮(31)滚动，实现复健仪在平地牵引使用者低速缓慢地步行；所述爬楼水平调节机构(43)包括侧架(5)、舌型调节机构，所述侧架(5)前端通过轴连接在下部U形架(17)上，并可在竖直面内绕轴旋转，所述侧架(5)后端为圆心角呈21°的弧形管(21)，弧形管(21)上设有上三个高低位置不同的定位孔，定位孔与位于下部U形架(17)的舌形调节机构的舌形挡片(22)互相配合连接， 通过舌形挡片(22)和侧架(5)上三个高低位置不同的定位孔的配合，实现不同角度的调节，达到在爬楼时始终保持上部支撑部分的水平，保证使用者的安全；所述PLC触屏控制装置连接电机(9)和离合器(33)，用于控制离合动力切换、制动、爬楼、低速步行。
2.根据权利要求1所述的爬楼式多功能复健仪，其特征在于：所述可调节高度的框架装置(41)包括框架(1)、高度调节杆(2)，所述框架(1)内装有高度调节杆(2)，用于满足不同身高及年龄使用者的需求。
3.根据权利要求1所述的爬楼式多功能复健仪，其特征在于：所述侧架(5)的弧形管(21)上的三个高低位置不同的定位孔分别以水平定位孔为基准，在水平定位孔上方13°处为上楼定位孔、在水平定位孔下方18°处为下楼定位孔。
4.根据权利要求1所述的爬楼式多功能复健仪，其特征在于：所述离合器(33)由内、外侧电磁离合器构成，内、外侧电磁离合器的定盘分别固定在动力输出轴(10)上，内侧电磁离合器的吸盘与空套在动力输出轴(10)上的主动链轮(7)固定连接，外侧电磁离合器的吸盘与空套在动力输出轴(10)的传动链轮(15)固定连接。
5.根据权利要求1所述的爬楼式多功能复健仪，其特征在于：所述舌型调节机构包括舌形挡片(22)、导向片(38)、引导环(39)和弹簧(27)，所述舌形挡片(22)位于导向片(38)内，舌形挡片(22)后端设有弹簧(27)和引导环(39)，舌形挡片(22)后端通过穿过弹簧(27)和引导环(39)的钢丝(27)连接位于上部扶手处的活动把手(3)，在上部扶手处拉紧活动把手(3)，通过钢丝(27)将舌形调节机构中的舌型挡片(22)拉进下部U型架(17)内，使侧架(5)可绕侧架前端轴(94))旋转，使定位孔到固定档位时，松开活动把手(3)，钢丝放松，弹簧(23)将舌型挡片(22)弹出下部U型架(17)，伸入侧架(5)的定位孔，实现侧架(5)完成所需角度的调节旋转。
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