CN107280872B - 一种智能轮椅及代步装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能轮椅及代步装置，涉及医疗康复设备领域。智能轮椅包括轮椅本体、驱动装置、升降装置、行走装置、爬坡装置及控制装置，驱动装置设置在轮椅本体上，行走装置与轮椅本体连接，爬坡装置与轮椅本体活动连接，升降装置分别与轮椅本体及爬坡装置连接；驱动装置与行走装置连接，用于驱动行走装置运动；控制装置与升降装置连接，用于向升降装置发出升降信号；升降装置与爬坡装置连接，用于依据升降信号控制爬坡装置与地面接触，爬坡装置可带动轮椅本体爬楼梯。本发明提供的智能轮椅及代步装置既能够在平地上行走，又能够爬楼梯，提高了智能轮椅及代步装置的使用范围。

Description

一种智能轮椅及代步装置

技术领域

本发明涉及医疗康复设备领域，具体而言，涉及一种智能轮椅及代步装置。

背景技术

轮椅是康复的重要工具，它不仅是肢体伤残者和行动不便人士的代步工具，更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置及座靠四部分组成。手摇轮椅在普通轮椅基础上，增加手摇装置。电动轮椅在普通轮椅基础上，增加电子助力系统，减轻了使用者的体力消耗。智能轮椅在电动轮椅的基础上，增加了定位移动、站立移动、遥控移动以及相关互联网+辅助生活。

但是目前市面上的智能轮椅都是智能在地面上行走，无法爬楼梯，从而导致了智能轮椅的使用范围较小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能轮椅，其旨在提供一种既能够在平地上行走，又能够爬楼梯的智能轮椅，从而提高了智能轮椅的使用范围。

本发明的另一目的在于提供一种代步装置，其旨在提供一种既能够在平地上行走，又能够爬楼梯的代步装置，从而提高了代步装置的使用范围。

本发明的实施例是这样实现的：

一种智能轮椅，包括轮椅本体、驱动装置、升降装置、行走装置、爬坡装置、传动装置及控制装置，驱动装置设置在轮椅本体上，行走装置与轮椅本体连接，爬坡装置与轮椅本体活动连接，升降装置分别与轮椅本体及爬坡装置连接；驱动装置与传动装置连接，用于驱动传动装置运动；传动装置与行走装置及爬坡装置连接，用于驱动行走装置运及爬坡装置运动；控制装置与升降装置连接，用于向升降装置发出升降信号；升降装置与爬坡装置连接，用于依据升降信号控制爬坡装置与地面接触。

在本发明的一种实施例中：

上述传动装置包括第一传动齿轮、第二传动齿轮及第三传动齿轮，

第一传动齿轮与驱动装置连接，用于驱动驱动装置运动；

第二传动齿轮与行走装置连接，用于驱动行走装置运动；

第三传动齿轮与爬坡装置连接，用于驱动爬坡装置运动。

在本发明的一种实施例中：

上述智能轮椅包括后轮组件，后轮组件与轮椅本体靠近爬坡装置的一端连接。

在本发明的一种实施例中：

上述爬坡装置包括机架、驱动装置及传动组件，机架与升降装置连接，传动组件连接传动装置及运动组件。

在本发明的一种实施例中：

上述传动组件包括第一传动轮、第二传动轮及连接轴，第一传动轮及第二传动轮均套设于连接轴，连接带分别与第一传动轮及传动装置连接。

在本发明的一种实施例中：

上述运动组件包括第一运动部及第二运动部，第一运动部及第二运动部分别设置在机架的两侧。

在本发明的一种实施例中：

上述第一运动部及第二运动部均为履带，且均包括履带本体及多个凸起，多个凸起均匀地设置在履带本体上。

在本发明的一种实施例中：

上述驱动装置为两个，两个驱动装置均设置在机架上，两个驱动装置分别与第一运动部及第二运动部连接。

在本发明的一种实施例中：

上述后轮组件通过的一端与爬坡装置可转动地连接，后轮组件的另一端通过第一液压缸的活塞杆可转动地连接；

第一液压缸的缸体与轮椅本体可转动地连接。

一种代步装置，包括智能轮椅，智能轮椅包括轮椅本体、驱动装置、升降装置、行走装置、爬坡装置、传动装置及控制装置，驱动装置设置在轮椅本体上，行走装置与轮椅本体连接，爬坡装置与轮椅本体活动连接，升降装置分别与轮椅本体及爬坡装置连接；驱动装置与传动装置连接，用于驱动传动装置运动；传动装置与行走装置及爬坡装置连接，用于驱动行走装置运及爬坡装置运动；控制装置与升降装置连接，用于向升降装置发出升降信号；升降装置与爬坡装置连接，用于依据升降信号控制爬坡装置与地面接触。

本发明提供的智能轮椅及代步装置的有益效果是：在本发明中，驱动装置驱动行走装置在平地上运动，当需要爬楼梯或者爬坡时，控制装置发出升降信号，升降装置依据升降信号控制爬坡装置，使爬坡装置与地面接触，爬坡装置可带动轮椅本体爬楼梯。本发明提供的智能轮椅及代步装置既能够在平地上行走，又能够爬楼梯，提高了智能轮椅及代步装置的使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的智能轮椅的第一视角的结构示意图。

图2为图1中智能轮椅另一个视角的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的智能轮椅的传动装置的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的智能轮椅的爬坡装置的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的智能轮椅的爬坡装置的履带的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的智能轮椅的第二视角的结构示意图。

图7为本发明实施例提供的智能轮椅的第三视角的结构示意图。

图标：10-智能轮椅；100-轮椅本体；300-升降装置；400-行走装置；500-爬坡装置；510-机架；530-传动组件；532-第一传动轮；534-第二传动轮；536-连接轴；540-运动组件；542-第一运动部；5422-履带本体；5424-凸起；544-第二运动部；610-扶手；620-靠垫；630-支撑圈；640-遥杆；650-支架；660-挡水板；670-支腿；680-保护罩；700-后轮组件；800-传动装置；810-第一传动齿轮；820-第二传动齿轮；830-第三传动齿轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种智能轮椅10，本实施例提供的智能轮椅10既能够在平地上行走，又能够爬楼梯。提高了智能轮椅10的使用范围。

请结合参阅图1和图2，在本实施例中，智能轮椅10包括轮椅本体100、驱动装置(图未示)、传动装置800、升降装置300、行走装置400、爬坡装置500、控制装置及后轮组件700，驱动装置设置在轮椅本体100上，行走装置400与轮椅本体100连接，爬坡装置500与轮椅本体100活动连接，升降装置300分别与轮椅本体100及爬坡装置500连接，后轮组件700与爬坡装置500连接。

驱动装置与传动装置800连接，用于驱动传动装置800运动。

传动装置800与行走装置400及爬坡装置500连接，用于驱动行走装置400运及爬坡装置500运动。

控制装置与升降装置300连接，用于向升降装置300发出升降信号。

升降装置300与爬坡装置500连接，用于依据升降信号控制爬坡装置500与地面接触，爬坡装置500可带动轮椅本体100爬楼梯。

在本实施例中，爬坡装置500的一端与轮椅本体100的一端转动连接。使爬坡装置500能够相对于轮椅本体100转动。

继续参照图1，从图1中可以看出，在本实施例中，智能轮椅10还包括对称地设置在轮椅本体100上的两个扶手610。扶手610的设置能够方便使用者在使用时得到很好地支撑。从图1中还可以看出，扶手610上均设置有遥杆640，通过操作遥杆640给控制装置发出信息，控制装置接收信息，进而控制各个部件实现相应的运动。在一侧扶手610的远离靠垫620的末端还设置有支架650。该支架650用于放置较小的物品，例如导航仪等。这样能够方便使用者操作智能轮椅10安全地运行。

在沿智能轮椅10前进的方向上，轮椅本体100上相对地设置有支腿670和靠垫620。其中支腿670可折叠地与轮椅本体100连接，用于放置使用者的腿部，提高使用时的安全性和舒适性；靠垫620用于支撑使用者的后背。进一步地，靠垫620是通过支撑圈630设置在轮椅本体100上的。支撑圈630为倒U形的杆件，靠垫620通过弹性件与支撑圈630连接，而其本身不与轮椅本体100连接，这样的设置方式能够很好地减轻智能轮椅10的重量，又能保障智能轮椅10的结构强度。

在轮椅本体100靠近行走装置400的位置上设置有挡水板660，以防止水滴四溅。爬坡装置500上预设距离设置有保护罩680，保护罩680能够保障行走装置400安全稳定地运行。

请参阅图3，传动装置800包括第一传动齿轮810、第二传动齿轮820及第三传动齿轮830，第一传动齿轮810与驱动装置连接，用于驱动传动装置800运动；第二传动齿轮820与行走装置400连接，用于驱动行走装置400运动；第三传动齿轮830与爬坡装置500连接，用于驱动爬坡装置500运动。

在本实施例中，第一传动齿轮810、第二传动齿轮820及第三传动齿轮830通过链条传动。

请参阅图4，在本实施例中，爬坡装置500包括机架510、传动组件530及运动组件540，机架510与升降装置300连接，传动组件530连接驱动装置及运动组件540。

在本实施例中，传动组件530包括第一传动轮532、第二传动轮534及连接轴536，连接轴536与机架510连接，第一传动轮532及第二传动轮534均套设于连接轴536。

在本实施例中，运动组件540包括第一运动部542及第二运动部544，第一运动部542及第二运动部544分别设置在机架510的两侧。

请参阅图5，在本实施例中，第一运动部542及第二运动部544均为履带，且均包括履带本体5422及凸起5424，多个凸起5424均匀设置在履带本体5422上。

在本实施例中，该爬坡装置500可以爬楼梯。以爬楼梯为例作具体说明。该智能轮椅10爬楼梯时，凸起5424可以与台阶相互抵持，提高爬坡装置500在爬楼梯时的稳定性。

在本实施例中，驱动装置为两个，两个驱动装置均设置在机架510上，两个驱动装置分别与第一运动部542及第二运动部544连接。

在本实施例中，两个驱动装置分别通过传动组件530与第一运动部542及第二运动部544连接。

在本实施例中，一个驱动装置驱动一个运动部，当两个驱动装置的频率相同时，爬坡装置500作直线运动。当两个驱动装置的频率不相同时，两个驱动装置分别驱动的第一运动部542及第二运动部544的转速不相同，使得爬坡装置500可转弯。

假设第一运动部542位于第二运动部544的左边。当驱动第一运动部542的驱动装置的频率小于驱动第二运动部544的驱动装置的频率时，爬坡装置500会左转。当驱动第一运动部542的驱动装置的频率大于驱动第二运动部544的驱动装置的频率时，爬坡装置500会右转。

在本实施例中，升降装置300为液压缸。进一步地，后轮组件700通过的一端与爬坡装置500可转动地连接，后轮组件700的另一端通过第一液压缸的活塞杆可转动地连接；第一液压缸的缸体与轮椅本体100可转动地连接。

需要说明的是，在本实施例中，升降装置300为液压缸，但是不限于此，在本发明的其他实施例中，升降装置300还可以为气压缸，与本实施例等同的方案，能够达到本实施例的效果的，均在本发明的保护范围内。

本实施例提供的智能轮椅10的工作原理：在本实施例中，在平地时，驱动装置驱动行走装置400转动，当需要爬楼梯时，消费者按下启动开关，控制装置发出升降信号，升降装置300依据升降信号控制爬坡装置500，放下爬坡装置500，使爬坡装置500与地面接触支撑智能轮椅10。轮椅本体100相对于爬坡装置500转动，支撑组件支撑轮椅本体100，驱动装置通过传动组件530带动第一运动部542及第二运动部544运动，第一运动部542及第二运动部544的凸起5424与台阶相互抵持，使智能轮椅10能够实现爬楼梯，当爬至楼梯顶端时，后轮组件700放下，使智能轮椅10实现平稳过渡。

需要说明的是，(可参照图2)后轮组件700为两端铰接的轮式结构，其中，一端与机架510铰接；另一端与设置在轮椅本体100上的液压组件铰接(进一步地，液压组件的缸体铰接在轮椅本体100上，液压组件的活塞杆与后轮组件700的另一端铰接)。这样通过活塞杆的伸长或缩短，后轮组件700就能抬起或放下爬坡装置500。

综上，本实施例提供的智能轮椅10既能够在平地上行走，又能够爬楼梯和爬坡的智能轮椅10，从而提高了智能轮椅10的使用范围。

图6为图1中的智能轮椅10的第二个视角的视图。图6中的视角是智能轮椅10侧视的视图。

请参照图6，图6还是示出了智能轮椅10处于一般运行的状态图，即这时的智能轮椅10不需要爬坡，其运行依靠行走装置400的工作。进一步地，智能轮椅10设置有重心调整机构(可选地，为陀螺仪)，这样使得智能轮椅10仅仅依靠行走装置400的两个行走轮即可实现稳定地前进或其他方式的运动。

图7为图1中智能轮椅10的第三个视角的视图。图7中的视角是智能轮椅10侧视的视图。

请参照图7，图7示出了智能轮椅10处于爬坡状态时的状态图。从图中可以看出，爬坡装置500相对于轮椅本体100伸展/转动预设的角度，使得行走装置400的下止点高于爬坡装置500，即这时只有爬坡装置500与地面接触。通过运动组件540的工作，爬坡装置500能够高效稳定地实现爬坡，从而解决了现有技术中轮椅不能爬坡、不能适应复杂路况的问题。

本发明的本实施例还提供了一种代步装置(图未示)，本实施例提供的代步装置既能够在平地上行走，又能够爬楼梯的代步装置，从而提高了代步装置的使用范围。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能轮椅，其特征在于：

包括轮椅本体、驱动装置、升降装置、行走装置、爬坡装置、传动装置及控制装置，所述驱动装置设置在所述轮椅本体上，所述行走装置与所述轮椅本体连接，所述爬坡装置与所述轮椅本体活动连接，所述升降装置分别与所述轮椅本体及所述爬坡装置连接；

所述驱动装置与所述传动装置连接，用于驱动所述传动装置运动；

所述传动装置与所述行走装置及所述爬坡装置连接，用于驱动所述行走装置运及所述爬坡装置运动；

所述控制装置与所述升降装置连接，用于向所述升降装置发出升降信号；

所述升降装置与所述爬坡装置连接，用于依据所述升降信号控制所述爬坡装置与地面接触；

所述智能轮椅包括后轮组件，所述后轮组件与所述轮椅本体靠近所述爬坡装置的一端连接；后轮组件通过一端与爬坡装置可转动地连接，后轮组件的另一端通过第一液压缸的活塞杆可转动地连接；第一液压缸的缸体与轮椅本体可转动地连接；

智能轮椅还包括对称地设置在轮椅本体上的两个扶手；扶手的设置能够方便使用者在使用时得到很好地支撑；扶手上均设置有遥杆，通过操作遥杆给控制装置发出信息，控制装置接收信息，进而控制各个部件实现相应的运动；

在一侧扶手的远离靠垫的末端还设置有支架；该支架用于放置较小的物品，这样能够方便使用者操作智能轮椅安全地运行。

2.根据权利要求1所述的智能轮椅，其特征在于：

所述传动装置包括第一传动齿轮、第二传动齿轮及第三传动齿轮；

所述第一传动齿轮与所述驱动装置连接，用于驱动所述传动装置运动；

所述第二传动齿轮与所述行走装置连接，用于驱动所述行走装置运动；

所述第三传动齿轮与所述爬坡装置连接，用于驱动所述爬坡装置运动。

3.根据权利要求1所述的智能轮椅，其特征在于：

所述爬坡装置包括机架、运动组件及传动组件，所述机架与所述升降装置连接，所述传动组件连接所述传动装置及所述运动组件。

4.根据权利要求3所述的智能轮椅，其特征在于：

所述传动组件包括第一传动轮、第二传动轮及连接轴，所述第一传动轮及所述第二传动轮均套设于所述连接轴，所述连接轴分别与所述第一传动轮及所述传动装置连接。

5.根据权利要求3所述的智能轮椅，其特征在于：

所述运动组件包括第一运动部及第二运动部，所述第一运动部及所述第二运动部分别设置在所述机架的两侧。

6.根据权利要求5所述的智能轮椅，其特征在于：

所述第一运动部及所述第二运动部均为履带，且均包括履带本体及多个凸起，多个所述凸起均匀地设置在所述履带本体上。

7.根据权利要求5所述的智能轮椅，其特征在于：

所述驱动装置为两个，两个驱动装置均设置在机架上，两个所述驱动装置分别与所述第一运动部及所述第二运动部连接。

8.一种代步装置，其特征在于：

包括如权利要求1-7任一项所述的智能轮椅。