CN107296695B - 一种可变形智能爬楼梯轮椅 - Google Patents

Abstract

一种智能爬楼梯轮椅，主要包括车架、车架变形机构、载人上平台、前轮组件和后轮组件，车架变形机构设在车架中央部位，可载人上平台安置在车架中部上方，前轮组件设在车架的前端底部，后轮组件设在车架的后端底部。本发明的特点是质量轻，结构简单，合理利用了空间，平衡了轮椅的重心，上下楼梯轻快。本发明可以实现平稳舒适的平地行走及爬梯功能，在爬梯过程中有安全机构作用，更大程度的保证了人身安全。下肢不便人士通过此发明达到居家或社区独立出行和爬楼梯的目的，这利于其身体机能和信心的恢复，让他们享受和正常人同样的驾驶快乐，具有很强的社会价值。

Description

一种可变形智能爬楼梯轮椅

技术领域

本发明涉及一种轮椅，特别是一种可爬楼梯的轮椅。

背景技术

21世纪中国经济越来越发达，但逐渐步入一个人口老龄化的社会；与此同时，由于各种灾害、疾病以及交通事故等原因造成的残疾人士也在逐年增多。老年人和残疾人均存在着不同程度的能力丧失。对于这些下肢不便的人们来说，他们将遇到行走不便和爬楼困难等一系列出行难题。对该类人群的服务和照看将会成为未来的主要社会问题。

针对这种状况，国内外各大研究机构、高校等也设计了许多可以爬楼梯的轮椅来满足人们的需要，但这些轮椅往往存在以下不足：1、爬梯时需要他人一定程度的辅助，无人辅助时有摔下楼梯的危险；2、全自动爬楼梯的轮椅结构复杂，造价高；3、质量和体积较大，爬楼梯时笨重且对楼梯边缘有一定的损害；4、多数轮椅无法解决行驶过程中因上下斜坡或因地面突起导致椅座水平倾角发生变化时，会造成使用者的不适。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积小，质量轻，结构简单，上下楼梯轻快、简洁、安全灵活且造价低、高自动化的可变形智能爬楼梯轮椅。

本发明所提到的方向用语，即「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，均是以坐在轮椅上的人为参照。

本发明采用的技术方案如下：

一种可变形智能爬楼梯轮椅，主要包括车架、车架变形机构、载人上平台、前轮组件和后轮组件；车架变形机构设在车架中央部位，可载人上平台安置在车架中部上方，前轮组件设在车架的前端底部，后轮组件设在车架的后端底部。

车架包括：后车架、前车架、电池支架、第一电机支架和脚蹬架；前车架有一对平行对称布置的倒置的L形侧架，所述L形侧架拐角顶焊有第一横杆，L形侧架竖杆中部通过四通连接管固连第二横杆和两个第一侧杆，第一横板两端分别套设在两个第一侧杆上；所述脚蹬架包括：第一支撑腿、第二支撑腿和脚踏板；所述第一支撑腿为中空管，通过固定在第一横杆两侧的丁字管接头与前车架固连，所述第二支撑腿的一端套设在第一支撑腿内，并通过螺钉使两者固定，所述第二支撑腿的另一端固连着脚踏板，供使用者踩踏；置有电池的两个电池支架分别固连在前车架内部的第一横板的左右两侧；第一电机支架设在第一横板的中央；第二横板设在两侧L形侧架靠拐角的横杆上，所述第二横板中央位置下方安置着用于测量椅座倾角的陀螺仪；第三横板前部的两端套设在两侧L形侧架的横杆端部；第二横板和第三横板之间的两侧L形侧架上分别固连着第一竖杆，第三横板后部的两端固连着第二竖杆，扶手通过第一竖杆和第二竖杆安置在车架中部的左右两侧；一个扶手设有操控轮椅的控制器和装有控制单元的控制盒；后车架中两第三竖杆的上端通过三通连接件与所述L形侧架的横杆顶端固连，所述三通连接件的外侧与第二侧杆的一端铰接；所述第三竖杆的下端通过四通连接件与第一侧杆固连，两侧的四通连接件套设着第三横杆，所述第三横杆外伸出四通连接件一段距离，在该外露端设有键槽，安装有键，第三侧杆与其配合实现径向定位，第三横杆外侧安装有卡簧，实现径向定位；第二侧杆的另一端与叉杆顶端铰接，第三侧杆的另一端与同时穿过两侧叉杆中部的第四横杆铰接，所述叉杆上半部分为U形。

载人上平台由椅座和靠背构成；椅座通过螺栓固连在车架的第三横板和第二横板的上方；所述椅座和靠背为一体式设计。

车架变形机构包括：第一电机、蜗轮、蜗杆、轴承座和第一联轴器，所述第一电机固定在第一电机支架上，第一电机的输出端和蜗杆的一端通过第一联轴器连接，蜗杆的另一端通过轴承与轴承座连接，所述轴承座上安装有轴端挡圈，所述轴承座的顶端固连在第三横板的后部中间底端，蜗杆啮合的蜗轮套接在第三横杆的中部且两端由胀套固定。

前轮组件包括：前轮组件支架、轮毂电机、前轮、曲柄组件、减速器支架、第二电机支架、减速器、第二电机、锁紧螺母、第二联轴器、齿轮传动组件、轴套和齿轮轴一、二。所述前轮组件支架包括：两个倒置的V形支架和承载驱动组件的固定板，所述倒置的V形支架的顶端套设在第二横杆上，并通过销钉固连，所述V形支架与固定板固连，第二电机和减速器分别固设在固定板上，第二电机的输出端通过第二联轴器与减速器的输入端连接，所述减速器的输出端设有主动齿轮一；前车架的左右两侧倒置的L形侧架底端固连着一对车身支撑腿，所述车身支撑腿为对称结构，其左右两侧各有一通孔，两个车身支撑腿间设有齿轮轴一、二，所述齿轮轴一位于前轮组件支架的前侧，齿轮轴一左端按由内到外顺序套设有轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴一左端的键来实现，齿轮轴一右端由内到外套设有从动齿轮、轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件和从动齿轮的径向定位通过安置在齿轮轴一右端的两个键来实现；所述齿轮轴二位于前轮组件支架的后侧，齿轮轴二左端套设有曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴二左端的键来实现，齿轮轴二右端由内到外套设有从动齿轮和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件和从动齿轮的径向定位通过安置在齿轮轴二右端的两个键来实现；所述轮毂电机连接在车身支撑腿的中间底部，所述前轮设在轮毂电机外。

后轮组件包括：后轮组件支架、后轮、曲柄组件、减速器支架、第三电机支架、减速器、第三电机、锁紧螺母、第三联轴器、齿轮传动组件、轴套、安全机构支架、棘轮和齿轮轴三、四，所述后轮组件支架包括：两个倒置的V形支架和承载驱动组件的固定板，所述倒置的V形支架的顶端套设在第四横杆上左右两侧，并通过销钉固连在第四横杆上，所述V形支架的底部与固定板固连，所述第三电机和减速器分别固设在固定板上，第三电机的输出轴与减速器的输入轴通过第三联轴器连接，所述减速器的输出端固设有主动齿轮二，后车架的叉杆下端套设有安全机构支架组件，并通过螺栓和螺钉紧固，后车架两侧的叉杆底端分别固连着一对车身支撑腿，所述车身支撑腿为对称结构，其左右两侧各有一通孔，两个车身支撑腿间设有齿轮轴三、四，所述齿轮轴三位于后轮组件支架的前侧，齿轮轴三左端由内向外套设着从动齿轮和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述从动齿轮和曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴三左端的键来实现，齿轮轴三右端套设着曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴三右端的两个键来实现；所述齿轮轴四位于后轮组件支架的后侧，齿轮轴四左端由内向外套设着从动齿轮、轴套和曲柄，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述齿轮曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴四左端的键来实现，齿轮轴四右端由内到外套设有轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴四右端的键来实现；左右两侧的安全机构支架组件结构对称，所述安全机构支架组件包括：支架套筒、支架横板和两个支架竖板，为焊接件，所述安全机构支架组件的右下角的支架横板下设有电磁阀门，焊接在支架横板左侧的支架竖板与棘爪铰接，棘爪的中部与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与所述电磁阀门的输出端铰接，所述电磁阀门在用户操控下可实现水平的移动；所述棘轮固设在一端穿过车身支撑腿的中间底部的转轴中部，所述转轴另一端连接有后轮。

同一齿轮轴上的曲柄组件安装角度相同，所述齿轮轴四上曲柄转角较齿轮轴三上曲柄组件转角逆时针90°，所述齿轮轴二上曲柄转角较齿轮轴一上曲柄组件转角逆时针90°。

所述曲柄组件包括曲柄和设在其自由端的可拆卸件，如橡胶头和小滚轮，可根据楼梯、环境和需要的不同更换。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明将平地行走机构与曲柄式爬梯机构结合在一台轮椅上，使轮椅有了的爬梯的功能，方便了老人和病人的生活；

2、本发明通过车身中部连接机构的步进电机与后车架的平行四边形结构，控制座椅始终保持水平状态，保证了乘车人的安全感，舒适度；

3、本发明在后车架上采用棘轮机构原理构成的安全机构，保证了在轮椅上/下楼梯过程中不会因轮子的滚动而使车身发生滑移，使上/下楼梯的过程顺利安全；

4、本发明的车架大多采用质量轻、强度大的铝合金类管材组成，减轻了车身的重量。同时，爬梯机构为曲柄式结构，简单好用，也极大的减轻了轮椅的整体重量。

附图说明

图1是本发明立体示意简图；

图2是本发明前车架立体示意简图；

图3是本发明后轮组件立体示意简图；

图4是本发明安全机构与后轮主视示意简图；

图5是本发明安全机构支架组件立体示意简图；

图6是本发明轮椅上楼准备状态侧视示意简图；

图7是本发明轮椅上楼入楼梯阶段侧视示意简图；

图8是本发明轮椅上楼位于楼梯阶段侧视示意简图；

图9是本发明轮椅上楼出楼梯阶段侧视示意简图；

图10是本发明轮椅下楼准备状态侧视示意简图；

图11是本发明轮椅下楼入楼梯阶段侧视示意简图；

图12是本发明轮椅下楼位于楼梯阶段侧视示意简图；

图13是本发明轮椅下楼出楼梯阶段侧视示意简图；

图中：1、扶手，2、第一竖杆，3、第一电机，4、电池，5、电池支架，6、第一支撑腿，7、车身支撑腿，8、第二支撑腿，9、踏板，10、第二电机，11、曲柄组件，12、齿轮轴二，13、第二联轴器，14、减速器，15、齿轮轴一，16、从动齿轮一，17、主动齿轮一，18、前轮，19、轮毂电机，20、L形侧架，21、第一侧杆，22、减速器支架，23、固定板，24、第三电机支架，25、齿轮轴三，26、齿轮轴四，27、后轮，28、第三电机，29、安全机构支架组件，29A、支架套筒，29B、支架横板，29C、支架竖板，30、第三侧杆，31、第三竖杆，32、叉杆，33、V形支架，34、第二侧杆，35、第四横杆，36、控制盒，37、控制器，38、靠背，39、第二横杆，40、第二竖杆，41、椅座，42、第一横杆，43、第一横板，44、第二横板，45、第三横板，46、第一电机支架，47、电磁阀门，48、棘轮，49、胀套，50、第三横杆，51、蜗杆，52、轴承座，53、蜗轮，54、棘爪，55、连杆，56、主动齿轮二，57、从动齿轮二。

具体实施方式

在图1、图2和图3所示的一种可变形智能爬楼梯轮椅的示意简图中，车架包括：后车架、前车架、电池支架5、第一电机支架46和脚蹬架；前车架有一对平行对称布置的倒置的L形侧架20，所述L形侧架拐角顶焊有第一横杆42，L形侧架竖杆中部通过四通连接管固连第二横杆39和两个第一侧杆21，第一横板43两端分别套设在两个第一侧杆21上；所述脚蹬架包括：第一支撑腿6、第二支撑腿8和踏板9；所述第一支撑腿为中空管，通过固定在第一横杆两侧的丁字管接头与前车架固连，所述第二支撑腿的一端套设在第一支撑腿内，并通过螺钉使两者固定，所述第二支撑腿的另一端固连着踏板；置有电池4的两个电池支架5分别固连在前车架内部的第一横板的左右两侧；第一电机支架46设在第一横板的中央；第二横板44设在两侧L形侧架的靠拐角的横杆上，所述第二横板中央位置下方安置着用于测量椅座41倾角的陀螺仪；第三横板45由两个顶角相连的三角形组成，其前三角形底的两端套设在两侧L形侧架横杆的端部；第二横板和第三横板之间的两侧L形支架分别固连着第一竖杆2，第三横板后三角底的两端固连着第二竖杆40，扶手1通过第一竖杆和第二竖杆安置在车架中部的左右两侧；右侧扶手设有操控轮椅的控制器37和装有控制单元的控制盒36；后车架中两第三竖杆31的上端通过三通连接件与所述L形侧架的横杆顶端固连，所述三通连接件的外侧与第二侧杆34的一端铰接；所述第三竖杆的下端通过四通连接件与第一侧杆固连，两侧的四通连接件套设着第三横杆50，所述第三横杆外伸出四通连接件一段距离，在该外露端设有键槽，安装有键，第三侧杆30与其配合实现径向定位，第三横杆外侧安装有卡簧，实现径向定位；第二侧杆的另一端与叉杆32顶端铰接，第三侧杆的另一端与同时穿过两侧叉杆中部的第四横杆35铰接，所述叉杆上半部分为U形；所述载人上平台由椅座41和靠背38构成；椅座通过螺栓固连在车架的第三横板45和第二横板44的上方；所述椅座和靠背为一体式设计。车架变形机构包括：第一电机3、蜗轮53、蜗杆51、轴承座52和第一联轴器，所述第一电机固定在第一电机支架上，第一电机的输出端和蜗杆的一端通过第一联轴器连接，蜗杆的另一端通过轴承与轴承座连接，所述轴承座上安装有轴端挡圈，所述轴承座的顶端固连在第三横板45后三角底中部底端，蜗杆啮合的蜗轮套接在第三横杆50的中部且两端由胀套49固定。前轮组件包括：前轮组件支架、轮毂电机19、前轮18、曲柄组件11、减速器支架22、第二电机支架、减速器14、第二电机10、锁紧螺母、第二联轴器13、齿轮传动组件、轴套和齿轮轴一、二15、12，所述前轮组件支架包括：两个倒置的V形支架33和承载驱动组件的固定板23，所述倒置的V形支架的顶端套设在第二横杆39上，并通过销钉固连，所述V形支架与固定板的两侧固连，固定板左侧固定有第二电机支架，该第二电机支架上固定有第二电机，固定板右侧固定有减速器支架，其上固定有减速器，第二电机的输出端通过第二联轴器与减速器的输入端连接，所述减速器的输出端设有主动齿轮一17；前车架的左右两侧倒置的L形侧架20底端固连着一对车身支撑腿7，所述车身支撑腿为对称结构，其左右两侧各有一通孔，两个车身支撑腿间设有齿轮轴一、二，所述齿轮轴一位于前轮组件支架的前侧，齿轮轴一左端按由内到外顺序套设有轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴一左端的键来实现，齿轮轴一右端由内到外套设有从动齿轮16、轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件和从动齿轮的径向定位通过安置在齿轮轴一右端的两个键来实现；所述齿轮轴二位于前轮组件支架的后侧，齿轮轴二左端套设有曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴二左端的键来实现，齿轮轴二右端由内到外套设有从动齿轮、轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件和从动齿轮的径向定位通过安置在齿轮轴二右端的两个键来实现；所述轮毂电机连接在车身支撑腿的中间底部，所述前轮设在轮毂电机外；所述后轮组件包括：后轮组件支架、后轮27、曲柄组件11、减速器支架22、第三电机支架24、减速器14、第三电机28、锁紧螺母、第三联轴器、齿轮传动组件、轴套、安全机构支架组件29、棘轮48和齿轮轴三、四25、26，所述后轮组件支架包括：两个倒置的V形支架33和承载驱动组件的固定板23，所述倒置的V形支架的顶端套设在第四横杆35上左右两侧，并通过销钉固连在第四横杆上，所述V形支架的底部与固定板的两侧固连，所述第三电机架设在固定板的右侧，减速器支架固设在所述固定板的左侧，第三电机固定在第三电机架上，减速器固设在减速器支架上，第三电机的输出轴与减速器的输入轴通过第三联轴器连接，所述减速器的输出端固设有主动齿轮二56，后车架的叉杆32下端套设有安全机构支架组件，并通过螺栓和螺钉紧固，后车架两侧的叉杆底端分别固连着一对车身支撑腿7，所述车身支撑腿为对称结构，其左右两侧各有一通孔，两个车身支撑腿间设有齿轮轴三、四，所述齿轮轴三位于后轮组件支架的前侧，齿轮轴三左端由内向外套设着从动齿轮57和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述从动齿轮和曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴三左端的键来实现，齿轮轴三右端套设着曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴三右端的两个键来实现；所述齿轮轴四位于后轮组件支架的后侧，齿轮轴四左端由内向外套设着从动齿轮、轴套和曲柄，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述齿轮曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴四左端的键来实现，齿轮轴四右端由内到外套设有轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴四右端的键来实现；左右两侧的安全机构支架组件结构对称，如图5所示，所述安全机构支架组件包括：支架套筒29A、支架横板29B和两个支架竖板29C，为焊接件，所述安全机构支架组件的右下角的支架横板下设有电磁阀门47，焊接在支架横板左侧的支架竖板与棘爪54铰接，棘爪的中部与连杆55的一端铰接，所述连杆的另一端与所述电磁阀门的输出端铰接，如图4所示；所述棘轮48固设在一端穿过车身支撑腿的中间底部的转轴中部，所述转轴另一端连接有后轮。同一齿轮轴上的曲柄组件安装角度相同，所述齿轮轴四26上曲柄组件11转角较齿轮轴三25上曲柄组件转角逆时针90°，所述齿轮轴二12上曲柄转角较齿轮轴一15上曲柄组件转角逆时针90°。所述曲柄组件11包括曲柄和设在其自由端的可拆卸件橡胶头。

本发明的工作原理为：电池4为轮椅提供电力。在平地行走时，操作控制器37控制轮毂电机19的转动，从而带动前轮18的运动来实现轮椅在平地上的移动，在轮椅上下斜坡或在地面有突起/土坑等不平坦的路段可通过第一电机3根据陀螺仪的参数，实时调整车身状态，使得椅座41自动保持水平状态，此时，所述曲柄组件11都处于上方的静止位置。

相应的在爬楼模式下，用户根据楼梯的实际情况即所处爬楼位置/阶段手动操控控制器37控制轮椅各阶段的爬楼动作，并可通过手动控制保持椅座41接近水平。

本发明上楼梯的过程分为三个阶段：车体上楼入楼梯阶段；车体上楼位于楼梯阶段；车体上楼出楼梯阶段。下面分别对上楼的每个阶段加以描述：

(1)车体上楼入楼梯阶段

参见图6，操控控制器37，后轮27接近楼梯第一级台阶边缘合适位置，同时，后轮组件的曲柄组件11由平地行驶状态下所处原有的静止位置转换为齿轮轴三25上的曲柄组件的顶端接触地面，相应的齿轮轴四26上的曲柄组件处于斜向上与齿轮轴三上的曲柄组件垂直指向斜上方，由此轮椅进入后轮上楼梯阶段。参见图7，后轮组件的第三电机28带动齿轮轴三、四带动曲柄组件11攀爬楼梯。齿轮轴四的曲柄组件搭上台阶，齿轮轴三的曲柄组件同时脱离地面，继续驱动第三电机，曲柄组件继续旋转，后轮被逐渐收至下级台阶上；在此运动过程中，轮毂电机19保持滚动状态，跟随车体行进，配合其爬楼动作。当后轮的重心转移至台阶上时，后侧曲柄逐渐收回；曲柄组件继续旋转直至360°，恢复到爬楼前的位置，至此，车体上楼入楼梯阶段第一部分动作完成。爬楼动作完毕后，驱动轮毂电机，使后轮27与高一级台阶保持合适距离，重复上述爬楼动作，完成第二级台阶的攀爬，直至前轮18与第一级台阶保持合适距离。

(2)车体上楼位于楼梯阶段

参见图8，前、后轮18、27分别与下一级台阶调整至合适间距，前轮组件的轮毂电机19停止转动，前、后轮组件上的曲柄组件同步运动，每完成一次爬楼动作，轮毂电机转动，直至前、后轮分别与下一级台阶调整至合适间距，继续完成爬楼动作，直至后轮脱离台阶，随即完成车体上楼位于楼梯阶段。

(3)车体上楼出楼梯阶段

在后轮27脱离台阶后，后轮组件上的曲柄组件11收起，所述后轮组件恢复平地使用状态，轮毂电机19转动调整车身位置，前轮组件上的曲柄组件11继续顺时针运转，后轮随动，与此同时，用户控制车架变形机构，保持椅座接近水平，保证人体舒适感。使用类似的方式，直至前轮18升至最后一级台阶，参见图9，在调整好前轮与楼梯的距离后，前轮组件上的曲柄组件继续顺时针运转，前轮组件攀爬完最后一级台阶。至此，所有爬楼完成。

下楼梯与上楼梯类似，包括以下三个阶段：下楼车体入楼梯阶段；下楼车体位于楼梯阶段；下楼车体出楼梯阶段。下面分别对下楼的每个阶段加以描述：

(1)车体下楼入楼梯阶段

参见图10，操控控制器37，前轮18接近楼梯第一级台阶边缘合适位置，同时，前轮组件的曲柄组件11由平地行驶状态下所处原有的静止位置转换为齿轮轴二12上的曲柄组件的顶端接触地面，相应的齿轮轴一15上的曲柄组件处于斜向上与齿轮轴三上的曲柄组件垂直指向斜上方，由此轮椅进入后轮上楼梯阶段。参见图11，前轮组件的第二电机10带动齿轮轴一、二，从而带动曲柄组件下楼梯：齿轮轴二上的曲柄组件翘起前轮组件，并随着其翻转，齿轮轴一上的曲柄组件落在第一级台阶上，继续翻转，前轮落在第一级台阶上，在此运动过程中，后轮27保持随动状态，跟随车体行进，配合其下楼动作。至此，车体下楼入楼梯阶段第一部分动作完成。下楼动作完毕后，驱动轮毂电机，使后轮与高一级台阶保持合适距离，重复上述下楼动作，完成第二级台阶的攀爬，直至后轮与最顶端台阶保持合适距离。

(2)车体下楼位于楼梯阶段

参见图12，前、后轮18、27分别与下一级台阶边缘调整至合适间距，前、后轮组件上的曲柄组件11同步运动，每完成一次下楼动作，轮毂电机转动，直至前、后轮分别与下一级台阶调整至合适间距，继续完成爬楼动作，直至潜轮脱离台阶，随即完成车体下楼位于楼梯阶段。

(3)车体下楼出楼梯阶段

在前轮18脱离台阶后，前轮组件上的曲柄组件11收起，所述前轮组件恢复平地使用状态，轮毂电机19转动调整车身位置，前轮组件上的曲柄组件11继续逆时针运转，与此同时，用户控制前轮运动和车架变形机构，保持椅座接近水平，保证人体舒适感。使用类似的方式，直至后轮27降至最后一级台阶，参见图13，在调整好后轮与楼梯的边缘距离后，前轮组件上的曲柄组件继续逆时针运转，前轮组件下完最后一级台阶。至此，所有爬楼完成。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可变形智能爬楼梯轮椅，主要包括车架、车架变形机构、载人上平台、前轮组件和后轮组件；车架变形机构设在车架中央部位，载人上平台安置在车架中部上方，前轮组件设在车架的前端底部，后轮组件设在车架的后端底部，车架包括：后车架、前车架、电池支架、第一电机支架和脚蹬架；前车架有一对平行对称布置的倒置的L形侧架，所述L形侧架拐角顶焊有第一横杆，L形侧架竖杆中部通过四通连接管固连第二横杆和两个第一侧杆，第一横板两端分别套设在两个第一侧杆上；所述脚蹬架包括：第一支撑腿、第二支撑腿和脚踏板；所述第一支撑腿为中空管，通过固定在第一横杆两侧的丁字管接头与前车架固连，所述第二支撑腿的一端套设在第一支撑腿内，并通过螺钉使两者固定，所述第二支撑腿的另一端固连着脚踏板；置有电池的两个电池支架分别固连在前车架内部的第一横板的左右两侧；第一电机支架设在第一横板的中央；第二横板设在两侧L形侧架靠拐角的横杆上，所述第二横板中央位置下方安置着用于测量椅座倾角的陀螺仪；第三横板前部的两端套设在两侧L形侧架的横杆端部；第二横板和第三横板之间的两侧L形侧架上分别固连着第一竖杆，第三横板后部的两端固连着第二竖杆，扶手通过第一竖杆和第二竖杆安置在车架中部的左右两侧；一个扶手设有操控轮椅的控制器和装有控制单元的控制盒；后车架中两第三竖杆的上端通过三通连接件与所述L形侧架的横杆顶端固连，所述三通连接件的外侧与第二侧杆的一端铰接；所述第三竖杆的下端通过四通连接件与第一侧杆固连，两侧的四通连接件套设着第三横杆，所述第三横杆外伸出四通连接件一段距离，在该外露端设有键槽，安装有键，第三侧杆与其配合实现径向定位，第三横杆外侧安装有卡簧，实现径向定位；第二侧杆的另一端与叉杆顶端铰接，第三侧杆的另一端与同时穿过两侧叉杆中部的第四横杆铰接，所述叉杆上半部分为U形，车架变形机构包括：第一电机、蜗轮、蜗杆、轴承座和第一联轴器，所述第一电机固定在第一电机支架上，第一电机的输出端和蜗杆的一端通过第一联轴器连接，蜗杆的另一端通过轴承与轴承座连接，所述轴承座上安装有轴端挡圈，所述轴承座的顶端固连在第三横板的后部中间底端，蜗杆啮合的蜗轮套接在第三横杆的中部且两端由胀套固定，其特征在于：前轮组件包括：前轮组件支架、轮毂电机、前轮、曲柄组件、减速器支架、第二电机支架、减速器、第二电机、锁紧螺母、第二联轴器、齿轮传动组件、轴套和齿轮轴一、二；所述前轮组件支架包括：两个倒置的V形支架和承载驱动组件的固定板，所述倒置的V形支架的顶端套设在第二横杆上，并通过销钉固连，所述V形支架与固定板固连，第二电机和减速器分别固设在固定板上，第二电机的输出端通过第二联轴器与减速器的输入端连接，所述减速器的输出端设有主动齿轮一；前车架的左右两侧倒置的L形侧架底端固连着一对车身支撑腿，所述车身支撑腿为对称结构，其左右两侧各有一通孔，两个车身支撑腿间设有齿轮轴一、二，所述齿轮轴一位于前轮组件支架的前侧，齿轮轴一左端按由内到外顺序套设有轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴一左端的键来实现，齿轮轴一右端由内到外套设有从动齿轮、轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件和从动齿轮的径向定位通过安置在齿轮轴一右端的两个键来实现；所述齿轮轴二位于前轮组件支架的后侧，齿轮轴二左端套设有曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴二左端的键来实现，齿轮轴二右端由内到外套设有从动齿轮和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件和从动齿轮的径向定位通过安置在齿轮轴二右端的两个键来实现；所述轮毂电机连接在车身支撑腿的中间底部，所述前轮设在轮毂电机外。

2.根据权利要求1所述的可变形智能爬楼梯轮椅，其特征在于：后轮组件包括：后轮组件支架、后轮、曲柄组件、减速器支架、第三电机支架、减速器、第三电机、锁紧螺母、第三联轴器、齿轮传动组件、轴套、安全机构支架、棘轮和齿轮轴三、四，所述后轮组件支架包括：两个倒置的V形支架和承载驱动组件的固定板，所述倒置的V形支架的顶端套设在第四横杆上左右两侧，并通过销钉固连在第四横杆上，所述V形支架的底部与固定板固连，所述第三电机和减速器分别固设在固定板上，第三电机的输出轴与减速器的输入轴通过第三联轴器连接，所述减速器的输出端固设有主动齿轮二，后车架的叉杆下端套设有安全机构支架组件，并通过螺栓和螺钉紧固，后车架两侧的叉杆底端分别固连着一对车身支撑腿，所述车身支撑腿为对称结构，其左右两侧各有一通孔，两个车身支撑腿间设有齿轮轴三、四，所述齿轮轴三位于后轮组件支架的前侧，齿轮轴三左端由内向外套设着从动齿轮和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述从动齿轮和曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴三左端的键来实现，齿轮轴三右端套设着曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴三右端的两个键来实现；所述齿轮轴四位于后轮组件支架的后侧，齿轮轴四左端由内向外套设着从动齿轮、轴套和曲柄，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述齿轮曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴四左端的键来实现，齿轮轴四右端由内到外套设有轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴四右端的键来实现；左右两侧的安全机构支架组件结构对称，所述安全机构支架组件包括：支架套筒、支架横板和两个支架竖板，所述安全机构支架组件的右下角的支架横板下设有电磁阀门，焊接在支架横板左侧的支架竖板与棘爪铰接，棘爪的中部与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与所述电磁阀门的输出端铰接；所述棘轮固设在一端穿过车身支撑腿的中间底部的转轴中部，所述转轴另一端连接有后轮。

3.根据权利要求1或2所述的可变形智能爬楼梯轮椅，其特征在于：所述曲柄组件包括曲柄和设在其自由端的可拆卸件。

4.根据权利要求2所述的可变形智能爬楼梯轮椅，其特征在于：同一齿轮轴上的曲柄组件安装角度相同，所述齿轮轴四上曲柄转角较齿轮轴三上曲柄组件转角逆时针90°。

5.根据权利要求1所述的可变形智能爬楼梯轮椅，其特征在于：同一齿轮轴上的曲柄组件安装角度相同，所述齿轮轴二上曲柄转角较齿轮轴一上曲柄组件转角逆时针90°。

6.根据权利要求1所述的可变形智能爬楼梯轮椅，其特征在于：载人上平台由椅座和靠背组成；椅座通过螺栓固连在车架的第三横板和第二横板的上方；所述椅座和靠背为一体式设计。