CN109646202A - 一种智能化多轮驱动辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化多轮驱动辅助装置，目的在于根据设置在辅助装置底座后侧的智能终端处理器从高位、低位雷达所得到的楼梯高度、宽度、偏角、单节楼梯高度以及前方路面障碍情况数据信息对第一、第二行走轮双轮连接支架的伸缩长度、通过推杆电机向内部缩回到支撑架内的第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的伸缩长度以及轮胎充放气大小进行调节进而实现该辅助装置对不同路面及楼梯的爬越能力；该辅助装置通过包括四个行走轮的四轮行走机构和包括四个爬楼越障轮的四轮爬楼越障机构以及设置在轮胎内的轮毂电机满足了该辅助装置的爬越能力，以及受所述智能终端控制的故障紧急应对装置，设置在支撑架中后端。

Description

一种智能化多轮驱动辅助装置

技术领域

本发明涉及一种辅助装置，具体是一种智能化多轮驱动辅助装置

背景技术

残疾人在驾驶辅助装置辅助出行时，经常会遇到难以越过的障碍路面以及当下社会都住在楼房中，很多楼房仍存在没有电梯或电梯存在故障的情况。当遇到这些情况时残疾人往往极为难以应对，残疾人出行辅助装置作为残疾人的基本代步工具肩负着残疾人多数赶路等正常生活行为的执行能力。但是现有的残疾人出行辅助装置当遇到如前方具有一定高度障碍物、路面积水、上下楼等情况时无法通过或运行，不利于残疾人使用者正常生活起居和外出，这就对残疾人使用者带来了不便。并且在很多情况下由于残疾人使用者身体的不便在很多情况下不能做出及时合理的调整与应对措施，为残疾人的安全以及便利舒适性方面带来了很大的不便。

发明内容

本专利的目的在于提供一种智能化多轮驱动辅助装置，已解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：

一种智能化多轮驱动辅助装置，其特征在于，包括支撑架；设置在支撑架左右的四个行走机构；设置在第一、第二行走机构和第三、第四行走机构之间的四个爬楼过障机构；设置在支撑架内部的智能终端处理器；设置在支撑架前端的高位、低位雷达探测机构；设置在轮胎内部的驱动装置；设置在支撑架中后端、爬楼过障机构两侧的故障紧急应对装置；所述行走机构包括第一行走轮、第二行走轮、第三行走轮、第四行走轮；第一、第二行走轮双轮连接支架具有伸缩功能；所述爬楼过障机构包括第一充气爬楼越障轮、第二充气爬楼越障轮、第三充气爬楼越障轮、第四充气爬楼越障轮；第二、第三、第四充气爬楼越障轮处于第一、第二行走轮和第三、第四行走轮之间；当行驶在平地上时，充气爬楼越障轮可通过推杆电机向内部缩回到支撑架内；所述智能终端处理器设置在辅助装置底座后侧；所述高位、低位雷达探测机构设置在支撑架前端；所述驱动机构为安装在第一行走轮、第二行走轮、第三行走轮、第四行走轮、第一充气爬楼越障轮、第二充气爬楼越障轮、第三充气爬楼越障轮、第四充气爬楼越障轮内部的轮毂电机；以及受所述智能终端控制的故障紧急应对装置，设置在支撑架中后端。

作为本发明的进一步方案：所述的高位、低位雷达探测机构，高位雷达探测出楼梯总高度y

和楼梯整体倾斜度所成角a，低位雷达探测出每节楼梯高度x和每节楼梯宽度d，或障碍物高度h并将数据汇总给所述智能终端处理器

作为本发明的进一步方案：所述的爬楼过障机构中的第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的连接架通过伸缩电机连接，具有伸缩功能，

根据公式u＝qx+qd；

其中u为充气爬楼越障轮连接架伸长长度，q为充气爬楼越障轮连接架伸长系数，x为每节楼梯高度，d为每节楼梯宽度；

根据所得u的数值确定充气爬楼越障轮连接架伸长长度。

作为本发明的进一步方案：所述第一、第二、第三、第四行走轮轮胎为小型越野轮胎，第三、第四行走轮轮胎大于第一、第二行走轮，

根据公式j1＝vx+vd和公式

其中，j1为第三、第四行走轮轮胎直径，j2为第一、第二行走轮轮胎直径，v为第三、第四行走轮轮胎直径常数，x为每节楼梯高度，d为每节楼梯宽度，w为第一、第二行走轮轮胎直径常数；

根据所得j1的数值和所得j2的数值确定第三、第四和第一、第二行走轮轮胎直径。作为本发明的进一步方案：所述第一、第二行走轮连接支架，

根据公式o＝jx；

其中o为第一、第二行走轮连接支架伸缩长度，j为行走轮连接支架伸缩系数，x为每节楼梯高度；

根据所得o的数值，可通过权利要求一中所述智能终端处理器进行伸缩控制来适应不同单阶楼梯高度，使第一、第二行走轮更容易搭在第一阶台阶上。

作为本发明的进一步方案：所述的紧急故障应对装置，由两个三角支撑保护架组成，所述的三角支撑架当进行爬楼时位于第三、第四充气爬楼越障轮两侧，不贴在地面上，

根据公式

其中x为每节楼梯高度，r为架距地面常数，y为楼梯总高度，c为三角支撑架距离地面高度；

根据所得c的数值确定三角支撑架距离地面高度。

作为本发明的进一步方案：所述的第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的轮胎具有很强的弹性，

根据公式

其中d为每节楼梯宽度，x为每节楼梯高度，k为轮胎弹性常数，n为轮胎直径充放气大小确定量；

根据所得n的数值来进而通过充放气实现轮胎大小在直径40厘米到50厘米的调节；

根据公式p×min(μ1,μ2)＝e；

其中P为充放气常数，μ1为轮胎本身摩擦因数，μ2为路面或楼梯阶面摩擦因数，e为轮纹深度确定量；

根据所得e的数值来进而通过充放气实现轮纹深度3厘米到5厘米的调节，进而满足第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的轮胎对单阶楼梯宽度及高度的适应和抓地性能。

作为本发明的进一步方案：所述的智能终端处理器，将得到的量：x、y、a、d，h楼梯总高度y和楼梯整体倾斜度所成角a，低位雷达探测出每节楼梯高度x和每节楼梯宽度d，或障碍物高度h

根据公式或

其中d为每节楼梯宽度，x为每节楼梯高度，y为楼梯总高度，a为楼梯整体倾斜度所成角，h为障碍物高度，,m为第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的轮胎进行轮胎充放气调节程度和第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的轮胎连接架伸长调节确定量；

根据得到m的数值或直接得到的障碍物高度h的数值或者接收到得车联网传入得前方路面信息进而调节第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的轮胎连接架进行合适长度伸长；作为本发明的进一步方案：所述的紧急故障应对装置包括两个三角支撑保护架，所述两个三角支撑保护架底端分别有一个三角吸盘，当出现机器故障时，

根据公式

其中t为三角支撑保护架着地时间，s为常数，c为三角支撑架距离地面高度，v为三脚架支撑保护架伸缩速度；

根据所得t的数值由所述智能终端处理器紧急调控使两个三角支撑保护架在t时间内通过三角支撑保护架底端三角吸盘抓住第三、第四爬楼轮所处地面，使辅助装置同时稳在所处地面上。

作为本发明的进一步方案：所述的智能终端处理器与残疾人使用者亲属手机系统与该一种智能化多轮驱动辅助装置生产公司终端时刻保持三方信息流通；

所述的智能终端处理器当发生电机、电池等机器故障和轮胎滑离楼梯现象该一种智能化多轮驱动辅助装置的紧急故障应对装置抓住地面使该一种智能化多轮驱动辅助装置稳住后，所述的智能终端处理器将即时将故障信息传给残疾人使用者亲属手机系统与该一种智能化多轮驱动辅助装置生产公司终端，保证亲属和公司该方面安保人员及时到场。

附图说明

图1为一种智能化多轮驱动辅助装置的逻辑框图

图2为一种智能化多轮驱动辅助装置的左视图

图3为一种智能化多轮驱动辅助装置的底盘俯视图

具体实施方式

该一种智能化多轮驱动辅助装置通过设置在支撑架左右的四个行走机构进行基本行走功能，并通过第一、第二行走轮双轮连接支架的伸缩功能保证了第一、第二行走轮可以更容易的爬上楼梯或翻越障碍物；并以设置在第一、第二行走机构和第三、第四行走机构之间的四个爬楼过障机构，既第一充气爬楼越障轮、第二充气爬楼越障轮、第三充气爬楼越障轮、第四充气爬楼越障轮，当行驶在平地上时，充气爬楼越障轮可通过推杆电机向内部缩回到支撑架内，仍以四个行走机构进行基本行走功能，并通过第一充气爬楼越障轮、第二充气爬楼越障轮、第三充气爬楼越障轮、第四充气爬楼越障轮的充放气功能和可通过推杆电机向内部缩回到支撑架内的特点保证了强大的爬楼能力和翻越障碍能力；该一种智能化多轮驱动辅助装置的驱动机构为安装在第一行走轮、第二行走轮、第三行走轮、第四行走轮、第一充气爬楼越障轮、第二充气爬楼越障轮、第三充气爬楼越障轮、第四充气爬楼越障轮内部的轮毂电机；以及设置在支撑架中后端受所述智能终端控制的故障紧急应对装置；

如上装置间协调配合保障了该一种智能化多轮驱动辅助装置装置工作的正常完成。

Claims (10)

1.一种智能化多轮驱动辅助装置，其特征在于，包括支撑架；设置在支撑架左右的四个行走机构；设置在第一、第二行走机构和第三、第四行走机构之间的四个爬楼过障机构；设置在支撑架内部的智能终端处理器；设置在支撑架前端的高位、低位雷达探测机构；设置在轮胎内部的驱动装置；设置在支撑架中后端、爬楼过障机构两侧的故障紧急应对装置；所述行走机构包括第一行走轮、第二行走轮、第三行走轮、第四行走轮；第一、第二行走轮双轮连接支架具有伸缩功能；所述爬楼过障机构包括第一充气爬楼越障轮、第二充气爬楼越障轮、第三充气爬楼越障轮、第四充气爬楼越障轮；第二、第三、第四充气爬楼越障轮处于第一、第二行走轮和第三、第四行走轮之间；当行驶在平地上时，充气爬楼越障轮可通过推杆电机向内部缩回到支撑架内；所述智能终端处理器设置在辅助装置底座后侧；所述高位、低位雷达探测机构设置在支撑架前端；所述驱动机构为安装在第一行走轮、第二行走轮、第三行走轮、第四行走轮、第一充气爬楼越障轮、第二充气爬楼越障轮、第三充气爬楼越障轮、第四充气爬楼越障轮内部的轮毂电机；以及受所述智能终端控制的故障紧急应对装置，设置在支撑架中后端。

2.根据权利要求1所述的一种智能化多轮驱动辅助装置，其特征在于，所述的高位、低位雷达探测机构，高位雷达探测出楼梯总高度y和楼梯整体倾斜度所成角a，低位雷达探测出每节楼梯高度x和每节楼梯宽度d，或障碍物高度h并将数据汇总给所述智能终端处理器。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能化多轮驱动辅助装置，其特征在于，所述的爬楼过障机构中的第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的连接架通过伸缩电机连接，具有伸缩功能，

根据公式u＝qx+qd；

其中u为充气爬楼越障轮连接架伸长长度，q为充气爬楼越障轮连接架伸长系数，x为每节楼梯高度，d为每节楼梯宽度；

根据所得u的数值确定充气爬楼越障轮连接架伸长长度。

4.根据权利要求1或2所述的一种智能化多轮驱动辅助装置，其特征在于，所述第一、第二、第三、第四行走轮轮胎为小型越野轮胎，第三、第四行走轮轮胎大于第一、第二行走轮，

根据公式j1＝vx+vd和公式

其中，j1为第三、第四行走轮轮胎直径，j2为第一、第二行走轮轮胎直径，v为第三、第四行走轮轮胎直径常数，x为每节楼梯高度，d为每节楼梯宽度，w为第一、第二行走轮轮胎直径常数；

根据所得j1的数值和所得j2的数值确定第三、第四和第一、第二行走轮轮胎直径。

5.根据权利要求1或2所述的一种智能化多轮驱动辅助装置，其特征在于，所述第一、第二行走轮连接支架，

根据公式o＝jx；

其中o为第一、第二行走轮连接支架伸缩长度，j为行走轮连接支架伸缩系数，x为每节楼梯高度；

根据所得o的数值，可通过权利要求一中所述智能终端处理器进行伸缩控制来适应不同单阶楼梯高度，使第一、第二行走轮更容易搭在第一阶台阶上。

6.根据权利要求3所述的一种智能化多轮驱动辅助装置，其特征在于，所述的紧急故障应对装置，由两个三角支撑保护架组成，所述的三角支撑架当进行爬楼时位于第三、第四充气爬楼越障轮两侧，不贴在地面上，

根据公式

其中x为每节楼梯高度，r为架距地面常数，y为楼梯总高度，c为三角支撑架距离地面高度；

根据所得c的数值确定三角支撑架距离地面高度。

7.根据权利要求3所述的一种智能化多轮驱动辅助装置，其特征在于，所述的第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的轮胎具有很强的弹性，

根据公式

其中d为每节楼梯宽度，x为每节楼梯高度，k为轮胎弹性常数，n为轮胎直径充放气大小确定量；

根据所得n的数值来进而通过充放气实现轮胎大小在直径40厘米到50厘米的调节；

根据公式p×min(μ1,μ2)＝e；

其中P为充放气常数，μ1为轮胎本身摩擦因数，μ2为路面或楼梯阶面摩擦因数，e为轮纹深度确定量；

根据所得e的数值来进而通过充放气实现轮纹深度3厘米到5厘米的调节，进而满足第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的轮胎对单阶楼梯宽度及高度的适应和抓地性能。

8.根据权利要求3所述的一种智能化多轮驱动辅助装置，其特征在于，所述的智能终端处理器

根据公式或

其中d为每节楼梯宽度，x为每节楼梯高度，y为楼梯总高度，a为楼梯整体倾斜度所成角，h为障碍物高度，,m为第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的轮胎进行轮胎充放气调节程度和第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的轮胎连接架伸长调节确定量；

根据得到m的数值或直接得到的障碍物高度h的数值或者接收到得车联网传入得前方路面信息进而调节第一、第二、第三、第四充气爬楼越障轮的轮胎连接架进行合适长度伸长。

9.根据权利要求6所述的一种智能化多轮驱动辅助装置，其特征在于，所述的紧急故障应对装置包括两个三角支撑保护架，所述两个三角支撑保护架底端分别有一个三角吸盘，当出现机器故障时，

根据公式

其中t为三角支撑保护架着地时间，s为常数，c为三角支撑架距离地面高度，v为三脚架支撑保护架伸缩速度；

根据所得t的数值由所述智能终端处理器紧急调控使两个三角支撑保护架在t时间内通过三角支撑保护架底端三角吸盘抓住第三、第四爬楼轮所处地面，使辅助装置同时稳在所处地面上。

10.根据权利要求9所述的一种智能化多轮驱动辅助装置，其特征在于，所述的智能终端处理器与残疾人使用者亲属手机系统与该一种智能化多轮驱动辅助装置生产公司终端时刻保持三方信息流通；

所述的智能终端处理器当发生电机、电池等机器故障和轮胎滑离楼梯现象该一种智能化多轮驱动辅助装置的紧急故障应对装置抓住地面使该一种智能化多轮驱动辅助装置稳住后，所述的智能终端处理器将即时将故障信息传给残疾人使用者亲属手机系统与该一种智能化多轮驱动辅助装置生产公司终端，保证亲属和公司该方面安保人员及时到场。