CN109878587B - 一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，通过在轮椅车的底部设置一个爬楼组件，爬楼组件通过角度调节气缸可以根据楼梯的高低来调整，且爬楼组件中的螺旋轮可以在蜗杆的转动带动下旋转前进，实现连续式运动上楼，且整个上楼过程平稳，没有高低起伏的顿挫感，且在平缓的水平地面时，可通过轮椅车自带前后轮实现前行，所有运动机构均采用电动控制器控制，操作方便，爬楼组件可拆卸的设置，方便收纳且携带方便。

Description

一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车

技术领域

本发明涉及一种爬楼车，具体涉及一种能上下楼梯且能根据不同高度的楼梯尺寸自动调节爬行间距的智能爬楼车。

背景技术

全世界60岁以上老年人口总数已达6亿，人口老龄化的迅速发展，引起了联合国及世界各国政府的重视和关注。由于人口惯性的作用，尽管每对夫妇生育的子女数已经很少，但由于育龄夫妇的数量依然庞大，未来30多年时间里，人口总量仍将增长到15亿左右才能静止下来。根据联合国的人口预测结果，到2040年前后，印度人口数量将超过中国，中国将不再是世界上人口最多的国家，但中国仍将长期是世界上老年人口最多的国家。

目前虽然老龄化趋势剧增，但我国的居住环境还是有很多小高层是没有电梯的，也有很多老人常年居住在小高层的高楼中，上下楼梯十分不易；且由于房价的问题，换房是十分不容易且整个过程劳神劳累老人经不起换房的折腾，加上老人对邻里间的念旧心理会让换房更是难上加难，这就使得有些腿脚不方便或是精神状态不好的老人基本就是在家封闭式的养老状态，而且当老人遇到需要去医院看病不得不下楼时，也是举步难行，往往下楼整个过程就得花费很久的时间，且就算家属在一边搀扶，也会导致还没去医院就累得体力不支，不仅浪费了时间，也让老人更加觉得下楼是非常不方便的事情，产生以后没事尽量不下楼的恶性循环，这对老人的身心健康都是不利的。

目前存在的爬楼车有很多，常见的机构有：

1、星型轮机构的轮椅车：该轮椅车在楼梯行走过程中人坐在上面会存在忽高忽低的感觉，体验感极其不舒适，且实际楼道楼梯的角度都比较大，仅仅靠轮子微小的顶尖面与梯台的面接触，很容易滑落与时空，所以十分危险；

2、履带型机构的轮椅车：该轮椅车虽然能够连续式平稳爬行上楼，但是履带是咬合在楼梯棱角上前行的，履带与楼梯的受力面和接触面非常小，容易打滑造成小车整体倾斜，还有比较老旧的房屋楼梯受损严重，好多棱角已缺失，无法保证履带车能在上面平稳行驶，另外车叨叨楼层后履带与平台过渡的环节，履带脱离楼梯即将进入平台时，履带与平台顶尖处形成了跷跷板的状态，需要人工去协助完成进入平台，非常费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种能自动上下楼梯的轮椅车，且可以根据不同高度的楼梯，智能的调整轮椅车下爬楼组件之间的爬楼间距，且可以做到使用者自己控制或是家人控制的爬楼过程。

为实现以上技术目的，本发明提供了一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车，包括轮椅车，所述轮椅车包括前轮、后轮、扶手和座椅，所述扶手上设有可以控制轮椅车的控制器，所述座椅的底部设有可拆卸的爬楼组件，所述座椅的后背角度为可调节的形式，通过调节座椅的后背可调整至平躺的效果，所述爬楼组件通过角度调节电动缸设置在座椅底部的，通过角度调节电动缸用于调整爬楼组件在爬楼时的倾斜角度；所述爬楼组件包括与角度调节电动缸连接的同步机构主动端，所述同步机构主动端上设有角度调节旋转装置，用于旋转切换爬楼螺旋轮在上下楼时的角度，所述同步机构主动端的底部连接有安装架，所述安装架的底部设有蜗杆，所述蜗杆上缠绕设有爬楼螺旋轮，所述蜗杆的一端连接有驱动电机一，所述控制器内设有可以控制爬楼组件运动的预设程序，通过控制器使驱动电机一带动蜗杆旋转，同时蜗杆上爬楼螺旋轮进行螺旋方式运动，带动轮椅车前进。

优选地，所述安装架的底部设有两组蜗杆，所述每组蜗杆的一端均连接有驱动电机一，两组驱动电机一可以防止爬楼时蜗杆走偏。

优选地，所述爬楼螺旋轮采用橡胶轮胎的材质，更利于抓取底面，不易打滑，且结实耐用。

优选地，所述蜗杆为可伸缩的结构，所述蜗杆的另一端连接调节驱动电机，用于调节可伸缩的蜗杆，达到调整蜗杆上爬楼螺旋轮的间距，以适应不同高度的楼梯。

优选地，所述同步机构主动端采用同步轮同步带的线性导轨。

优选地，所述同步机构被动端安装在同步机构主动端与安装架之间，同步机构被动端顶部的与同步机构主动端的底部连接，所述同步机构被动端的底部与安装架连接，所述同步机构主动端通过同步带的运动将同步机构被动端从同步机构主动端的底部移出，同步机构被动端同步带的运动又将同步机构被动端底部连接的安装架移出，通过同步机构主动端和同步机构被动端的配合能走出倍速的行程。

优选地，所述座椅的后背角度为可调节的形式，通过调节座椅的后背可调整至平躺的效果。

优选地，所述轮椅车的扶手上设有路况判别的摄像头，所述摄像头将楼梯的高度、楼梯之间的间距、楼梯的倾斜度等路况信息汇集成数据传输给预设在控制器内的控制系统，从而自动的调整角度调节电动缸的角度和或蜗杆的间距。

本发明通过在轮椅车的底部设置一个爬楼组件，爬楼组件通过角度调节气缸可以根据楼梯的高低来调整，且爬楼组件中的螺旋轮可以在蜗杆的转动带动下旋转前进，实现连续式运动上楼，且整个上楼过程平稳，没有高低起伏的顿挫感，且在平缓的水平地面时，可通过轮椅车自带前后轮实现前行，所有运动机构均采用电动控制器控制，操作方便，爬楼组件可拆卸的设置，方便收纳且携带方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明提供一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车的立体图；

图2为本发明提供一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车的右视图；

图3为本发明提供一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车的左视图的剖面图；

图4为本发明实施上下爬楼的整个过程图。

图中标号说明：

1、爬楼螺旋轮；2、驱动电机一；3、同步机构被动端；4、同步机构主动端；5、角度调节电动缸；6、座椅；7、控制器；8、角度调节电动缸二；9、轮椅车前轮；10、轮椅车后轮；11、角度调节旋转点； 12、调节驱动电机；13、摄像头；14、安装架；15、蜗杆。

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。

如图1至图3所示，为本发明提供的一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车，包括轮椅车，所述轮椅车包括前轮9、后轮10、扶手和座椅6，所述扶手上设有可以控制轮椅车的控制器7和摄像头13，所述座椅6的后背角度为可调节的形式，通过调节座椅6的后背可调整至平躺的效果，当使用者需要平躺时，可以放下座椅6的后背，同时需要另一人帮助使用者进行后背的托扶，共同实现上下爬楼；

所述座椅6的底部设有可拆卸的爬楼组件，所述爬楼组件通过角度调节电动缸8设置在座椅6底部的，通过角度调节电动缸8用于调整爬楼组件在爬楼时的倾斜角度；

所述爬楼组件包括与角度调节电动缸8连接的同步机构主动端4，所述同步机构主动端4上设有角度调节旋转装置11，用于旋转切换爬楼螺旋轮1在上下楼时的角度，所述同步机构主动端4的底部连接有安装架14，所述同步机构主动端4采用同步轮同步带的线性导轨，通过同步机构主动端4的同步带运动将其连接的安装架14移出，所述安装架14的底部设有两组蜗杆15，所述每组蜗杆15上均缠绕设有爬楼螺旋轮1，所述爬楼螺旋轮1采用橡胶轮胎的材质，更利于抓取底面，不易打滑，且结实耐用；所述每组蜗杆15的一端均连接有驱动电机一 2，两组驱动电机一2可以防止爬楼时蜗杆15走偏，所述控制器7内设有可以控制爬楼组件运动的预设程序，通过控制器7使驱动电机一2 带动蜗杆15旋转，同时蜗杆15上爬楼螺旋轮1进行螺旋方式运动，带动轮椅车前进。

所述蜗杆15为可伸缩的结构，所述蜗杆15的另一端连接调节驱动电机12，用于调节可伸缩的蜗杆15，达到调整蜗杆15上爬楼螺旋轮1的间距，以适应不同高度的楼梯。

所述控制器7用于控制整个轮椅车及爬楼组件的运动机构，所述摄像头13为可根据路况判别的摄像头，所述摄像头13将楼梯的高度、楼梯之间的间距、楼梯的倾斜度等路况信息汇集成数据传输给预设在控制器7内的控制系统，控制器7根据路况调整爬楼组件的倾斜角度及爬楼组件中蜗杆15的尺寸，从而自动的调整角度调节电动缸8的角度和或蜗杆15的间距。

进一步，所述轮椅车的扶手上设有路况判别的摄像头13。

进一步，所述同步机构被动端3安装在同步机构主动端4与安装架14之间，同步机构被动端3顶部的与同步机构主动端4的底部连接，所述同步机构被动端3的底部与安装架14连接，所述同步机构主动端 4通过同步带的运动将同步机构被动端3从同步机构主动端4的底部移出，同步机构被动端3同步带的运动又将同步机构被动端3底部连接的安装架14移出，通过同步机构主动端4和同步机构被动端3的配合能走出倍速的行程。

进一步，通过现有的编程管理，并结合本发明，将编程程序设置为可根据楼梯高度自动判别，到达楼层自动停止；楼梯台阶高度自动判别自动调整；行走过程自动规划路线，路线偏移自动调整；爬楼过程中角度利用前后电动推杆自动调整坐姿；

进一步，轮椅车的前后配有雷达，遇到障碍物或行人自动避让或暂停；平路行驶遇到强坑洼路段，自动调用螺旋轮运行，确保顺利通过坑洼路面。

本发明通过在轮椅车的底部设置一个爬楼组件，爬楼组件通过角度调节气缸可以根据楼梯的高低来调整，且爬楼组件中的螺旋轮可以在蜗杆的转动带动下旋转前进，实现连续式运动上楼，且整个上楼过程平稳，没有高低起伏的顿挫感，且上楼运动组件的受力面主要受力到台阶的平面上，并且可根据不同间距高度的楼梯可自动调节适应，上下楼平台与楼梯的过渡方式平滑可靠，且在平缓的水平地面时，可通过轮椅车自带前后轮实现前行，本发明的所有运动机构均采用电动控制器控制，操作方便，爬楼组件可拆卸的设置，方便收纳且携带方便。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车，包括轮椅车，所述轮椅车包括前轮(9)、后轮(10)、扶手和座椅(6)，所述扶手上设有用于控制轮椅车的控制器(7)，所述座椅(6)的底部设有可拆卸的爬楼组件，其特征在于，所述座椅(6)的后背角度为可调节的形式，通过调节座椅的后背可调整至平躺的效果，所述爬楼组件通过角度调节电动缸(8)设置在座椅(6)底部的，通过角度调节电动缸(8)用于调整爬楼组件在爬楼时的倾斜角度；所述爬楼组件包括与角度调节电动缸(8)连接的同步机构主动端(4)，所述同步机构主动端(4)上设有角度调节旋转装置(11)，用于旋转切换爬楼螺旋轮(1)在上下楼时的角度，所述同步机构主动端(4)的底部连接有安装架(14)，所述安装架(14)的底部设有蜗杆(15)，所述蜗杆(15)上缠绕设有爬楼螺旋轮(1)，所述蜗杆(15)的一端连接有驱动电机一(2)，通过控制器(7)使驱动电机一(2)带动蜗杆(15)旋转，同时蜗杆(15)上爬楼螺旋轮(1)进行螺旋方式运动，带动轮椅车前进；

所述同步机构被动端(3)安装在同步机构主动端(4)与安装架(14)之间，同步机构被动端(3)顶部的与同步机构主动端(4)的底部连接，所述同步机构被动端(3)的底部与安装架(14)连接，所述同步机构主动端(4)通过同步带的运动将同步机构被动端(3)从同步机构主动端(4)的底部移出，同步机构被动端(3)同步带的运动又将同步机构被动端(3)底部连接的安装架(14)移出，通过同步机构主动端(4)和同步机构被动端(3)的配合能走出倍速的行程。

2.根据权利要求1所述的一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车，其特征在于，所述安装架(14)的底部设有两组蜗杆(15)，每组蜗杆(15)的一端均连接有驱动电机一(2)，两组驱动电机一(2)用于防止爬楼时蜗杆(15)走偏。

3.根据权利要求1所述的一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车，其特征在于，所述爬楼螺旋轮(1)采用橡胶轮胎的材质，更利于抓取底面，不易打滑，且结实耐用。

4.根据权利要求1所述的一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车，其特征在于，所述蜗杆(15)为可伸缩的结构，所述蜗杆(15)的另一端连接调节驱动电机(12)，用于调节可伸缩的蜗杆(15)，达到调整蜗杆(15)上爬楼螺旋轮(1)的间距，以适应不同高度的楼梯。

5.根据权利要求1所述的一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车，其特征在于，所述同步机构主动端(4)采用同步轮同步带的线性导轨。

6.根据权利要求1所述的一种能平躺上下楼梯的智能爬楼车，其特征在于，所述轮椅车的扶手上设有路况判别的摄像头(13)，所述摄像头(13)将楼梯高度、楼梯之间间距、楼梯倾斜度的路况信息汇集成数据传输给预设在控制器(7)内的控制系统，从而自动的调整角度调节电动缸(8)的角度和/或蜗杆(15)的间距。