CN110916988A - 一种电动助行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动助行器，包括车架，所述车架前部转动连接有芯轴，所述芯轴底端安装有电动前轮，芯轴顶端固定有升降机构，所述升降机构与车把连接，能够带动车把的升降，所述车架的后部安装有从动后轮，所述升降机构两侧设置有立梁，立梁连接有座椅机构，所述座椅机构包括固定在立梁的滑轮轨道,滑轮轨道内嵌入有滑轮，滑轮转动连接在座椅一端的侧面上，所述座椅侧面中部位置与连杆的一端铰接，连杆的另一端与立梁铰接，所述滑轮轨道的上部设置有挡块，用于对滑轮的向上运动进行限位，本发明的电动助行器满足了老年人、残疾人及行走障碍患者的康复护理需求。

Description

一种电动助行器

技术领域

本发明涉及康复器械技术领域，具体涉及一种电动助行器。

背景技术

随着人们生活水平不断提高，社会对助行器的需求也不断增加。随着年龄的增长，或者其他先天或事故的原因，部分人群下肢无力，腿脚不灵活，其主要原因包括关节风湿疾病，膝盖磨损，术后护理，血液不流通等。这些腿脚不灵活的人士起立或坐下时需要他人搀扶，有时没人在身边时起坐不方便，强行起立或坐下超出自身能力负荷时容易造成对身体的更大的伤害甚至摔倒或摔伤。

传统康复训练采用人工辅助的方式，发明人发现，此种方式需要占用大量的医疗和人力资源，且不能提供稳定地、适应患者康复水平的运动输入量。

助行器作为一种支撑性能较好的康复训练产品，可以胜任辅助人体、承担体重、保持平衡与行走的功能需求。助行器作为一种自动化康复医疗设备，帮助患者进行科学而又有效的康复训练，以防止长时间卧床导致的下肢肌肉萎缩，同时激发大脑神经的代偿作用，重组大脑神经功能，达到部分恢复肢体原有运动功能的目的，使患者的运动机能得到更好的恢复。

但发明人发现，现有的助行器功能单一，康复人员体力不支无法在运动时，只能在原地休息，无法继续帮助康复人员运动到指定位置，适用性差，而且现有的助行器都是人力带动其前进，使用时费力，限制了助行器的使用范围，康复人员使用体验差。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种电动助行器，功能多样，适用性强，用户使用体验好,满足了老年人、残疾人和行走障碍患者的康复护理需求。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种电动助行器，包括车架，所述车架前部转动连接有芯轴，所述芯轴底端安装有电动前轮，芯轴顶端固定有升降机构，所述升降机构与车把连接，能够带动车把的升降，所述车架的后部安装有从动后轮，所述升降机构两侧设置有立梁，立梁连接有座椅机构，所述座椅机构包括固定在立梁的滑轮轨道,滑轮轨道内嵌入有滑轮，滑轮转动连接在座椅一端的侧面上，所述座椅侧面中部位置与连杆的一端铰接，连杆的另一端与立梁铰接，所述滑轮轨道的上部设置有挡块，用于对滑轮的向上运动进行限位。

进一步的，所述升降机构、立梁的外周设有与车架固定连接的外壳，座椅机构所在一侧的外壳部分开设有用于安放座椅机构的凹槽，所述座椅的两个侧面上设置有锁紧销，所述凹槽的槽面上安装有与所述锁紧销相匹配的弹簧夹片，所述弹簧夹片能够在座椅收起至凹槽内部时夹紧锁紧销，实现座椅收起状态的锁紧。

进一步的，所述座椅包括第一座椅部及与第一座椅部可伸缩连接的第二座椅部，所述第一座椅部与滑轮及连杆连接，所述第二座椅部的端部转动连接有靠背，所述第二座椅部的端部设置有限位台，限位台能够与靠背接触，对靠背的转动角度进行限位。

进一步的，所述升降机构包括电动推杆，所述电动推杆的底端与支撑板固定连接，所述支撑板与芯轴顶端固定连接，所述电动推杆的伸缩部与滑块连接，所述滑块与固定在支撑板的直线导轨滑动连接，所述直线导轨固定在支撑板上，所述车把与滑块固定连接。

进一步的，所述车架包括U型的第一车架部，所述第一车架部两端均转动连接有第二车架部，所述从动后轮安装在第二车架部的端部，所述第一车架部和第二车架部之间设置有锁紧件，能够对第一车架部和第二车架部进行锁紧固定。

进一步的，所述锁紧件包括与第一车架部铰接的套管，所述套管可伸缩的连接有拉杆，所述拉杆端部与第二车架部铰接，所述套管的管壁螺纹连接有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓能够将拉杆压紧在套管内，实现第一车架部和第二车架部的锁紧固定。

进一步的，所述电动前轮采用无刷电子刹电动前轮，无刷电子刹车电动前轮安装在前叉上，所述前叉与芯轴底端固定连接。

进一步的，所述车把靠近座椅机构一侧的侧面上安装有红外线传感器，所述红外线传感器用于测量使用人员与车把的距离信息。

进一步的，所述车架的前侧面安装有超声波雷达，用于检测车架前方障碍物的信息，所述车架上还安装有报警装置，检测到障碍物信息时，报警装置能够发出报警信息，提醒使用人员。

进一步的，所述车把包括左车把和右车把，所述左车把和右车把均通过龙头锁紧件与升降机构连接，所述龙头锁紧件内安装有两个三维力传感器，其中一个三维力传感器一端与龙头锁紧件连接，另一端与左车把连接，另一个三维力传感器一端与龙头锁紧件连接，另一端与右车把连接。

本发明的有益效果：

1.本发明的电动助行器，具有电动前轮，电动前轮采用无刷电子刹车电动前轮，能够实现电动、人力两种运动模式，通过电动助力，使用者进行行走训练时体力消耗更小，训练时间更长，效果更好。

2.本发明的电动助行器，具有能够收入或伸出凹槽的座椅机构，使用者体力不支时可利用座椅机构进行休息，座椅机构配合电动前轮使用，实现了电动助行器的骑行功能，使得助行器既可以作为代步工具，又可以在使用者步行时帮助使用者锻炼下肢力量，并可帮助使用者较远距离出行时使用，满足了使用者在不需要他人辅助下进行行走训练、快速移动及出行的需求，增大了使用者的自主出行能力，满足了使用这对独立进行行走训练和出行的需求，同时，当使用者体力不支时，可利用骑行功能快速方便的到达指定位置，适用性强。

3.本发明的电动助行器，车把与升降机构连接，升降机构与芯轴连接，芯轴与车架转动连接，能够利用车把方便的实现转向，同时升降机构能够带动车把的升降，辅助坐姿的使用者提升至站姿，减轻双腿的负担，使得使用者可以自助起立和坐下，无需他人搀扶。

4.本发明的电动助行器，具有红外线传感器能够判断使用者作用与车把的距离信息，从而控制助行器的自主运动，防止使用者的跌倒。

5.本发明的电动助行器，具有超声波雷达和报警装置，能够检测障碍物信息，并发出报警信息，提醒使用人员，实现了障碍物的检测和规避。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1座椅机构放下时整体结构示意图；

图2为本发明实施例1座椅机构收起时整体结构示意图；

图3为本发明实施例1拆下壳体时整体结构示意图一；

图4为本发明实施例1拆下壳体时整体结构示意图二；

图5为本发明实施例1芯轴与第一车架部装配示意图；

图6为本发明实施例1芯轴与电动前轮装配示意图；

图7为本发明实施例1座椅在凹槽内锁紧状态示意图；

图8为本发明实施例1靠背展开时与第二座椅部连接示意图；

图9为本发明实施例1挡块在滑轮轨道中装配示意图；

图10为本发明实施例1折叠状态下整体结构示意图；

其中，1.第一车架部，2.第二车架部，3.套管，4.拉杆，5.锁紧螺栓，6.前叉，7.电动前轮，8.后叉，9.从动后轮，10.芯轴，11.头管，12.第一轴承，13.第二轴承，14.法兰盘，15.螺纹杆，16.支撑板，17.电动推杆，18.滑块，19.直线导轨，20.龙头锁紧件，21.右车把，22.立梁，23.壳体，24.凹槽，25.滑轮轨道，26.连杆，27.滑轮，28.挡块，29.锁紧销，30.弹簧夹片，31.第一座椅部，32.第二座椅部，33.靠背，34.转动座，35.限位台，36.上管面壳，37.车灯，38.超声波雷达，39.电子刹车按钮，40.变速调节按钮，41.红外线传感器，42.铰接座，43.控制盒，44.车把升降按钮，45.触摸式显示屏,46.左车把。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅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。

正如背景技术所介绍的，现有的助行器功能单一，用户使用体验差，针对上述问题，本申请提出了一种电动助行器。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-10所示，一种电动助行器，包括车架，所述车架为U型结构，包括U型的第一车架部1，所述第一车架部的两端转动连接有直杆状的第二车架部2，第一车架部和第二车架部转动连接，能够实现车架的折叠收起，所述第一车架部和第二车架部之间设置有锁紧件，所述锁紧件包括与第一车架部内侧面转动连接的套管3，所述套管内可伸缩的连接有拉杆4，所述拉杆一端伸入套管内部，另一端与第二车架部的内侧面铰接，所述套管的管壁上设置有螺纹孔，套管通过螺纹孔与锁紧螺栓5螺纹连接，旋转锁紧螺栓，能够利用锁紧螺栓将拉杆压紧在套管内部，实现拉杆与套管的锁紧固定，进而实现第一车架部和第二车架部的锁紧固定。

定义第一车架部所在的一侧为电动助行器的前侧，另一侧为后侧，所述第一车架部的中心部位通过前叉6安装有电动前轮7，所述第二车架部的后端底面通过后叉8安装有从动后轮9。电动助行器通过一个电动前轮和两个从动后轮支撑在地面上，利用三点支撑，稳定可靠。

所述电动前轮采用无刷电子刹电动前轮，所述无刷电子刹电动前轮安装在U型结构的前叉上，所述前叉与芯轴10的底端固定连接，所述芯轴穿过固定在第一车架部上的头管11，并通过设置在芯轴两端的第一轴承12和第二轴承13与头管转动连接，所述芯轴的底端设置有法兰盘14，芯轴底端通过法兰板和螺栓与前叉固定连接，所述头管底端面与法兰盘的上表面接触，法兰盘对头管进行支撑。

所述芯轴的顶端设置有螺纹杆15，所述螺纹杆螺纹连接有升降机构，所述升降机构包括支撑板16，所述支撑板与螺纹杆螺纹固定连接，所述支撑板上固定有电动推杆17，所述电动推杆的伸缩杆与滑块18固定连接，所述滑块与直线导轨19滑动连接，所述直线导轨的底端固定在支撑板上。

所述滑块通过龙头锁紧件20与车把固定连接，所述车把包括左车把46和右车把21，左车把和右车把形成U型结构，左车把和右车把均通过龙头锁紧件与滑块固定连接，左车把和右车把采用现有的折叠车把，其具体结构在此不进行详细叙述。

使用者能够通过车把带动芯轴转动，通过芯轴带动电动前轮转动，从而实现电动助行器的转向。

本实施例中，所述升降机构、直线导轨、头管的轴线与水平面呈设定的锐角设置，满足使用者使用的舒适度需求和外观的美观要求。

所述电动推杆的两侧设置有立梁22，所述立梁的轴线与电动推杆的轴线平行设置，所述立梁采用方钢制成，所述立梁的底端与第一车架部的顶面固定连接。

所述升降机构和立梁的外周设置有壳体23，所述壳体底面与第一车架部固定连接，壳体将升降机构及立梁包裹在其内部，所述壳体的后侧部设置有凹槽24，所述凹槽用于设置与立梁连接的座椅机构。

所述座椅机构包括座椅、滑轮轨道25、连杆26及滑轮27，所述滑轮轨道采用槽钢制作而成，两个立梁的后侧面均固定有滑轮轨道，所述滑轮轨道的轴线与立梁的轴线平行设置，所述滑轮嵌入滑轮轨道中，能够沿滑轮轨道运动，座椅的两个侧面一端均转动连接有嵌入滑轮轨道中的滑轮，所述座椅两个侧面的中部位置均铰接有连杆，所述连杆一端与座椅的侧面铰接，另一端与铰接座42铰接，所述铰接座固定在立梁上，所述滑轮轨道的上部固定有挡块28，用于对滑轮沿滑轮轨道向上的运动进行限位。

所述座椅的两个侧面还设置有锁紧销29，所述外壳的凹槽的两个侧部槽面上安装有与所述锁紧销相匹配的弹簧夹片30，所述弹簧夹片能够夹紧锁紧销。

滑轮沿滑轮轨道向下运动，座椅逐渐向竖直状态运动，座椅逐渐收入凹槽中，座椅收入凹槽中后，弹簧夹片能够夹紧锁紧销，实现座椅收入凹槽状态的锁紧固定，将弹簧夹片和锁紧销分离，转动座椅，座椅逐渐向水平状态运动，滑轮沿滑轮轨道向上运动，当座椅转动至水平状态后，滑轮与挡块接触，此时使用者可坐在座椅上，对座椅一端施加向下的作用力，座椅的另一端在挡块的作用下运动受到限制，此时座椅达到受力平衡，无法继续转动，使用者可坐在座椅上保持稳定。

所述座椅包括第一座椅部31和第二座椅部32，所述第一座椅部和第二座椅部可伸缩连接，第二座椅部能够缩入第一座椅部内部和伸出至第一座椅部外部，所述第二座椅部伸出至第一座椅部外部的端部设置有转动座34，所述转动座转动连接有靠背33，所述转动座上设置有限位台35，靠背能够与限位台接触，限制靠背的转动角度，进而满足了使用者稳定的靠在靠背上的需求。

所述第一座椅部内的空腔截面尺寸应满足靠背折叠放置在第二座椅部后，靠背和第二座椅部能够同时缩入第一座椅部中。

所述滑块上还固定有上管面壳36，所述上管面壳设置在电动推杆、直线导轨顶部的外周，包裹住滑块、直线导轨、电动推杆顶部等元件，能够随滑块和车把上下运动，起到装饰作用。

所述第一车架部的前侧面设置有车灯37，车灯的两侧设置有超声波雷达38，所述超声波雷达及车灯均与设置在车把中部的控制器连接，所述控制器采用ARM处理器，控制器能够控制车灯的工作，超声波雷达能够检测电动助行器前方的障碍物信息，并传输给控制器，所述控制器与安装在车把上的报警装置连接，所述报警装置可采用喇叭或报警灯，当超声波雷达检测到前方障碍物距离信息小于设定值时，能够控制报警装置发出报警信息，提醒使用者注意避障。

所述控制器通过电机驱动模块与无刷电子刹电动前轮连接，能够控制无刷电子刹电动前轮的工作，能够控制电动前轮的转速及刹车工作，与之相匹配的，车把上设置电子刹车按钮39和变速调节按钮40。

所述控制器与电动推杆连接，能够控制电动推杆的工作，与之相匹配的，在车把上设置车把升降按钮44。

所述车把的后侧面上安装有红外线传感器41，所述红外线传感器与控制器连接，红外传感器能够检测使用者与车把的距离信息，并将采集的信息传输给控制器，控制器能够接收使用者与车把的距离信息，从而控制电动前轮的转速，使电动助行器自适应使用者的行进速度，防止使用者的跌倒。

所述车架上还安装有倾角传感器，所述倾角传感器与控制器连接，能够将采集的地面的倾角信息传输给控制器，控制器能够利用采集的地面倾角信息控制电动前轮的工作。

所述控制器设置在车把上的控制盒43的内部，所述控制盒上还安装有与所述控制器连接的触摸式显示屏45，控制器接收的红外线传感器、超声波雷达、电动前轮转速、电动推杆伸缩长度等信息能够在触摸式显示屏上显示，使用者能够利用触摸式显示屏向控制器发送指令。

所述车架上还搭载有供电电源，所述供电电源采用可充电锂电池，所述可充电锂电池能够对控制器、车灯、红外线传感器、超声波雷达、电动推杆、电动前轮等元件进行供电，并利用电源开关进行控制，可充电锂电池的剩余电量能够在触摸式显示屏上进行显示。

所述车把上还安装有两个三维力传感器，两个三维力传感器安装在龙头锁紧件内部，其中一个三维力传感器一端与龙头锁紧件连接，另一端与左车把连接，另一个三维力传感器一端与龙头锁紧件连接，另一端与右车把连接，两个三维力传感器可以测量使用人员左、右手分别对左车把和右车把的三个力分量，如果两个三维力传感器差值过大，表明使用人员单侧用力过大，有跌倒的可能，当两个三维力传感器检测值差值超过设定值时，向控制器发送信号，控制器控制报警装置发出报警信息，警告周围人群及使用人员，同时控制无刷电子刹电动前轮刹车，停止工作。

本实施例的电动助行器，使用时具有电动模式和人力模式两种工作模式。

当采用人力模式时，控制器控制电动前轮停止自主转动，使用者手扶把手，推动车架前进，进行下肢力量的锻炼。

当遇到上坡或使用者体力不支时，可采用电动模式，控制器控制电动前轮转动，电动助行器能够自身提供一定的前进动力，节省了使用者的体力消耗。红外线传感器能够实时采集车把与使用者的距离，控制电动前轮的转速，防止使用者跌倒。

电动助行器使用时，控制器能够控制电动推杆带动车把做升降运动，满足了不同身高使用者的使用需求，同时车把的上升运动能够辅助坐姿的使用者提升至站姿，减轻双腿的负担，使得使用者可以自助起立和坐下，无需他人搀扶。

本实施例的电动助行器使用时，当使用者体力不支时，可以将锁紧销和弹簧夹片分开，转动第一座椅部，将第一座椅部转动至水平状态，然后抽出第二座椅部，使用者可坐在座椅上进行休息。

使用者坐在座椅上时，可以通过控制器向电动前轮发送指令，电动前轮工作，电动助行器带动使用者移动，方便使用者在体力不支时移动到指定位置，此时电动助行器起到了代步工具的作用。

本实施例中，使用者使用电动助行器过程中，超声波雷达能够检测到前方障碍物的距离信息，当检测得到的障碍物信息小于设定值时，控制器控制报警装置发出报警信息，提醒使用者，防止使用者碰到障碍物造成伤害。

本实施例的电动助行器不使用时，可以将座椅转动至竖直状态，收在壳体的凹槽内，并利用锁紧销和弹簧夹片锁紧，将车把进行折叠，将第一车架部和第二车架部进行折叠，利用锁紧件锁紧，减小了整个电动助行器的体积，方便电动助行器的携带和存放。

本实施例的电动助行器，集成骑行、助行及助力于一体，能够实现助行器和骑行功能之间的自由转换，能够实现辅助站立、避障、报警，跌倒防护等功能，减轻了使用者的负担，解决了患者移动和康复训练问题，其中，康复功能和助行功能可独立或同时协调进行，对下肢的康复过程有极大的促进作用，本实施例的助行器，即可作为代步工具，又可在步行时助行器模式下帮助使用者锻炼下肢力量，并可帮助使用者较远距离出行时将其转换成电动骑行使用；本实施例的助行器可以帮助使用者在不需要他人的辅助下进行行走训练、快速移动及出行，增大了使用者自主出行能力，满足了使用者对独立进行行走训练和出行的需求。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种电动助行器，其特征在于，包括车架，所述车架前部转动连接有芯轴，所述芯轴底端安装有电动前轮，芯轴顶端固定有升降机构，所述升降机构与车把连接，能够带动车把的升降，所述车架的后部安装有从动后轮，所述升降机构两侧设置有立梁，立梁连接有座椅机构，所述座椅机构包括固定在立梁的滑轮轨道,滑轮轨道内嵌入有滑轮，滑轮转动连接在座椅一端的侧面上，所述座椅侧面中部位置与连杆的一端铰接，连杆的另一端与立梁铰接，所述滑轮轨道的上部设置有挡块，用于对滑轮的向上运动进行限位。

2.如权利要求1所述的一种电动助行器，其特征在于，所述升降机构、立梁的外周设有与车架固定连接的外壳，座椅机构所在一侧的外壳部分开设有用于安放座椅机构的凹槽，所述座椅的两个侧面上设置有锁紧销，所述凹槽的槽面上安装有与所述锁紧销相匹配的弹簧夹片，所述弹簧夹片能够在座椅收起至凹槽内部时夹紧锁紧销，实现座椅收起状态的锁紧。

3.如权利要求1所述的一种电动助行器，其特征在于，所述座椅包括第一座椅部及与第一座椅部可伸缩连接的第二座椅部，所述第一座椅部与滑轮及连杆连接，所述第二座椅部的端部转动连接有靠背，所述第二座椅部的端部设置有限位台，限位台能够与靠背接触，对靠背的转动角度进行限位。

4.如权利要求1所述的一种电动助行器，其特征在于，所述升降机构包括电动推杆，所述电动推杆的底端与支撑板固定连接，所述支撑板与芯轴顶端固定连接，所述电动推杆的伸缩部与滑块连接，所述滑块与固定在支撑板的直线导轨滑动连接，所述直线导轨固定在支撑板上，所述车把与滑块固定连接。

5.如权利要求1所述的一种电动助行器，其特征在于，所述车架包括U型的第一车架部，所述第一车架部两端均转动连接有第二车架部，所述从动后轮安装在第二车架部的端部，所述第一车架部和第二车架部之间设置有锁紧件，能够对第一车架部和第二车架部进行锁紧固定。

6.如权利要求5所述的一种电动助行器，其特征在于，所述锁紧件包括与第一车架部铰接的套管，所述套管可伸缩的连接有拉杆，所述拉杆端部与第二车架部铰接，所述套管的管壁螺纹连接有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓能够将拉杆压紧在套管内，实现第一车架部和第二车架部的锁紧固定。

7.如权利要求1所述的一种电动助行器，其特征在于，所述电动前轮采用无刷电子刹电动前轮，无刷电子刹车电动前轮安装在前叉上，所述前叉与芯轴底端固定连接。

8.如权利要求1所述的一种电动助行器，其特征在于，所述车把靠近座椅机构一侧的侧面上安装有红外线传感器，所述红外线传感器用于测量使用人员与车把的距离信息。

9.如权利要求1所述的一种电动助行器，其特征在于，所述车架的前侧面安装有超声波雷达，用于检测车架前方障碍物的信息，所述车架上还安装有报警装置，检测到障碍物信息时，报警装置能够发出报警信息，提醒使用人员。

10.如权利要求1所述的一种电动助行器，其特征在于，所述车把包括左车把和右车把，所述左车把和右车把均通过龙头锁紧件与升降机构连接，所述龙头锁紧件内安装有两个三维力传感器，其中一个三维力传感器一端与龙头锁紧件连接，另一端与左车把连接，另一个三维力传感器一端与龙头锁紧件连接，另一端与右车把连接。

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