CN111096882A

CN111096882A - 一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统

Info

Publication number: CN111096882A
Application number: CN201911409710.9A
Authority: CN
Inventors: 罗椅民
Original assignee: Guangdong Yiming Intelligent Medical Technology Co ltd
Current assignee: Guangdong Yiming Intelligent Medical Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-05-05

Abstract

本发明公开了一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，包括底座和支座，底座底端的两侧分别固定安装有轮毂电机，每个轮毂电机的外侧均固定安装有前轮，底座中部的顶端固定安装有固定柱，固定柱的内部活动安装有伸缩柱，伸缩柱的顶端固定安装有座椅，本发明通过设有的轮毂电机和前轮使该控制系统具有较小的转向半径，同时也使该控制系统更加的灵活，易操作，通过设有的第一应变片、第二应变片能够配合设有的摄像头对人体处于站姿或者坐姿的状态进行检测，根据人体所处的状态匹配相应的行驶速度，保证使用者的安全。

Description

一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统

技术领域

本发明涉及助立助行器领域，特别涉及一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统。

背景技术

助行器是一种能够辅助人体支撑体重、保持平衡和行走的器具，使用者大多数为老年人和残障人士，但是现有是助行器操作模式比较单一，同时也难以检测使用者的状态，无法根据使用者的状态进行模式与速度的转换，为此，我们提出一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，从后面骑坐上下，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，从后面骑坐上下，包括底座和支座，所述底座底端的两侧分别固定安装有轮毂电机，每个所述轮毂电机的外侧均固定安装有前轮，所述底座中部的顶端固定安装有固定柱，所述固定柱的内部活动安装有伸缩柱，所述伸缩柱的顶端固定安装有座椅，所述底座中部的两侧分别固定安装有脚踏。

进一步的，所述底座的底端固定安装有PLC控制器，所述固定柱内部的底端固定安装有推杆电机，所述推杆电机的顶端与伸缩柱的底端相连，所述固定柱内部的两侧均固定安装有滑槽，所述伸缩柱的两侧均固定安装有滑轮，所述伸缩柱和固定柱通过设有的滑轮和滑槽滑动连接。

进一步的，所述座椅的内部的顶端固定安装有第一应变片，所述座椅内部的底端固定安装有无线信号接收器，所述两个脚踏内部的顶端均固定安装有第二应变片。

进一步的，所述底座的顶端固定安装有支座，所述底座底端一侧的两边均固定安装有后轮，所述支座顶端的两侧均固定安装有支架，所述支座的正面的两侧均固定安装有护腿，所述支座顶端的中部固定安装有固定板，所述固定板的内部活动安装有伸缩板，所述伸缩板内壁的一侧固定开设有若干个配合孔，所述固定板和伸缩板通过设有的螺丝和配合孔进行连接。

进一步的，所述伸缩板的另一端固定安装有护腰，所述护腰的一侧固定安装有绑带，所述绑带的另一端固定安装有卡扣，所述护腰的另一端固定设有安装扣，所述卡扣和安装扣相互配合，且所述绑带由弹性透气材料制成。

进一步的，所述支座的两侧均固定安装有挡板，两个所述挡板的正面一侧均固定安装有摄像头，所述摄像头与PLC控制器相连，且所述摄像头的安装位置与护腿的位置相对应。

进一步的，两个所述支架的一侧固定安装有把手，每个所述把手的底端均固定安装有操纵握手，所述操纵握手的正面固定安装有开关/锁定按钮，所述操纵握手的一侧从上到下分别固定安装有第一按钮、第二按钮、第三按钮、第四按钮，所述开关/锁定按钮与第一按钮、第二按钮、第三按钮和第四按钮共同构成开关面板，两个所述支架间固定安装有连接块，所述连接块的内部固定安装有无线控制手柄，所述无线控制手柄的内部设有无线信号发射器。

进一步的，所述第一应变片和第二应变片均由PLC控制器控制，所述PLC控制器还分别控制有轮毂电机和无线信号接收器，所述摄像头通过数据传输将检测到的图像传递给PLC控制器，所述PLC控制器内还设有应变式压力传感器检测电路。

进一步的，所述应变式压力传感器检测电路内部包括有整流桥VD1、滑动变阻器Rp1和电容C1等，所述整流桥VD1的顶端连接有电源VCC，所述整流桥VD1的一侧连接有滑动变阻器Rp1的一端，所述整流桥VD1的另一端连接有电阻R1，所述电阻R1的另一端连接有放大器A1反向输入端，所述滑动变阻器Rp1的另一端分别连接有电容C1的一端和电阻R3的一端，所述放大器A1的同向输入端分别连接有电阻R3的另一端和电阻R2的一端，所述电阻R3的两端还并联有电阻R5，所述电阻R2的另一端分别连接有电容C1的另一端和整流桥VD1的底端，所述整流桥VD1的底端与地线相连，所述放大器A1的输出端和放大器A1的反向输入端间连接有电阻R4，所述放大器A1的7号脚连接有电源VCC，所述放大器A1的2号脚分别连接有外接电路和电阻R2的一端。

与现有的发明技术相比，通过设有的轮毂电机和前轮使该控制系统具有较小的转向半径，同时也使该控制系统更加的灵活，易操作，当使用者需要对使用时的速度进行调节时，通过设有的轮毂电机将传统车辆上的动力系统、传动系统和刹车系统进行结合，使使用者操作更加的方便，当使用者在使用时可以根据设有开关/锁定按钮对操作系统进行启动，通过设有的第一按钮对速度进行初步的调节，此时的速度为正常人的行走速度，通过设有的第三按钮能够对PLC控制器进行信号传递使其控制设备进行左右转动。

与现有的发明技术相比，通过设有的第一应变片、第二应变片能够配合设有的摄像头对人体处于站姿或者坐姿的状态进行检测，根据人体所处的状态匹配相应的行驶速度，保证使用者的安全，对使用者的使用状态进行检测时需先使使用者将自身体重输入至设备系统中作为对比标准，当使用者处于一种状态时，第一应变片能够对座椅表面的压力进行检测，与此同时，设有的第二应变片能够对脚踏上的压力进行检测。

与现有的发明技术相比，通过设有的开关面板安装于操纵握手的表面，能够随着把手和握手实现坐姿、立姿的转化，当通过设有的第一按钮、第二按钮、第三按钮和第四按钮能够配合系统对用户实时检测的站姿或坐姿状态对速度档位进行调节当使用者处于站立状态时，第二应变片受到的压力较对比标准大，若此时摄像头对使用者膝部部位的活动状态进行抓捕（膝盖的弯曲与直立间的相互转换），检测到膝盖由弯曲变为直立，则判断使用者处于站姿状态，由于此时使用者的中心较高，只能使用处于第一按钮工作时的行驶速度，此时第二按钮处于锁定状态；当使用者处于坐姿状态时，由于座椅分担了一部分压力，第二应变片受到的压力比标准值小，若此时摄像头使用柱膝部部位的活动状态进行抓捕，检测到膝盖由直立变为弯曲，则判断使用者处于坐姿状态，由于此时使用者的中心较低，可以对第一按钮和第二按钮的行驶速度进行切换，适当的增加行驶速度。

附图说明

图1为本发明一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统的系统结构示意图。

图2为本发明一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统的整体结构图。

图3为本发明一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统的固定柱的内部结构示意图。

图4为本发明一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统的把手的结构示意图。

图5为本发明一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统的固定板的内部结构示意图。

图6为本发明一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统的应变式压力传感器检测电路的电路图。

图中：1、底座；2、前轮；3、轮毂电机；4、支座；5、脚踏；6、后轮；7、座椅；8、固定柱；9、伸缩柱；10、护腰；11、绑带；12、卡扣；13、安装扣；14、护腿；15、挡板；16、摄像头；17、固定板；18、支架；19、把手；20、连接块；21、无线控制手柄；22、操纵握手；23、开关/锁定按钮；24、推杆电机；25、滑槽；26、滑轮；27、PLC控制器；28、第一应变片；29、第二应变片；30、第一按钮；31、第二按钮；32、第三按钮；33、第四按钮；34、伸缩板；35、配合孔；36、无线信号接收器。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1-6所示，一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，从后面骑坐上下，包括底座1和支座4，底座1底端的两侧分别固定安装有轮毂电机3，每个轮毂电机3的外侧均固定安装有前轮2，底座1中部的顶端固定安装有固定柱8，固定柱8的内部活动安装有伸缩柱9，伸缩柱9的顶端固定安装有座椅7，底座1中部的两侧分别固定安装有脚踏5。

底座1的底端固定安装有PLC控制器27，固定柱8内部的底端固定安装有推杆电机24，推杆电机24的顶端与伸缩柱9的底端相连，固定柱8内部的两侧均固定安装有滑槽25，伸缩柱9的两侧均固定安装有滑轮26，伸缩柱9和固定柱8通过设有的滑轮26和滑槽25滑动连接。

座椅7的内部的顶端固定安装有第一应变片28，座椅7内部的底端固定安装有无线信号接收器36，两个脚踏5内部的顶端均固定安装有第二应变片29。

两个支架18的一侧固定安装有把手19，每个把手19的底端均固定安装有操纵握手22，操纵握手22的正面固定安装有开关/锁定按钮23，操纵握手22的一侧从上到下分别固定安装有第一按钮30、第二按钮31、第三按钮32、第四按钮33，开关/锁定按钮23与第一按钮30、第二按钮31、第三按钮32和第四按钮33共同构成开关面板，两个支架18间固定安装有连接块20，连接块20的内部固定安装有无线控制手柄21，无线控制手柄21的内部设有无线信号发射器。

第一应变片28和第二应变片29均由PLC控制器27控制，PLC控制器27还分别控制有轮毂电机3和无线信号接收器36，摄像头16通过数据传输将检测到的图像传递给PLC控制器27，PLC控制器27内还设有应变式压力传感器检测电路。

通过采用上述技术方案：通过设有的轮毂电机3和前轮2使该控制系统具有较小的转向半径，同时也使该控制系统更加的灵活，易操作，当使用者需要对使用时的速度进行调节时，通过设有的轮毂电机3将传统车辆上的动力系统、传动系统和刹车系统进行结合，使使用者操作更加的方便，当使用者在使用时可以根据设有开关/锁定按钮23对操作系统进行启动，通过设有的第一按钮30对速度进行初步的调节，此时的速度为正常人的行走速度，通过设有的第三按钮32能够对PLC控制器27进行信号传递使其控制设备进行左右转动。

实施例2

如图1-6所示，一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，包括底座1和支座4，底座1底端的两侧分别固定安装有轮毂电机3，每个轮毂电机3的外侧均固定安装有前轮2，底座1中部的顶端固定安装有固定柱8，固定柱8的内部活动安装有伸缩柱9，伸缩柱9的顶端固定安装有座椅7，底座1中部的两侧分别固定安装有脚踏5。

支座4的两侧均固定安装有挡板15，两个挡板15的正面一侧均固定安装有摄像头16，摄像头16与PLC控制器27相连，且摄像头16的安装位置与护腿14的位置相对应。

应变式压力传感器检测电路内部包括有整流桥VD1、滑动变阻器Rp1和电容C1等，整流桥VD1的顶端连接有电源VCC，整流桥VD1的一侧连接有滑动变阻器Rp1的一端此时的滑动变阻器代表应变片，整流桥VD1的另一端连接有电阻R1，电阻R1的另一端连接有放大器A1反向输入端，滑动变阻器Rp1的另一端分别连接有电容C1的一端和电阻R3的一端，放大器A1的同向输入端分别连接有电阻R3的另一端和电阻R2的一端，电阻R3的两端还并联有电阻R5，电阻R2的另一端分别连接有电容C1的另一端和整流桥VD1的底端，整流桥VD1的底端与地线相连，放大器A1的输出端和放大器A1的反向输入端间连接有电阻R4，放大器A1的7号脚连接有电源VCC，放大器A1的2号脚分别连接有外接电路和电阻R2的一端。

通过采用上述技术方案：通过设有的第一应变片28、第二应变片29能够配合设有的摄像头16对人体处于站姿或者坐姿的状态进行检测，根据人体所处的状态匹配相应的行驶速度，保证使用者的安全，对使用者的使用状态进行检测时需先使使用者将自身体重输入至设备系统中作为对比标准，当使用者处于一种状态时，第一应变片28能够对座椅7表面的压力进行检测，与此同时，设有的第二应变片29能够对脚踏5上的压力进行检测。

实施例3

底座1的顶端固定安装有支座4，底座1底端一侧的两边均固定安装有后轮6，支座4顶端的两侧均固定安装有支架18，支座4的正面的两侧均固定安装有护腿14，支座4顶端的中部固定安装有固定板17，固定板17的内部活动安装有伸缩板34，伸缩板34内壁的一侧固定开设有若干个配合孔35，固定板17和伸缩板34通过设有的螺丝和配合孔35进行连接。

伸缩板34的另一端固定安装有护腰10，护腰10的一侧固定安装有绑带11，绑带11的另一端固定安装有卡扣12，护腰10的另一端固定设有安装扣13，卡扣12和安装扣13相互配合，且绑带11由弹性透气材料制成。

通过采用上述技术方案：通过设有的开关面板安装于操纵握手22的表面，能够随着把手19和握手实现坐姿、立姿的转化，当通过设有的第一按钮30、第二按钮31、第三按钮32和第四按钮33能够配合系统对用户实时检测的站姿或坐姿状态对速度档位进行调节当使用者处于站立状态时，第二应变片29受到的压力较对比标准大，若此时摄像头16对使用者膝部部位的活动状态进行抓捕（膝盖的弯曲与直立间的相互转换），检测到膝盖由弯曲变为直立，则判断使用者处于站姿状态，由于此时使用者的中心较高，只能使用处于第一按钮30工作时的行驶速度，此时第二按钮31处于锁定状态；当使用者处于坐姿状态时，由于座椅7分担了一部分压力，第二应变片29受到的压力比标准值小，若此时摄像头16使用柱膝部部位的活动状态进行抓捕，检测到膝盖由直立变为弯曲，则判断使用者处于坐姿状态，由于此时使用者的中心较低，可以对第一按钮30和第二按钮31的行驶速度进行切换，适当的增加行驶速度。

需要说明的是，本发明为一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，在使用时，使用者首先通过他人坐在座椅7上，对自己的体重进行录入并作为对比标准，将上身靠在护腰10上，使绑带11穿过左臂腋下，使绑带11缠绕上半身后背，并使绑带11从右手腋下穿出后，使卡扣12和安装扣13相互卡合，此时使用者根据自身的状态，可以对伸缩板34和固定板17间的相对位置进行相对调节，通过设有的的螺栓和配合孔35对位置进行固定，使使用者双手能够抓握住把手19以及操纵握手22为宜，当使用者需要使用设备时，需要长按开关/锁定按钮23，完成控制系统的解锁，使其进入工作状态，此时第一应变片28能够对座椅7表面的压力进行检测，设有的第二应变片29能够对脚踏5上的压力进行检测，使用者通过设有的第一按钮30对速度进行初步的调节，此时的速度为正常人的行走速度，通过设有的第三按钮32能够对PLC控制器27进行信号传递使其控制轮毂电机3，此时轮毂电机3带动前轮2转动实现设备的左右行动，当使用者处于站立状态时，第二应变片29受到的压力较对比标准大，若此时摄像头16对使用者膝部部位的活动状态进行抓捕（膝盖的弯曲与直立间的相互转换），检测到膝盖由弯曲变为直立，则判断使用者处于站姿状态，此时PLC控制器27对推杆电机24进行控制，使其推杆进行收缩，由于此时使用者的中心较高，只能使用处于第一按钮30工作时的行驶速度，此时第二按钮31处于锁定状态；当使用者处于坐姿状态时，由于座椅7分担了一部分压力，第二应变片29受到的压力比标准值小，若此时摄像头16使用柱膝部部位的活动状态进行抓捕，检测到膝盖由直立变为弯曲，则判断使用者处于坐姿状态，此时PLC控制器27对推杆电机24进行控制，使其推杆进行伸长，由于此时使用者的中心较低，可以对第一按钮30和第二按钮31的行驶速度进行切换，适当的增加行驶速度；当使用者在室内时，由于距离较远需要对设备进行远程操控，只需按动第四按钮33，此时座椅7内部的的无线信号接收器36和无线控制手柄21内的无线信号发射器进行信号连通，使用者在远离设备时，也可以手持无线控制手柄21对设备进行远程操控。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，包括底座（1）和支座（4），其特征在于，所述底座（1）底端的两侧分别固定安装有轮毂电机（3），每个所述轮毂电机（3）的外侧均固定安装有前轮（2），所述底座（1）中部的顶端固定安装有固定柱（8），所述固定柱（8）的内部活动安装有伸缩柱（9），所述伸缩柱（9）的顶端固定安装有座椅（7），所述底座（1）中部的两侧分别固定安装有脚踏（5）。

2.根据权利要求1所述的一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，其特征在于：所述底座（1）的底端固定安装有PLC控制器（27），所述固定柱（8）内部的底端固定安装有推杆电机（24），所述推杆电机（24）的顶端与伸缩柱（9）的底端相连，所述固定柱（8）内部的两侧均固定安装有滑槽（25），所述伸缩柱（9）的两侧均固定安装有滑轮（26），所述伸缩柱（9）和固定柱（8）通过设有的滑轮（26）和滑槽（25）滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，其特征在于：所述座椅（7）的内部的顶端固定安装有第一应变片（28），所述座椅（7）内部的底端固定安装有无线信号接收器（36），所述两个脚踏（5）内部的顶端均固定安装有第二应变片（29）。

4.根据权利要求1所述的一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，其特征在于：所述底座（1）的顶端固定安装有支座（4），所述底座（1）底端一侧的两边均固定安装有后轮（6），所述支座（4）顶端的两侧均固定安装有支架（18），所述支座（4）的正面的两侧均固定安装有护腿（14），所述支座（4）顶端的中部固定安装有固定板（17），所述固定板（17）的内部活动安装有伸缩板（34），所述伸缩板（34）内壁的一侧固定开设有若干个配合孔（35），所述固定板（17）和伸缩板（34）通过设有的螺丝和配合孔（35）进行连接。

5.根据权利要求4所述的一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，其特征在于：所述伸缩板（34）的另一端固定安装有护腰（10），所述护腰（10）的一侧固定安装有绑带（11），所述绑带（11）的另一端固定安装有卡扣（12），所述护腰（10）的另一端固定设有安装扣（13），所述卡扣（12）和安装扣（13）相互配合，且所述绑带（11）由弹性透气材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，其特征在于：所述支座（4）的两侧均固定安装有挡板（15），两个所述挡板（15）的正面一侧均固定安装有摄像头（16），所述摄像头（16）与PLC控制器（27）相连，且所述摄像头（16）的安装位置与护腿（14）的位置相对应。

7.根据权利要求4所述的一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，其特征在于：两个所述支架（18）的一侧固定安装有把手（19），每个所述把手（19）的底端均固定安装有操纵握手（22），所述操纵握手（22）的正面固定安装有开关/锁定按钮（23），所述操纵握手（22）的一侧从上到下分别固定安装有第一按钮（30）、第二按钮（31）、第三按钮（32）、第四按钮（33），所述开关/锁定按钮（23）与第一按钮（30）、第二按钮（31）、第三按钮（32）和第四按钮（33）共同构成开关面板，两个所述支架（18）间固定安装有连接块（20），所述连接块（20）的内部固定安装有无线控制手柄（21），所述无线控制手柄（21）的内部设有无线信号发射器。

8.根据权利要求3所述的一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，其特征在于：所述第一应变片（28）和第二应变片（29）均由PLC控制器（27）控制，所述PLC控制器（27）还分别控制有轮毂电机（3）和无线信号接收器（36），所述摄像头（16）通过数据传输将检测到的图像传递给PLC控制器（27），所述PLC控制器（27）内还设有应变式压力传感器检测电路。

9.根据权利要求8所述的一种电动助立助行器前置动力与转向控制系统，其特征在于：所述应变式压力传感器检测电路内部包括有整流桥VD1、滑动变阻器Rp1和电容C1等，所述整流桥VD1的顶端连接有电源VCC，所述整流桥VD1的一侧连接有滑动变阻器Rp1的一端（此时的滑动变阻器代表应变片），所述整流桥VD1的另一端连接有电阻R1，所述电阻R1的另一端连接有放大器A1反向输入端，所述滑动变阻器Rp1的另一端分别连接有电容C1的一端和电阻R3的一端，所述放大器A1的同向输入端分别连接有电阻R3的另一端和电阻R2的一端，所述电阻R3的两端还并联有电阻R5，所述电阻R2的另一端分别连接有电容C1的另一端和整流桥VD1的底端，所述整流桥VD1的底端与地线相连，所述放大器A1的输出端和放大器A1的反向输入端间连接有电阻R4，所述放大器A1的7号脚连接有电源VCC，所述放大器A1的2号脚分别连接有外接电路和电阻R2的一端。