CN111870441A - 一种前悬式履带爬楼助力车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前悬式履带爬楼助力车，包括有椅型车本体、左、右万向轮、左、右行走履带机构和左、右导向履带机构，左、右行走履带机构分别对应由左、右电机驱动运行，其前部均抬离地面，其中部分别对应在左、右电动伸缩杆的带动下同步升降，其后部与左、右万向轮一同贴地行走；左、右导向履带机构在翻转机构驱动下同步翻转，其前部分别对应与左、右行走履带机构的后部共用一个主动轮，其后部均抬离地面；控制器分别与测距传感器、水银开关、左、右电机、左、右电动伸缩杆和翻转机构的驱动电机电连接。本发明巧妙地将轮式助力车的灵活与履带机构的攀爬优势相结合，无论是上下楼梯、越障，还是户外出行都更加方便，实现了由乘坐者自主操作。

Description

一种前悬式履带爬楼助力车

技术领域

本发明涉及轮椅技术领域，具体是一种前悬式履带爬楼助力车。

背景技术

目前的四轮轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具，但四轮轮椅不能上下楼梯，限制了使用范围，居住在无电梯楼房的轮椅使用者无法上下楼，影响其外出参加社会活动。我国已快速进入老龄化社会，老年人出行问题愈加突出。

为了解决上述问题，市场上出现了一种轮履复合爬楼轮椅。该轮椅就是在普通轮椅下方设置一个可以向下伸缩的爬楼履带，爬楼时履带会下沉到地面，并将轮椅托举起来，利用履带进行爬楼工作。其存在以下缺陷：一是，爬楼时需要按爬楼键进行功能转换；二是，爬楼时轮椅会向后倾斜，前侧则翘起，使得人体离地面距离过高，容易引起安全隐患，造成乘坐者恐慌；三是，爬楼的全程需要陪护人员操作，尤其是在楼梯半层平台处，由于没有防后倾的装置，需要人扶着慢慢将履带从楼梯移动到平地。

因此，此种轮履复合爬楼轮椅整体灵活性差，楼道通过性差，难以应用于普通居民楼，且成本高，不易于推广使用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有轮履复合爬楼轮椅存在的技术缺陷，提供一种结构紧凑简单、可以自主操作以及在楼梯半层平台处通过性好的前悬式履带爬楼助力车。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种前悬式履带爬楼助力车，包括有椅型车本体，所述椅型车本体前端两侧分别对应安装有左万向轮和右万向轮，其特征在于：所述椅型车本体下方的两侧分别设置有左行走履带机构和右行走履带机构，所述左行走履带机构和右行走履带机构后端的内侧分别对应设置有可翻转的左导向履带机构和右导向履带机构；

所述的左行走履带机构和右行走履带机构分别对应由左电机和右电机驱动运行，左行走履带机构和右行走履带机构的前部均抬离地面，并分别对应与所述椅型车本体前部的两侧相转动连接，左行走履带机构和右行走履带机构的中部与所述椅型车本体中部的两侧之间分别对应连接有左电动伸缩杆和右电动伸缩杆，并分别对应在所述左电动伸缩杆和右电动伸缩杆的带动下同步升降，左行走履带机构和右行走履带机构的后部与所述左万向轮和右万向轮一同贴地行走；

所述的左导向履带机构和右导向履带机构在翻转机构驱动下同步翻转，左导向履带机构和右导向履带机构的前部分别对应与所述左行走履带机构和右行走履带机构的后部共用一个主动轮，左导向履带机构和右导向履带机构的后部均抬离地面；

还包括有控制器、用于测量所述椅型车本体对地距离的测距传感器以及用于感知所述椅型车本体前倾、后倾和所述左行走履带机构倾斜的水银开关，所述的控制器一方面分别与所述测距传感器和水银开关电连接，另一方面分别与所述左电机、右电机、左电动伸缩杆、右电动伸缩杆和翻转机构的驱动电机电连接。

进一步的，所述的左电动伸缩杆和右电动伸缩杆均向后下方倾斜45°，左电动伸缩杆和右电动伸缩杆的上端分别对应安装在所述椅型车本体中部的两侧，左电动伸缩杆和右电动伸缩杆的上半部分之间连接有固定板。

进一步的，所述的左行走履带机构和右行走履带机构均包括有第一支架，所述的第一支架上自前向后依次安装有第一从动轮、若干个第一导向轮和主动轮，所述的第一从动轮、若干个第一导向轮和主动轮外套装有行走履带；所述左行走履带机构和右行走履带机构的第一支架的前部的内侧分别对应与所述椅型车本体前部的两侧相转动连接，左行走履带机构和右行走履带机构的第一支架的中部分别对应与所述左电动伸缩杆和右电动伸缩杆的下端相转动连接；所述左行走履带机构和右行走履带机构的第一从动轮之间通过第一轴承转动安装有前横轴，左行走履带机构和右行走履带机构的主动轮之间通过第二轴承转动安装有后横轴。

进一步的，所述的左电机和右电机分别对应安装在所述左行走履带机构和右行走履带机构的第一支架的内侧，左电机和右电机的输出轴上均安装有第一主动齿轮，所述左行走履带机构和右行走履带机构的主动轮的内侧均固定安装有第一从动齿轮，位于同侧的所述第一主动齿轮与第一从动齿轮外套装有链条。

进一步的，所述的左导向履带机构和右导向履带机构均包括有向后上方倾斜45°的第二支架，所述的第二支架上自上而下依次安装有第二从动轮和若干个第二导向轮，所述的第二从动轮、若干个第二导向轮和主动轮外装有导向履带；所述左导向履带机构和右导向履带机构的第二支架的外侧的下端设有与所述主动轮外圆相匹配的弧形凹面，左导向履带机构和右导向履带机构的第二支架的内侧的下端分别固定连接在所述后横轴的两端。

进一步的，所述的翻转机构包括有安装在所述右行走履带机构的第一支架内侧的驱动电机，所述驱动电机的输出轴上安装有第二主动齿轮，所述的后横轴上安装有与所述第二主动齿轮相啮合的第二从动齿轮。

进一步的，所述的测距传感器包括有第一超声波测距传感器、第二超声波测距传感器和第三超声波测距传感器，所述的第一超声波测距传感器和第二超声波测距传感器分别对应安装在所述椅型车本体前端的两侧，其中所述的第一超声波测距传感器向前下方倾斜45°，所述的第二超声波测距传感器竖直向下，所述的第三超声波测距传感器安装所述左行走履带机构内侧的后端，且向后下方倾斜45°。

进一步的，所述的水银开关包括有感知所述椅型车本体前倾的第一水银开关、感知所述椅型车本体后倾的第二水银开关和感知所述左行走履带机构倾斜的第三水银开关，所述的第一水银开关、第二水银开关和第三水银开关均呈水平设置，其中所述的第一水银开关和第二水银开关分别安装在所述椅型车本体中部的一侧，所述的第三水银开关安装在所述左行走履带机构的内侧。

进一步的，所述椅型车本体中部的底端分别安装有镜头朝向后方的摄像头和为所述左电机、右电机、驱动电机、控制器和摄像头提供工作电源的锂电池，椅型车本体的一侧扶手上安装有显示屏，椅型车本体的另一侧扶手上安装有操作助力车前进、后退、左转、右转或停止的控制杆；所述的摄像头、显示屏和控制杆分别与所述控制器电连接。

进一步的，所述左电机、右电机和驱动电机的供电回路中分别对应安装有第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述的第一继电器、第二继电器和第三继电器分别与所述控制器电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用左、右行进履带机构，其前部均抬离地面，即高于万向轮，在平地运行的过程中由万向轮和其后部贴地行走，左、右行进履带机构可同时前进或后退，也可一个前进(正转)、另一个后退(反转)即可实现向左或向右转向，快速灵活，大大减少了与地面间的摩擦力，减少了阻力，提高了履带的使用寿命，具有很好的楼道通过性。

2、本发明采用左、右电动伸缩杆对应带动左、右行进履带机构的后部升降，实现了左、右行进履带机构可绕其与车体的转动安装部位翻转，使得左、右行进履带机构在上下楼梯状态下其最大仰角可达45°，且左、右行进履带机构的后部被提升后，可几乎紧贴车体座椅的底部，降低了助力车的重心，提高了助力车上下楼梯时的稳定性和安全性，且乘坐者坐在车上即可伸手接触到楼梯，从视觉和感觉上均增加了乘坐者的安全感。

3、本发明采用左、右导向履带机构及驱动其翻转的翻转机构，在上下楼梯时可引导左、右行进履带机构攀爬楼梯，其展开时会与左、右行进履带机构相平齐，增加了履带的整体长度，从而增加了对楼梯的接触面，提高了助力车上下楼梯时的稳定性；在上行或下行到达楼梯的顶端时，在左、右行进履带机构的后部被提升后，左、右导向履带机构会向下翻转而接触地面，使得左、右行进履带机构在上行或下行到达楼梯的顶端时均能够缓慢着地；在平地运行时，左、右导向履带机构抬离地面，不会给整个车体的正常运行造成任何影响。

4、本发明采用安装在车体前端且向前下方倾斜45°的超声波测距传感器，在前进遇到前方的深坑时，检测不到回波信号，使得控制器作出自动判断实现及时停车，保证了乘坐者的人身安全。

5、本发明采用后置摄像头和前置显示屏，实现了倒车可视化功能，能够为行动不便的弱势群体，特别是老年人或残障人士实时提供身后的场景画面，方便了操作。

综上所述，本发明巧妙地将轮式助力车的灵活与履带机构的攀爬优势相结合，能够适应陡坡、阶梯、低洼地和高低不平的路况，无论是上下楼梯、越障、避坑，还是户外出行等都十分的方便，且以低速运行，实现了由乘坐者自主操作。

附图说明

图1为本发明结构示意图一。

图2为图1中A部分的结构放大示意图。

图3为本发明结构示意图二。

图4为本发明结构示意图三。

图5为本发明中左行走履带机构、右行走履带机构、左导向履带机构和右导向履带机构的结构示意图。

图6为本发明中左行走履带机构的后部结构示意图。

图7为本发明中主动轮、第一从动齿轮、后横轴和第二支架(内侧)的结构示意图。

图8为本发明在沿地面行走状态下的结构示意图。

图9为本发明在上楼梯或下楼梯状态下的结构示意图。

图10为本发明在上楼梯或下楼梯到达楼梯顶端时的结构示意图。

图11为本发明处于上楼梯或下楼梯过程中的状态示意图。

图12为本发明的电气控制原理框图。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-12，一种前悬式履带爬楼助力车，包括有椅型车本体1，椅型车本体1前端两侧分别对应安装有左万向轮2和右万向轮3，椅型车本体1下方的两侧分别设置有左行走履带机构4和右行走履带机构5，左行走履带机构4和右行走履带机构5后端的内侧分别对应设置有可翻转的左导向履带机构6和右导向履带机构7；

左行走履带机构4和右行走履带机构5分别对应由左电机8和右电机9驱动运行，左行走履带机构4和右行走履带机构5的前部均抬离地面，并分别对应与椅型车本体1前部的两侧相转动连接，左行走履带机构4和右行走履带机构5的中部与椅型车本体1中部的两侧之间分别对应连接有左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11，并分别对应在左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11的带动下同步升降，左行走履带机构4和右行走履带机构5的后部与左万向轮2和右万向轮3一同贴地行走；

左导向履带机构6和右导向履带机构7在翻转机构驱动下同步翻转，左导向履带机构6和右导向履带机构7的前部分别对应与左行走履带机构4和右行走履带机构5的后部共用一个主动轮17，左导向履带机构6和右导向履带机构7的后部均抬离地面；

还包括有控制器12、用于测量椅型车本体1对地距离的测距传感器以及用于感知椅型车本体1前倾、后倾和左行走履带机构倾斜的水银开关，控制器12一方面分别与测距传感器和水银开关电连接，另一方面分别与左电机8、右电机9、左电动伸缩杆10、右电动伸缩杆11和翻转机构的驱动电机29电连接。

本发明中，左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11均向后下方倾斜45°，左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11的上端分别对应安装在椅型车本体1中部的两侧，左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11的上半部分之间连接有固定板13。

需要说明的是，通过设置固定板13，能够增加左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11的整体强度，使得左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11在进行伸缩的过程中能够更加的稳定、可靠。

本发明中，左行走履带机构4和右行走履带机构5均包括有第一支架14，第一支架14上自前向后依次安装有第一从动轮15、若干个第一导向轮16和主动轮17，第一从动轮15、若干个第一导向轮16和主动轮17外套装有行走履带18；左行走履带机构4和右行走履带机构5的第一支架14的前部的内侧分别对应与椅型车本体1前部的两侧相转动连接，左行走履带机构4和右行走履带机构5的第一支架14的中部分别对应与左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11的下端相转动连接；左行走履带机构4和右行走履带机构5的第一从动轮15之间通过第一轴承转动安装有前横轴19，左行走履带机构4和右行走履带机构5的主动轮17之间通过第二轴承20转动安装有后横轴21。

需要说明的是，通过设置前横轴19和后横轴21，能够增加左行走履带机构4和右行走履带机构5的整体强度，使得左行走履带机构4和右行走履带机构5在运行过程中能够更加的稳定、可靠。另外，前横轴19的两端通过第一轴承与左行走履带机构4和右行走履带机构5的第一从动轮15进行装配；同时，后横轴21的两端通过第二轴承20与左行走履带机构4和右行走履带机构5的主动轮17进行装配，使得左行走履带机构4和右行走履带机构5在左电机8和右电机9的对应驱动下，能够独立运行，互不影响。

本发明中，左电机8和右电机9分别对应安装在左行走履带机构4和右行走履带机构5的第一支架14的内侧，左电机8和右电机9的输出轴上均安装有第一主动齿轮22，左行走履带机构4和右行走履带机构5的主动轮17的内侧均固定安装有第一从动齿轮23，位于同侧的第一主动齿轮22与第一从动齿轮23外套装有链条24。

需要说明的是，左电机8和右电机9分别对应设置在左行走履带机构4和右行走履带机构5的内侧，能够保证左电机8和右电机9的安全运行。工作时，左电机8和右电机9的输出轴旋转，将动力依次通过第一主动齿轮22、链条24和第一从动齿轮23对应传递给左行走履带机构4和右行走履带机构5的主动轮17，驱动主动轮17转动，从而对应驱动左行走履带机构4和右行走履带机构5运行。

本发明中，左导向履带机构6和右导向履带机构7均包括有向后上方倾斜45°的第二支架25，第二支架25上自上而下依次安装有第二从动轮26和若干个第二导向轮27，第二从动轮26、若干个第二导向轮27和主动轮17外装有导向履带28；左导向履带机构6和右导向履带机构7的第二支架25的外侧的下端设有与主动轮17外圆相匹配的弧形凹面，左导向履带机构6和右导向履带机构7的第二支架25的内侧的下端分别固定连接在后横轴21的两端。

需要说明的是，左导向履带机构6和右导向履带机构7的前部分别对应与左行走履带机构4和右行走履带机构5的后部共用一个主动轮17，使得左行走履带机构4和右行走履带机构5在翻转对应与左行走履带机构4和右行走履带机构5处于同一直线上时，能够保证导向履带28与行走履带18同步运行。

本发明中，翻转机构包括有安装在右行走履带机构5的第一支架14内侧的驱动电机29，驱动电机29的输出轴上安装有第二主动齿轮30，后横轴21上安装有与第二主动齿轮30相啮合的第二从动齿轮31。

需要说明的是，驱动电机29设置在右行走履带机构5的内侧，能够保证包括驱动电机29在内的翻转机构的安全运行。工作时，驱动电机29的输出轴旋转，将动力依次通过第二主动齿轮30和第二从动齿轮31传递给后横轴21，驱动后横轴21转动，从而带动左行走履带机构4和右行走履带机构5同步翻转。

本发明中，测距传感器包括有第一超声波测距传感器32、第二超声波测距传感器33和第三超声波测距传感器34，第一超声波测距传感器32和第二超声波测距传感器33分别对应安装在椅型车本体1前端的两侧，其中第一超声波测距传感器32向前下方倾斜45°，第二超声波测距传感器33竖直向下，第三超声波测距传感器34安装左行走履带机构4内侧的后端，且向后下方倾斜45°。

本发明中，水银开关包括有感知椅型车本体1前倾的第一水银开关35、感知椅型车本体1后倾的第二水银开关36和感知左行走履带机构4倾斜的第三水银开关37，第一水银开关35、第二水银开关36和第三水银开关37均呈水平设置，其中第一水银开关35和第二水银开关36分别安装在椅型车本体1中部的一侧，第三水银开关37安装在左行走履带机构4的内侧。

需要说明的是，设置第一水银开关35的作用主要是感知椅型车本体1前倾，适用于助力车的前进下坡、前进下楼梯和后退上(攀爬)楼梯，当第一水银开关35感知椅型车本体1向前倾斜时，第一水银开关35会因为倾斜而导通，从而使控制器12向左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11发送指令，左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11收缩至椅型车本体1上的第一水银开关35恢复为水平状态时停止。

设置第二水银开关36的作用主要是感知椅型车本体1后倾，适用于助力车的前进上坡，当第二水银开关36感知椅型车本体1向后倾斜时，第二水银开关36会因为倾斜而导通，从而使控制器12向左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11发送指令，左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11伸出至椅型车本体1上的第二水银开关36恢复为水平状态时停止。

本发明中，椅型车本体1中部的底端分别安装有镜头朝向后方的摄像头38和为左电机8、右电机9、驱动电机29、控制器12和摄像头38等电子器件提供工作电源的锂电池39，椅型车本体1的一侧扶手上安装有显示屏40，椅型车本体1的另一侧扶手上安装有操作助力车前进、后退、左转、右转或停止的控制杆41；摄像头38、显示屏40和控制杆41分别与控制器12电连接。

本发明中，左电机8、右电机9和驱动电机29的供电回路中分别对应安装有第一继电器42、第二继电器43和第三继电器44，第一继电器42、第二继电器43和第三继电器44分别与控制器12电连接。

以下结合附图对本发明作进一步的说明：

本发明中，控制器12采用PLC；第一继电器42和第二继电器43采用常闭型继电器，第三继电器44采用常开型继电器。

本发明的运行状态举例如下：

1、在沿地面行走状态下，左行走履带机构4和右行走履带机构5的后部与左万向轮2和右万向轮3一同贴地行走，而左行走履带机构4和右行走履带机构5的前部均抬离地面，左导向履带机构6和右导向履带机构7的后部均抬离地面；此时，左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11均处于初始状态。

乘坐者通过操作控制杆41，使控制杆41处于“前进档位”时，控制器12输出指令，控制左电机8和右电机9分别正转，分别对应驱动左行走履带机构4和右行走履带机构5的主动轮正转，使得左行走履带机构4和右行走履带机构5同步前进，从而实现助力车前进。使控制杆41处于“后退档位”时，左电机8和右电机9分别反转，控制器12输出指令，分别对应驱动左行走履带机构4和右行走履带机构5的主动轮反转，使得左行走履带机构4和右行走履带机构5同步后退，从而实现助力车后退。使控制杆41处于“停止档位”时，控制器12分别向第一继电器42和第二继电器43输出指令，第一继电器42和第二继电器43断开，左电机8和右电机9的供电回路断开而停止工作，助力车停止。

控制杆41处于“左转档位”时，控制器12输出指令，控制左电机8反转、右电机9正转，分别对应驱动左行走履带机构4的主动轮反转、右行走履带机构5的主动轮正转，使得左行走履带机构4后退，而右行走履带机构5前进，从而实现助力车向左转向。同理，控制杆41处于“右转档位”时，控制器12输出指令，控制左电机8正转、右电机9反转，分别对应驱动左行走履带机构4的主动轮正转、右行走履带机构5的主动轮反转，使得左行走履带机构4前进，而右行走履带机构5后退，从而实现助力车向右转向。

2、在前进上坡状态下，椅型车本体1的前侧抬起并后倾，第二水银开关36会因为后倾产生向后下方倾斜而导通，向控制器12发送开关信号，控制器12向左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11发送指令，左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11伸出，抬升椅型车本体1的中部，即座椅部位至第二水银开关36恢复为水平状态时停止，从而保证乘坐者的舒适度和安全。当助力车到达坡顶的平地后，由于此时椅型车本体向前下方倾斜(前倾)，因此第一水银开关35会因为产生向前下方倾斜而导通，控制器12向左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11发送指令，左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11收缩至第一水银开关35恢复为水平状态时停止，此时左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11也恢复至初始状态，降低椅型车本体1的中部至初始位置。

3、在前进下坡状态下，椅型车本体1的后侧抬起并前倾，第一水银开关35会因为前倾产生向前下方倾斜而导通，向控制器12发送开关信号，控制器12向左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11发送指令，左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11收缩，降低椅型车本体1的中部，即座椅部位至第一水银开关35恢复为水平状态时停止，从而保证乘坐者的舒适度和安全。当助力车到达坡底的平地后，由于此时椅型车本体向前后下方倾斜(后倾)，因此第二水银开关36会因为产生向前后下方倾斜而导通，控制器12向左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11发送指令，左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11伸出至第二水银开关36恢复为水平状态，此时左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11也恢复至初始状态，抬升椅型车本体1的中部至初始位置。

4、在前进遇到前方的深坑或断崖时，乘坐者往往受到视线或反应能力所限而无法及时发现前方的深坑或断崖，进而无法在“第一时间”通过操作控制杆41来停车，从而有掉入深坑的危险；但在此时，向前下方倾斜45°的第一超声波测距传感器32检测不到回波信号，无测距信号送出，控制器12向第一继电器42和第二继电器43发送指令，第一继电器42和第二继电器43断开，左电机8和右电机9的供电回路断开而停止工作，由于助力车本来就以低速运行，因此在左电机8和右电机9停止工作后，助力车能够很快的停止前进，从而不会掉入前方的深坑。

5、在前进遇到前方的下楼处楼梯时，由于此时第一超声波测距传感器32与楼梯的斜面相平行，因此检测不到回波信号，控制器12向第一继电器42和第二继电器43发送指令，第一继电器42和第二继电器43断开，左电机8和右电机9的供电回路断开而停止工作，助力车停止前进。同时，竖直向下的第二超声波测距传感器33在较短的距离内检测到对下方有楼梯而产生的回波信号，控制器12向第三继电器44发送指令，第三继电器44闭合，驱动电机29的供电回路导通，驱动电机29工作并正向旋转，驱动左导向履带机构6和右导向履带机构7向下翻转，使得左导向履带机构6和右导向履带机构7的后部与地面接触，可将助力车的后侧支撑起来，此时助力车的后侧翘起，以方便其前侧进入楼梯，当助力车进入楼梯时，左导向履带机构6和右导向履带7逐渐慢速回转至对应与左行走履带机构4和右行走履带机构5相平齐，以增加履带的整体长度，从而来增加对楼梯的接触面，此时左导向履带机构6和右导向履带机构7的后部与左万向轮2和右万向轮3一同贴地行走，做好下楼梯的准备。由于助力车的后侧翘起，因此第一水银开关35会因此向前下方倾斜而导通，控制器12向左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11发送指令，左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11收缩，抬升左行走履带机构4和右行走履带机构5的中部，使得左行走履带机构4和右行走履带机构5绕其与椅型车本体1的转动安装部位向上翻转，并根据楼梯的倾斜角度使得主动轮17贴近座椅部位的底面。同时，控制器12向第一继电器42和第二继电器43发送指令，第一继电器42和第二继电器43重新闭合，左电机8和右电机9的供电回路导通而继续低速工作，助力车继续前进。

6、在前进下楼梯状态下，左行走履带机构4和右行走履带机构5的前部会首先接触到楼梯，并沿楼梯下行，当左行走履带机构4和右行走履带机构5完全进入楼梯时，第三超声波测距传感器34在较短的距离内检测到回波信号，控制器12向驱动电机29发送指令，驱动电机29反向旋转，驱动左导向履带机构6和右导向履带机构7向上翻转，使得左导向履带机构6和右导向履带机构7与左行走履带机构4和右行走履带机构5相平齐，以增加履带的整体长度，从而来增加对楼梯的接触面，此时，转换成由左行走履带机构4、右行走履带机构5、左导向履带机构6和右导向履带机构7一同沿楼梯行走，提高了助力车下楼梯时的稳定性。在下楼梯的过程中，主动轮17贴近座椅部位的底面，降低了助力车的重心，由此提高了助力车下楼梯时的稳定性和安全性，且乘坐者坐在车上即可伸手接触到楼梯，从视觉和感觉上均增加了乘坐者的安全感。

当助力车到达楼梯的底端时，第一超声波测距传感器32检测到回波信号，控制器12向驱动电机29发送指令，驱动电机29继续反向旋转，驱动左导向履带机构6和右导向履带机构7继续向上翻转至初始位置，即向后上方倾斜45°。

7、在上楼梯状态下，本发明采用后退上(攀爬)楼梯模式，在上楼梯时，向后上方倾斜45°左导向履带机构6和右导向履带机构7会首先接触到楼梯，并沿楼梯上行，在上楼梯的过程中，左行走履带机构4和右行走履带机构5逐渐接触到楼梯，当左行走履带机构4和右行走履带机构5完全进入楼梯时，椅型车本体1的后侧抬起并前倾，第三水银开关37会因为前倾产生向前下方倾斜而导通，控制器12一方面向左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11发送指令，左电动伸缩杆10和右电动伸缩杆11收缩，抬升左行走履带机构4和右行走履带机构5的中部，使得左行走履带机构4和右行走履带机构5绕其与椅型车本体1的转动安装部位向上翻转，使得主动轮17贴近座椅部位的底面，降低了助力车的重心，由此提高了助力车上楼梯时的稳定性和安全性，且乘坐者坐在车上即可伸手接触到楼梯，从视觉和感觉上均增加了乘坐者的安全感；另一方面向第三继电器44发送指令，第三继电器44闭合，驱动电机29的供电回路导通，驱动电机29工作并正向旋转，驱动左导向履带机构6和右导向履带机构7向下翻转，使得左导向履带机构6和右导向履带机构7与左行走履带机构4和右行走履带机构5相平齐，以增加履带的整体长度，从而来增加对楼梯的接触面，此时，转换成由左行走履带机构4、右行走履带机构5、左导向履带机构6和右导向履带机构7一同沿楼梯行走，提高了助力车上楼梯时的稳定性。

当助力车到达楼梯的顶端时，由于此时第三超声波测距传感器34与地面相平行，因此检测不到回波信号，控制器向第三继电器44发送指令，第三继电器44闭合，驱动电机29的供电回路导通，驱动电机29工作并正向旋转，驱动左导向履带机构6和右导向履带机构7向下翻转，使得左导向履带机构6和右导向履带机构7的后部与地面接触，可将助力车的后侧支撑起来，以此作为缓冲，防止左行走履带机构4和右行走履带机构5冲出楼梯时瞬间落下而造成安全隐患。

另外，本发明采用后置的摄像头38和前置的显示屏40，实现了倒车可视化功能，能够为行动不便的弱势群体，特别是老年人或残障人士实时提供身后的场景画面，方便了操作。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种前悬式履带爬楼助力车，包括有椅型车本体，所述椅型车本体前端两侧分别对应安装有左万向轮和右万向轮，其特征在于：所述椅型车本体下方的两侧分别设置有左行走履带机构和右行走履带机构，所述左行走履带机构和右行走履带机构后端的内侧分别对应设置有可翻转的左导向履带机构和右导向履带机构；

所述的左行走履带机构和右行走履带机构分别对应由左电机和右电机驱动运行，左行走履带机构和右行走履带机构的前部均抬离地面，并分别对应与所述椅型车本体前部的两侧相转动连接，左行走履带机构和右行走履带机构的中部与所述椅型车本体中部的两侧之间分别对应连接有左电动伸缩杆和右电动伸缩杆，并分别对应在所述左电动伸缩杆和右电动伸缩杆的带动下同步升降，左行走履带机构和右行走履带机构的后部与所述左万向轮和右万向轮一同贴地行走；

所述的左导向履带机构和右导向履带机构在翻转机构驱动下同步翻转，左导向履带机构和右导向履带机构的前部分别对应与所述左行走履带机构和右行走履带机构的后部共用一个主动轮，左导向履带机构和右导向履带机构的后部均抬离地面；

还包括有控制器、用于测量所述椅型车本体对地距离的测距传感器以及用于感知所述椅型车本体前倾、后倾和所述左行走履带机构倾斜的水银开关，所述的控制器一方面分别与所述测距传感器和水银开关电连接，另一方面分别与所述左电机、右电机、左电动伸缩杆、右电动伸缩杆和翻转机构的驱动电机电连接。

2.根据权利要求1所述的一种前悬式履带爬楼助力车，其特征在于：所述的左电动伸缩杆和右电动伸缩杆均向后下方倾斜45°，左电动伸缩杆和右电动伸缩杆的上端分别对应安装在所述椅型车本体中部的两侧，左电动伸缩杆和右电动伸缩杆的上半部分之间连接有固定板。

3.根据权利要求2所述的一种前悬式履带爬楼助力车，其特征在于：所述的左行走履带机构和右行走履带机构均包括有第一支架，所述的第一支架上自前向后依次安装有第一从动轮、若干个第一导向轮和主动轮，所述的第一从动轮、若干个第一导向轮和主动轮外套装有行走履带；所述左行走履带机构和右行走履带机构的第一支架的前部的内侧分别对应与所述椅型车本体前部的两侧相转动连接，左行走履带机构和右行走履带机构的第一支架的中部分别对应与所述左电动伸缩杆和右电动伸缩杆的下端相转动连接；所述左行走履带机构和右行走履带机构的第一从动轮之间通过第一轴承转动安装有前横轴，左行走履带机构和右行走履带机构的主动轮之间通过第二轴承转动安装有后横轴。

4.根据权利要求3所述的一种前悬式履带爬楼助力车，其特征在于：所述的左电机和右电机分别对应安装在所述左行走履带机构和右行走履带机构的第一支架的内侧，左电机和右电机的输出轴上均安装有第一主动齿轮，所述左行走履带机构和右行走履带机构的主动轮的内侧均固定安装有第一从动齿轮，位于同侧的所述第一主动齿轮与第一从动齿轮外套装有链条。

5.根据权利要求3所述的一种前悬式履带爬楼助力车，其特征在于：所述的左导向履带机构和右导向履带机构均包括有向后上方倾斜45°的第二支架，所述的第二支架上自上而下依次安装有第二从动轮和若干个第二导向轮，所述的第二从动轮、若干个第二导向轮和主动轮外装有导向履带；所述左导向履带机构和右导向履带机构的第二支架的外侧的下端设有与所述主动轮外圆相匹配的弧形凹面，左导向履带机构和右导向履带机构的第二支架的内侧的下端分别固定连接在所述后横轴的两端。

6.根据权利要求5所述的一种前悬式履带爬楼助力车，其特征在于：所述的翻转机构包括有安装在所述右行走履带机构的第一支架内侧的驱动电机，所述驱动电机的输出轴上安装有第二主动齿轮，所述的后横轴上安装有与所述第二主动齿轮相啮合的第二从动齿轮。

7.根据权利要求1所述的一种前悬式履带爬楼助力车，其特征在于：所述的测距传感器包括有第一超声波测距传感器、第二超声波测距传感器和第三超声波测距传感器，所述的第一超声波测距传感器和第二超声波测距传感器分别对应安装在所述椅型车本体前端的两侧，其中所述的第一超声波测距传感器向前下方倾斜45°，所述的第二超声波测距传感器竖直向下，所述的第三超声波测距传感器安装所述左行走履带机构内侧的后端，且向后下方倾斜45°。

8.根据权利要求1所述的一种前悬式履带爬楼助力车，其特征在于：所述的水银开关包括有感知所述椅型车本体前倾的第一水银开关、感知所述椅型车本体后倾的第二水银开关和感知所述左行走履带机构倾斜的第三水银开关，所述的第一水银开关、第二水银开关和第三水银开关均呈水平设置，其中所述的第一水银开关和第二水银开关分别安装在所述椅型车本体中部的一侧，所述的第三水银开关安装在所述左行走履带机构的内侧。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种前悬式履带爬楼助力车，其特征在于：所述椅型车本体中部的底端分别安装有镜头朝向后方的摄像头和为所述左电机、右电机、驱动电机、控制器和摄像头提供工作电源的锂电池，椅型车本体的一侧扶手上安装有显示屏，椅型车本体的另一侧扶手上安装有操作助力车前进、后退、左转、右转或停止的控制杆；所述的摄像头、显示屏和控制杆分别与所述控制器电连接。

10.根据权利要求9所述的一种前悬式履带爬楼助力车，其特征在于：所述左电机、右电机和驱动电机的供电回路中分别对应安装有第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述的第一继电器、第二继电器和第三继电器分别与所述控制器电连接。

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