CN112089542A - 智能化多功能轮椅床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能化多功能轮椅床。其主要包括轮椅床本体、底盘举升机构、起身助力机构、靠背调节机构、腿部调节机构和控制系统。底盘举升机构可用于增加坐立和平躺时的高度，解决了医疗诊断设备高度与居家设备高度不匹配导致的用户上下轮椅床不方便的问题，同时为轮椅床驱动系统的维护提供了方便；起身助力机构用于协助用户起身，靠背调节机构和腿部调节机构配合改变轮椅床的姿态，满足用户各自姿态的需求；滚轮系统用于实现轮椅床的行进、转向、减震和防倾，其中主驱动轮采用充气轮胎，通过无刷轮毂电机直接驱动，提高安全性能。本发明具有操作便捷，功能多样，维护方便，设计人性化的特点。
Description
技术领域
本发明属于护理设备技术领域，具体涉及一种智能化多功能轮椅床。
背景技术
近年来，中国正在快速步入老年化社会，到2022年左右，中国65岁以上人口将占到总人口的14％。目前中国轮椅床需求量已突破300万辆。随着人民生活水平不断提高以及家庭成员的精简，老年人的独自生活成了人们的现在的一大难题。
国内市场主流的轮椅床分为纯机械驱动和电机辅助驱动两种，前者功能单一，不但使用费力，操作不便，还无法让老人或病人单独完成操作；电机辅助驱动的轮椅床，则普遍价格高昂、功能单一，操作方式也更为繁琐，不利于老人记忆。市场上所存在的轮椅床虽然大多是从床体中分离出一个可移动的轮椅，以提高其机动性，但是整体依然显得笨重不堪，只能在特定的区域内行走，不能满足长距离及户外活动，并且不利于通过家庭住宅的狭小门框，在充满拐角的走廊行走。更为重要的是，老年人或腿部疾病患者通常下肢肌力减弱，难以调整身体姿态、起身困难，需要助力机构使老人实现平躺，抬腿，坐立，起身等动作，目前大多数轮椅床都未配备辅助起身系统，使老人或病人在无人帮助的情况下离开轮椅床成为一大难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，解决老年人或病人目前所使用的非智能助行工具存在的问题与弊端，提供一种智能化多功能轮椅床。
为解决技术问题，本发明的技术方案如下：
本发明公开了一种智能化多功能轮椅床，其包括轮椅床本体、底盘举升机构、起身助力机构、靠背调节机构、腿部调节机构和控制系统；
所述的底盘举升机构设置在轮椅床本体的底部，所述起身助力机构作为用户乘坐区域位于轮椅床本体的中部，靠背调节机构和腿部调节机构分别连接在轮椅床本体的后部和前部，所述轮椅床本体的底部还设有滚轮系统；所述控制系统固定在轮椅床本体上，并分别与底盘举升机构、起身助力机构、靠背调节机构、腿部调节机构、滚轮系统的驱动装置电连接；
所述的底盘举升机构包括上支撑架、下支撑架、两个剪叉式举升杆、和第一驱动装置；其中上支撑架与轮椅床本体固定连接；两个剪叉式举升杆分别位于底盘举升机构的两侧，其上部与上支撑架相连，下部与下支撑架相连，所述的第一驱动装置为电动推杆，电动推杆安装固定在一个支撑架上，其输出端与另一支撑架相连，通过电动推杆的运动可在保持上支撑架与下支撑架平行的前提下调节两支撑架间的距离；且当底盘举升机构完全收缩时，下支撑架高于轮椅床本体底部的滚轮系统；当底盘举升机构完全伸长时，下支撑架可接触地面并抬高多功能轮椅床；
所述的起身助力机构包括坐垫、连杆机构、底座和第二驱动装置；所述的底座与轮椅床本体固定连接，所述连杆机构连接坐垫和底座，所述第二驱动装置设置在底座上，其输出端与坐垫后部连接，并可调节坐垫相对于底座的角度；
所述的靠背调节机构包括靠背、两个扶手、两个前支撑杆、两个空气弹簧、第三驱动装置；靠背底部与轮椅床本体铰接，第三驱动装置为电动推杆，其固定在轮椅床本体上，电动推杆输出端连接在靠背上，用于控制靠背相对于轮椅床本体的转动角度；两个扶手分别位于靠背调节机构的两侧，其前端与所述前支撑杆的顶端铰接，后端与靠背铰接，所述前支撑杆的底端与轮椅床本体铰接；靠背角度调整过程中，所述扶手始终呈水平状态，靠背与前支撑杆始终平行；所述的空气弹簧底端与轮椅床本体连接，顶端固定在扶手和前支撑杆的连接处；
所述的腿部调节机构铰接在轮椅床本体的前部，由第四驱动装置驱动其相对于轮椅床本体的角度；
所述的滚轮系统包括主驱动轮、后万向轮和铅锤式防倾轮，其中主驱动轮设置在轮椅床本体的底部，后万向轮设置在轮椅床本体的底部后侧，铅锤式防倾轮固定在腿部调节机构的底部。
作为优选的，所述的腿部调节机构包括脚踏板、腿部靠板、第四驱动装置、下部二力杆；所述腿部靠板一端与轮椅床本体铰接，另一端与脚踏板铰接；第四驱动装置为电动推杆，其安装在轮椅床本体上，且输出端与腿部靠板相连，用于调节腿部靠板的角度；所述下部二力杆有两个，分别位于腿部调节机构的两侧，其一端铰接在轮椅床本体上，另一端与脚踏板的底部铰接。
在一个优选实施例中，所述的智能化多功能轮椅床还包括供电模块和折叠式照明灯，所述的供电模块为蓄电池，其为控制系统、各驱动装置和照明灯供电；所述折叠式照明灯铰接在轮椅床本体的两侧，在铰接处折叠时，可贴附在轮椅床本体上。
在一个优选实施例中，所述的控制系统独立控制轮椅床本体两侧的主驱动轮；所述的供电模块包括给主驱动轮供电的第一供电单元和主要用于给各驱动装置和照明灯供电的第二供电单元；第一供电单元和第二供电单元的输出电压相同，且第二供电单元与主驱动轮之间设有备用供电线路用于当第一供电单元电量不足时进行备用供电。
在一个优选实施例中，所述的智能化多功能轮椅床还包括控制终端，所述的控制终端与控制系统通过有线或无线通信连接；控制终端上具有控制按钮，可分别控制底盘举升机构、起身助力机构、靠背调节机构、腿部调节机构的动作以及控制滚轮系统的滚动；当控制终端通过有线方式与控制系统连接时，所述的控制终端设置在多功能轮椅床的任一部件上。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果包括：
1)本发明的起身助力机构弥补老人从坐立姿态转换为站立姿态所欠缺的腿部力量，通过驱动装置驱动坐垫运动使老人在起身过程中能借助一定的外力辅助，让老人能够轻松离开座椅。
2)本发明的靠背调节机构和腿部调节机构可以实现轮椅床从平躺姿态到座椅姿态的调整，可以实现背部角度无级调节；且两机构是独立控制的，实现了高度自由化的姿态调节形式。
3)底盘举升机构能帮助老人在坐立时，也能实现高处取物，增加视野的目的，在平躺时，调整平躺高度或方便在其他具有高度差的设备平台上来回挪移。底盘举升机构在轮椅床任意姿态下，均能实现举升、中停、下降三个动作。可实现高处取物、开阔视野、高度兼容等功能。也为后期维修人员对轮椅床的维护带来方便。
4)本发明的后万向轮上加装了减震弹簧来提升老人乘坐的舒适感，减震弹簧安装在万向轮衬板上，由弹簧支架固定，采用三角结构的连接形式，可以根据乘坐者喜好，通过调节旋钮来调整减震弹簧的软硬程度。
本发明的铅锤式防倾轮可防止使用者因自身体重问题，在站立姿势下导致整个机构的重心严重偏移，造成倾翻危险。
本发明的主驱动轮采用无刷轮毂电机直接驱动，减少了传统电机所需的齿轮减速系统和传动系统的能量损耗；节省了占用空间；为布置底盘升降机构腾出了有利的空间。主驱动轮使用的是充气轮胎，大大提高了乘坐舒适性，胎面采用橡胶材料，纹理设计增大摩擦，防滑、耐磨、防刺、提高安全性能。
5)本发明的供电模块包括两个供电单元，当户外行驶途中发生第一供电单元电量耗尽时，可切换至第二供电单元，达到临时续航的目的，避免因为驱动系统电量耗尽，而在户外动弹不得的尴尬场景。
6)本发明轮椅床采用可拆设计，脚踏板，腿部靠板，靠背，扶手，均可拆卸，便于维护，更换，改装；采用由内到外的布局，所有驱动装置(推杆电机)采用内部居中布置，不会造成夹手或卡住衣物的现象。轮椅床可采用有线或无线连接的控制终端控制，控制终端模块可简化为一根摇杆就能控制驱动系统加减速，定向移动，操作便捷。
附图说明
图1为本发明智能化多功能轮椅床的整体结构示意图；
图2为多功能轮椅床底盘举升机构的结构示意图(伸长状态)；
图3为多功能轮椅床底盘举升机构的结构示意图(收缩状态)；
图4为多功能轮椅床起身助力机构的结构示意图；
图5为起身助力机构不同状态的示意图，其中a为某一中间锁止状态，b为下降至最低点的状态；
图6为多功能轮椅床靠背调节机构的结构示意图，其中a和b分别为两种不同的姿态；
图7为多功能轮椅床腿部调节机构的结构示意图，其中a和b分别为两种不同的姿态；
图8为起身助力机构协助下用户起身过程示意图；
图9为本发明多功能轮椅床多种姿态的展示图；
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1至图6所示，本实施例提供了一种智能化多功能轮椅床，其主要包括轮椅床本体1、底盘举升机构2、起身助力机构3、靠背调节机构4、腿部调节机构5和控制系统。所述的底盘举升机构2设置在轮椅床本体1的底部，所述起身助力机构3作为用户乘坐区域位于轮椅床本体1的中部，靠背调节机构4和腿部调节机构5分别连接在轮椅床本体的后部和前部，所述轮椅床本体1的底部还设有滚轮系统6；所述控制系统固定在轮椅床本体1上，并分别与底盘举升机构2、起身助力机构3、靠背调节机构4、腿部调节机构5、滚轮系统6的驱动装置电连接。
如图2和3所示，所述的底盘举升机构2包括上支撑架21、下支撑架22、两个剪叉式举升杆23、和第一驱动装置24；其中上支撑架21与轮椅床本体1固定连接；两个剪叉式举升杆23分别位于底盘举升机构2的两侧，其上部与上支撑架21相连，下部与下支撑架22相连，所述的第一驱动装置24为电动推杆，电动推杆安装固定在一个支撑架上，其输出端与另一支撑架相连，通过电动推杆的运动可在保持上支撑架与下支撑架平行的前提下调节两支撑架间的距离；且当底盘举升机构2完全收缩时，下支撑架22高于轮椅床本体底部的滚轮系统6；当底盘举升机构2完全伸长时，下支撑架22可接触地面并抬高多功能轮椅床。
在本发明的一个优选实施例中，所述的剪叉式举升杆23由中部互相铰接的第一举升杆231和第二举升杆232组成；所述上支撑架21和下支撑架22上均设有水平的滑道25；所述第一举升杆231的顶端与上支撑架21铰接，底端设置在下支撑架22的水平滑道内可沿滑道滑动；所述第二举升杆232的顶端设置在上支撑架21的滑道内可沿滑道滑动，底端与下支撑架22铰接。举升杆的材料选择为6063-T5铝合金，ρ＝2.7(g/cm3)，对其进行有限元分析，举升杆组件最大应力点在铰接处，所受最大应力在许用范围内，能满足工作要求，经实车测试，其能在不变形的情况下，承受举升电机的推力和底盘的下压力。
底盘举升机构能帮助老人在坐立时，也能实现高处取物，增加视野的目的，在平躺时，调整平躺高度或方便在其他具有高度差的设备平台上来回挪移。此机构在轮椅床任意姿态下，均能实现举升、中停、下降三个动作。可实现高处取物、开阔视野、高度兼容等功能。也为后期维修人员对轮椅床的维护带来方便。由于大部分轮椅床，护理床的平面高度都依照医疗、诊断设备的高度设定，底盘举升机构提高了轮椅床在居家时，对家居用品高度的兼容性，让老人解放双手，为起身、入座提供了更大的便利。
该升降机构大量采用方管材质，确保了强度的同时，实现了结构的轻量化。在一个具体实施例中，举升机构布置在轮椅床底盘预设的横梁上。内部嵌入的布置方式，合理利用底盘残余空间，使整体重心下移，让驱动装置运行更为稳定。
如图4和5所示，所述的起身助力机构3包括坐垫31、连杆机构32、底座33和第二驱动装置34；所述的底座33与轮椅床本体1固定连接，所述连杆机构32连接坐垫31和底座33，所述第二驱动装置34设置在底座33上，其输出端与坐垫31后部连接，并可调节坐垫31相对于底座33的角度。所述的起身助力机构3的连杆机构32为五连杆机构，五连杆机构共两个，分别位于起身助力机构3的两侧。
所述五连杆机构由第一连杆321、第二连杆322、第三连杆323、第四连杆324和第五连杆325组成，其中第一连杆321安装于坐垫31底部支撑件的侧边，与坐垫平面平行，该连杆上设有带滑块320的滑槽结构；第五连杆325安装于底座33顶部侧边，与底座平面平行；所述第四连杆324一端与第五连杆325铰接，另一端与第一连杆321铰接；所述第二连杆一端与第五连杆325铰接，另一端与第一连杆321滑槽中的滑块320铰接，所述第三连杆323一端与第四连杆324的中部铰接，另一端与第一连杆321滑槽中的滑块320铰接，滑块可在第一连杆321滑槽中滑动，避免五连杆机构卡死；所述第二连杆322位于第四连杆324前侧，长度之比为1:4-6；在本实施例中，第二连杆长度为6cm，第四连杆长度为30cm。
老年人肌力减弱主要表现为，腰腿无力，这让起身成为了老人独自起居的一大难题，所以本发明设置了起身助力机构，其作用就是为弥补老人从坐立姿态转换为站立姿态所欠缺的腿部力量，通过特定的助力机构使老人在起身过程中能借助一定的外力辅助，让老人能够轻松离开座椅。如图8所示，展示了用户在起身助力机构3协助下的起身过程示意图。实际操作的情况下，当老人需要起身时，推杆电机正转电路接通。起身助力装置开始上升，直至达到机构上止点。当需要下降时：推杆电机反转电路接通。起身助力装置开始下降，直至达到机构下止点。上升或下降过程中，如果需要停止在某一行程，则推杆电机锁止；起身助力机构保持静止，五连杆机构与滑块的设置，辅助老人起身站立更加舒适自然，稳定可靠。
如图6所示，本实施例的靠背调节机构4包括靠背41、两个扶手42、两个前支撑杆43、两个空气弹簧44、第三驱动装置45；靠背41底部与轮椅床本体1铰接，第三驱动装置45为电动推杆，其固定在轮椅床本体1上，电动推杆输出端连接在靠背41上，用于控制靠背41相对于轮椅床本体1的转动角度；两个扶手42分别位于靠背调节机构4的两侧，其前端与所述前支撑杆43的顶端铰接，后端与靠背41铰接，所述前支撑杆43的底端与轮椅床本体1铰接；靠背41角度调整过程中，所述扶手42始终呈水平状态，靠背41与前支撑杆始终平行；所述的空气弹簧44底端与轮椅床本体1连接，顶端固定在扶手42和前支撑杆43的连接处。
扶手42、前支撑杆43与靠背41和轮椅床本体1组成平行四边形结构，所述第三驱动装置45收缩时，所述靠背41可与水平面齐平；当靠背41与水平面齐平时，所述空气弹簧44被压缩，所述扶手42、和前支撑杆43与靠背41处于同一平面。因为平行四连杆机构的特性，使得扶手在任意角度都能自动调节高度，并保持相对平行，让手臂始终维持在舒适的状态。
扶手42具备双向自由度，故在前支撑杆43背部增加了空气弹簧44，在引导扶手42向逆时针方向移动的同时，利用弹簧压缩44行程末的最短长度来限制机构的负偏移。
如图7所示，所述的腿部调节机构5铰接在轮椅床本体1的前部，由第四驱动装置驱动其相对于轮椅床本体1的角度。所述的腿部调节机构5包括脚踏板51、腿部靠板52、第四驱动装置53、下部二力杆54；所述腿部靠板52一端与轮椅床本体1铰接，另一端与脚踏板51铰接；第四驱动装置53为电动推杆，其安装在轮椅床本体1上，且输出端与腿部靠板52相连，用于调节腿部靠板52的角度；所述下部二力杆54有两个，分别位于腿部调节机构5的两侧，其一端铰接在轮椅床本体1上，另一端与脚踏板51的底部铰接。
所述的第四驱动装置53伸长时，所述腿部靠板52可与水平面齐平，且在下部二力杆54作用下，在腿部调节机构的姿态调整过程中，所述脚踏板51始终呈水平状态，这极大的提高了用户使用的舒适度。
如图9所示，为本发明轮椅床的各种姿态的展示，靠背调节机构和腿部调节机构可以实现轮椅床从平躺姿态到座椅姿态的调整，可以实现背部角度无级调节；且两机构是独立控制的，实现了高度自由化的姿态调节形式。
如图1所示，滚轮系统6包括主驱动轮61、后万向轮62和铅锤式防倾轮63，其中主驱动轮设置在轮椅床本体1的底部，后万向轮设置在轮椅床本体1的底部后侧，铅锤式防倾轮固定在腿部调节机构5的底部，铅锤式防倾轮63利用铅锤原理，当轮椅床行进途中，防倾轮遇到障碍物时会绕固定铰链做逆时针旋转运动，从而规避障碍物，不影响整体通过性，当越过障碍物时，防倾轮因为重力原因，自动回到垂直状态。通过试验发现，在不平路面运行时，防倾轮会因为底盘的抖动发生异响，后加入一根拉簧，辅助回位，并保持一定初拉力，有效克服了异响。
在一个具体实施例中，所述的控制系统独立控制轮椅床本体1两侧的主驱动轮61；主驱动轮61采用无刷轮毂电机直接驱动，减少了传统电机所需的齿轮减速系统和传动系统的能量损耗；节省了占用空间；为布置底盘升降机构腾出了有利的空间。主驱动轮61使用的是充气轮胎，大大提高了乘坐舒适性，胎面采用橡胶材料，纹理设计增大摩擦，防滑、耐磨、防刺、提高安全性能。
所述的轮椅床本体1的底部前侧还设置有辅助滚轮64，所述的后万向轮62安装在万向轮衬板上，万向轮衬板前端与轮椅床本体1之间铰接，万向轮衬板顶部与轮椅床本体1之间还通过减震弹簧相连，减震弹簧上设有可调节减震弹簧的软硬程度的调节旋钮。后万向轮上加装了减震弹簧来提升老人乘坐的舒适感，减震弹簧安装在万向轮衬板上，由弹簧支架固定，采用三角结构的连接形式，可以根据乘坐者喜好，通过调节旋钮来调整减震弹簧的软硬程度。后万向轮62支撑底盘部分重量，减少不平路面带来的抖动；配合主驱动轮61实现定向移动。
在一个具体实施例中，所述的智能化多功能轮椅床还包括供电模块和辅助设备，所述的辅助设备包括折叠式照明灯、GPS定位模块、可伸缩头枕、可旋转收纳餐板、USB供电口，其中折叠式照明灯铰接在轮椅床本体1的两侧，在铰接处折叠时，可贴附在轮椅床本体1上；GPS定位模块安装与轮椅床本体1内，可伸缩头枕位于靠背顶部，增加头部支撑和舒适感，可旋转收纳餐板铰接在一侧扶手上，便于用餐；USB供电口可为随身移动设备进行充电。
所述的供电模块为蓄电池，其为控制系统、各驱动装置和照明灯供电；所述的供电模块包括给主驱动轮61供电的第一供电单元和主要用于给各驱动装置和照明灯供电的第二供电单元；第一供电单元和第二供电单元的输出电压相同，且第二供电单元与主驱动轮61之间设有备用供电线路用于当第一供电单元电量不足时进行备用供电。在本实施例中，第一供电单元和第二供电单元均采用36V三元锂电池。
在本发明的一个具体实施例中，所有驱动装置(推杆电机)采用居中布置，确保角度调节和升降过程的平稳进行。考虑老人在进行换乘轮椅，上下床，坐卧，坐立等动作时应避免大幅度运动；各个功能的实现过程需要缓慢，不能太急太快，故选用工作速度相对较低的电动推杆。各项性能指标如表1所示。
表1轮椅床部分部件性能指标
在本发明的一个具体实施例中，所述的智能化多功能轮椅床还包括控制终端，所述的控制终端与控制系统通过有线或无线通信连接；控制终端上具有控制按钮，可分别控制底盘举升机构2、起身助力机构3、靠背调节机构4、腿部调节机构5的动作以及控制滚轮系统6的滚动；当控制终端通过有线方式与控制系统连接时，所述的控制终端设置在多功能轮椅床的任一部件上。当控制终端为无线方式与控制系统连接时，优选通过蓝牙连接，控制终端可以为智能手机，平板电脑等设备，也可以为带摇杆和按键的控制器，其中摇杆用于控制轮椅行动和方向。
在一个具体实施例中，本发明的控制系统包括单片机11L08XE和蓝牙模块，该单片机控制底盘举升机构2、起身助力机构3、靠背调节机构4、腿部调节机构5上驱动装置；轮椅床的行进则由驱动主动驱动轮的无刷轮毂驱动电机自带的配电控制模块控制。蓝牙模块用于获取控制终端的远程控制指令。更进一步的，本发明的控制系统还可以集成语音控制，即控制系统包括语音控制模块，通过语音控制模块获取语音信息并比对预设的语音控制指定，从而实现对底盘举升机构2、起身助力机构3、靠背调节机构4、腿部调节机构5的控制。
本发明的轮椅床采用可拆设计，脚踏板，腿部靠板，靠背，扶手，均可拆卸，便于维护，更换，改装。组成各部件的框架结构上主要选择方管，考虑轻量化设计，在组件可以采用铝合金组件满足强度要求的情况下优选采用铝合金。
本发明的一个具体实施得到的产品尺寸如下：长1150mm，宽585mm，高1270mm。利用UG建立人体特征模型，设置模型属性为Chinese男性，175cm身高，70KG体重，这是多数中国成年男性的标准体型；在人体模型基础上创建舒适度分析模型ebiffe(1969)，此模型是通过人体关节弯曲程度，进行舒适度评估的一种方式。分析结果显示，各个关节数值均在舒适区间内，表示着人体各关节的弯曲角度都在舒适范围值内，使用者乘坐本产品不会因为扶手高度、座椅高度、靠背高度等数据，引起不适感。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种智能化多功能轮椅床，其特征在于，包括轮椅床本体(1)、底盘举升机构(2)、起身助力机构(3)、靠背调节机构(4)、腿部调节机构(5)和控制系统；
所述的底盘举升机构(2)设置在轮椅床本体(1)的底部，所述起身助力机构(3)作为用户乘坐区域位于轮椅床本体(1)的中部，靠背调节机构(4)和腿部调节机构(5)分别连接在轮椅床本体的后部和前部，所述轮椅床本体(1)的底部还设有滚轮系统(6)；所述控制系统固定在轮椅床本体(1)上，并分别与底盘举升机构(2)、起身助力机构(3)、靠背调节机构(4)、腿部调节机构(5)、滚轮系统(6)的驱动装置电连接；
所述的底盘举升机构(2)包括上支撑架(21)、下支撑架(22)、两个剪叉式举升杆(23)、和第一驱动装置(24)；其中上支撑架(21)与轮椅床本体(1)固定连接；两个剪叉式举升杆(23)分别位于底盘举升机构(2)的两侧，其上部与上支撑架(21)相连，下部与下支撑架(22)相连，所述的第一驱动装置(24)为电动推杆，电动推杆安装固定在一个支撑架上，其输出端与另一支撑架相连，通过电动推杆的运动可在保持上支撑架与下支撑架平行的前提下调节两支撑架间的距离；且当底盘举升机构(2)完全收缩时，下支撑架(22)高于轮椅床本体底部的滚轮系统(6)；当底盘举升机构(2)完全伸长时，下支撑架(22)可接触地面并抬高多功能轮椅床；
所述的起身助力机构(3)包括坐垫(31)、连杆机构(32)、底座(33)和第二驱动装置(34)；所述的底座(33)与轮椅床本体(1)固定连接，所述连杆机构(32)连接坐垫(31)和底座(33)，所述第二驱动装置(34)设置在底座(33)上，其输出端与坐垫(31)后部连接，并可调节坐垫(31)相对于底座(33)的角度；
所述的靠背调节机构(4)包括靠背(41)、两个扶手(42)、两个前支撑杆(43)、两个空气弹簧(44)、第三驱动装置(45)；靠背(41)底部与轮椅床本体(1)铰接，第三驱动装置(45)为电动推杆，其固定在轮椅床本体(1)上，电动推杆输出端连接在靠背(41)上，用于控制靠背(41)相对于轮椅床本体(1)的转动角度；两个扶手(42)分别位于靠背调节机构(4)的两侧，其前端与所述前支撑杆(43)的顶端铰接，后端与靠背(41)铰接，所述前支撑杆(43)的底端与轮椅床本体(1)铰接；靠背(41)角度调整过程中，所述扶手(42)始终呈水平状态，靠背(41)与前支撑杆始终平行；所述的空气弹簧(44)底端与轮椅床本体(1)连接，顶端固定在扶手(42)和前支撑杆(43)的连接处；
所述的腿部调节机构(5)铰接在轮椅床本体(1)的前部，由第四驱动装置驱动其相对于轮椅床本体(1)的角度；
所述的滚轮系统(6)包括主驱动轮(61)、后万向轮(62)和铅锤式防倾轮(63)，其中主驱动轮设置在轮椅床本体(1)的底部，后万向轮设置在轮椅床本体(1)的底部后侧，铅锤式防倾轮固定在腿部调节机构(5)的底部。
2.根据权利要求1所述的智能化多功能轮椅床，其特征在于，所述的剪叉式举升杆(23)由中部互相铰接的第一举升杆(231)和第二举升杆(232)组成；所述上支撑架(21)和下支撑架(22)上均设有水平的滑道(25)；所述第一举升杆(231)的顶端与上支撑架(21)铰接，底端设置在下支撑架(22)的水平滑道内可沿滑道滑动；所述第二举升杆(232)的顶端设置在上支撑架(21)的滑道内可沿滑道滑动，底端与下支撑架(22)铰接。
3.根据权利要求1所述的智能化多功能轮椅床，其特征在于，所述的起身助力机构(3)的连杆机构(32)为五连杆机构，五连杆机构共两个，分别位于起身助力机构(3)的两侧；
所述五连杆机构由第一连杆(321)、第二连杆(322)、第三连杆(323)、第四连杆(324)和第五连杆(325)组成，其中第一连杆(321)安装于坐垫(31)底部支撑件的侧边，与坐垫平面平行，所述第一连杆(321)上设有带滑块(320)的滑槽结构；所述第四连杆(324)一端与第五连杆(325)铰接，另一端与第一连杆(321)铰接；所述第二连杆一端与第五连杆(325)铰接，另一端与第一连杆(321)滑槽中的滑块(320)铰接，所述第三连杆(323)一端与第四连杆(324)的中部铰接，另一端与第一连杆(321)滑槽中的滑块(320)铰接，滑块(320)可在第一连杆(321)滑槽中滑动，避免五连杆机构卡死；所述第二连杆(322)位于第四连杆(324)前侧，长度之比为1:4-6。
4.根据权利要求1所述的智能化多功能轮椅床，其特征在于，所述的腿部调节机构(5)包括脚踏板(51)、腿部靠板(52)、第四驱动装置(53)、下部二力杆(54)；所述腿部靠板(52)一端与轮椅床本体(1)铰接，另一端与脚踏板(51)铰接；第四驱动装置(53)为电动推杆，其安装在轮椅床本体(1)上，且输出端与腿部靠板(52)相连，用于调节腿部靠板(52)的角度；所述下部二力杆(54)有两个，分别位于腿部调节机构(5)的两侧，其一端铰接在轮椅床本体(1)上，另一端与脚踏板(51)的底部铰接。
5.根据权利要求4所述的智能化多功能轮椅床，其特征在于，所述的第四驱动装置(53)伸长时，所述腿部靠板(52)可与水平面齐平，且所述脚踏板(51)在下部二力杆(54)作用下，可与腿部靠板(52)所在平面齐平；所述第三驱动装置(45)收缩时，所述靠背(41)可与水平面齐平；当靠背(41)与水平面齐平时，所述空气弹簧(44)被压缩，所述扶手(42)、前支撑杆(43)与靠背(41)处于同一平面。
6.根据权利要求1所述的智能化多功能轮椅床，其特征在于，所述的主驱动轮(61)采用充气轮胎；通过无刷轮毂电机直接驱动。
7.根据权利要求1所述的智能化多功能轮椅床，其特征在于，还包括供电模块和折叠式照明灯，所述的供电模块为蓄电池，其为控制系统、各驱动装置和照明灯供电；所述折叠式照明灯铰接在轮椅床本体(1)的两侧，在铰接处折叠时，可贴附在轮椅床本体(1)上。
8.根据权利要求1所述的智能化多功能轮椅床，其特征在于，所述的轮椅床本体(1)的底部前侧还设置有辅助滚轮(64)，所述的后万向轮(62)安装在万向轮衬板上，万向轮衬板前端与轮椅床本体(1)之间铰接，万向轮衬板顶部与轮椅床本体(1)之间还通过减震弹簧相连，减震弹簧上设有可调节减震弹簧的软硬程度的调节旋钮。
9.根据权利要求7所述的智能化多功能轮椅床，其特征在于，所述的控制系统独立控制轮椅床本体(1)两侧的主驱动轮(61)；所述的供电模块包括给主驱动轮(61)供电的第一供电单元和主要用于给各驱动装置和照明灯供电的第二供电单元；第一供电单元和第二供电单元的输出电压相同，且第二供电单元与主驱动轮(61)之间设有备用供电线路用于当第一供电单元电量不足时进行备用供电。
10.根据权利要求1所述的智能化多功能轮椅床，其特征在于，所述的智能化多功能轮椅床还包括控制终端，所述的控制终端与控制系统通过有线或无线通信连接；控制终端上具有控制按钮，可分别控制底盘举升机构(2)、起身助力机构(3)、靠背调节机构(4)、腿部调节机构(5)的动作以及控制滚轮系统的滚动；当控制终端通过有线方式与控制系统连接时，所述的控制终端设置在多功能轮椅床的任一部件上。
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Citations (8)
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|---|---|---|---|---|
| US20040227331A1 (en) * | 2003-05-12 | 2004-11-18 | Jia-Wine Chen | Multi-functional wheelchair |
| CN102551973A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-07-11 | 天津理工大学 | 一种新型多功能轮椅床 |
| CN203354789U (zh) * | 2013-07-08 | 2013-12-25 | 国家康复辅具研究中心 | 一种可站可躺可坐的电动轮椅 |
| CN104706480A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-06-17 | 谢空成 | 一种多功能轮椅 |
| WO2019196146A1 (zh) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | 陶国民 | 一种多功能轮椅 |
| CN111053661A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-24 | 河北工业大学 | 一种可拆卸多功能电动轮椅床 |
| CN111494125A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 西安交通大学 | 一种智能助老机器人系统 |
| CN213883889U (zh) * | 2020-10-19 | 2021-08-06 | 杭州科技职业技术学院 | 具有起身助力和举升功能的轮椅 |
-
2020
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040227331A1 (en) * | 2003-05-12 | 2004-11-18 | Jia-Wine Chen | Multi-functional wheelchair |
| CN102551973A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-07-11 | 天津理工大学 | 一种新型多功能轮椅床 |
| CN203354789U (zh) * | 2013-07-08 | 2013-12-25 | 国家康复辅具研究中心 | 一种可站可躺可坐的电动轮椅 |
| CN104706480A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-06-17 | 谢空成 | 一种多功能轮椅 |
| WO2019196146A1 (zh) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | 陶国民 | 一种多功能轮椅 |
| CN111053661A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-24 | 河北工业大学 | 一种可拆卸多功能电动轮椅床 |
| CN111494125A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 西安交通大学 | 一种智能助老机器人系统 |
| CN213883889U (zh) * | 2020-10-19 | 2021-08-06 | 杭州科技职业技术学院 | 具有起身助力和举升功能的轮椅 |
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