CN112245136A - 一种能够变形和自动传输的智能轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够变形和自动传输的智能轮椅，可以快捷帮助下肢无运动能力的患者从轮椅转移动病床上，通过轮椅的变形，以及自动传输功能，进行高效地运输。包括设置在智能轮椅后部的把手、设置在智能轮椅两侧的扶手以及设置在智能轮椅前端下部的踏板，包括有靠背转动模块、座板转动模块、腿靠板转动模块和支撑传输模块。本发明的智能轮椅通过电机齿轮驱动轮椅变形，以及安装在表面的传送带将病人可以快速运输到病床上，帮助护士及亲属避免费力的抬患者上病床的操作，同时兼具变形和传输两种模式，有利于节省人力物力，及大地提高了病人搬运的劳动效率，实现病人搬运的自动化和智能化，有利于提高轮椅的应用领域和应用前景，具有实用性和创造性。

Description

一种能够变形和自动传输的智能轮椅

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种能够变形和自动传输的智能轮椅。

背景技术

目前，世界老龄化人口正在加剧，空巢老人日益增多，同时因多种因素造成的残障人士正在逐年递增，如此庞大的残疾人和老年人的理疗和康复问题己成为社会的一个重大热点。随着科技的发展，这些弱势群体渴望走出家门，重新融入社会，智能轮椅的出现，提高了他们的活动自由度，为他们提供了良好的出行。智能轮椅将机器人技术和电动轮椅技术结合起来，具有更好的自主能力、交互能力和适应能力，大大提高了其智能化。智能轮椅使用人群通常是老年人和残障人士，主要是作为这个特殊人群的代步工具而设计的，良好的行走能力应是其智能性的基础，轮椅在自主行走过程中，难免会遇到一些障碍物，快速的安全避障是智能轮椅必备的一种基本能力。而老年人和残障人士在行动能力、反应速度和思考能力方面，一般会低于正常人，若是仅仅依靠使用者的实时人为操作，不仅会造成使用者的疲劳，且受使用者行动能力、反应速度以及控制经验的影响，可能会使操控效果较差，严重时甚至造成安全事故的发生。

然而，许多老年人和残疾人不能很好地控制普通轮椅，他们不能正常使用轮椅的控制接口或者不能安全驾驶轮椅，有些甚至不能使用轮椅，比如肌萎缩性侧索硬化症、脑中风、多发性硬化症等疾病患者。因此，针对这一现状，迫切需要开发一种新型的多功能智能轮椅，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明的目的在于设计出一种能够变形和自动传输的智能轮椅，可以快捷帮助下肢无运动能力的患者从轮椅转移动病床上，通过轮椅的变形，以及自动传输功能，进行高效地运输。

为实现本发明目的，采用的技术方案是：

一种能够变形和自动传输的智能轮椅，包括设置在智能轮椅后部的把手、设置在智能轮椅两侧的扶手以及设置在智能轮椅前端下部的踏板，还包括有靠背转动模块、座板转动模块、腿靠板转动模块和支撑传输模块；所述靠背转动模块包括有靠背驱动板、靠背驱动电机、靠背转动齿轮、靠背、靠背面转动驱动电机、靠背面转动转轮和靠背面传输带；所述座板转动模块包括有座板、座板面转动驱动电机、座板面转动转轮、座板面传输带、底板、座板驱动丝杠底座、座板驱动丝杠电机、座板驱动丝杆和座板驱动丝杠螺母；所述腿靠板转动模块包括有靠腿板、靠腿板面转动驱动电机、靠腿板面转动转轮、靠腿板面传输带、靠腿驱动板、靠腿驱动电机和靠腿驱动齿轮；所述支撑传输模块包括有后支腿外筒、后支腿内筒、后支腿内筒驱动丝杠底座、后支腿内筒驱动丝杠电机、后支腿内筒驱动丝杠螺母、后支腿内筒驱动丝杆、后轴、后轮、前支腿外筒、前支腿内筒、前支腿内筒驱动丝杠底座、前支腿内筒驱动丝杠电机、前支腿内筒驱动丝杠螺母、前支腿内筒驱动丝杆和前轮。

进一步地，所述把手固定在靠背上，靠背内部安装两个靠背面转动驱动电机，驱动安装在靠背内部的两个靠背面转动转轮转动，同时带动固定在两个靠背面转动转轮的靠背面传输带转动。

进一步地，所述靠背的两侧固定两个靠背驱动板，靠背驱动板的一端绕座板转动；所述座板的转动中心还固定靠背驱动齿轮，固定在靠背驱动板上的靠背驱动电机的输出端齿轮与背驱动齿轮啮合，靠背驱动电机带动整个靠背转动。

进一步地，所述座板的内部安装有两个座板面转动驱动电机，座板面转动驱动电机驱动安装在座板内部的两个座板面转动转轮转动，同时带动固定在两个座板面转动转轮上的座板面传输带转动。

进一步地，所述座板的前端两侧固定两个靠腿驱动齿轮，靠腿驱动齿轮的中心固定可以绕其转动的靠腿驱动板；所述靠腿驱动板的转动依靠固定在其上的靠腿驱动电机的输出端齿轮与靠腿驱动齿轮啮合运动。

进一步地，所述两个靠腿驱动板的中间固定靠腿板，靠腿板内部安装两个靠腿板面转动驱动电机，驱动安装在靠腿板内部的两个靠腿板面转动转轮转动，同时带动固定在两个靠腿板面转动转轮上的靠腿板面传输带转动，在靠腿板的底部固定踏板。

进一步地，所述靠背与靠腿板均可转动至于座板处于同一个平面，且三者可一起移动并通过座板下方的底板，底板上端两侧安装有扶手；所述底板上固定两个座板驱动丝杠底座，固定在座板驱动丝杠底座上的座板驱动丝杠电机驱动座板驱动丝杆转动，座板驱动丝杆驱动座板驱动丝杠螺母移动。

进一步地，所述后支腿外筒套装在后支腿内筒外部，后支腿内筒套装在后支腿内筒驱动丝杠底座外部；所述后支腿内筒驱动丝杠底座上的后支腿内筒驱动丝杠电机驱动后支腿内筒驱动丝杆与后支腿内筒驱动丝杠螺母咬合转动而移动，所述后支腿内筒驱动丝杠螺母与后支腿内筒固定，带动后支腿内筒上下移动。

进一步地，所述前支腿外筒套装在前支腿内筒外部，前支腿内筒套装在前支腿内筒驱动丝杠底座外部；所述前支腿内筒驱动丝杠底座上的前支腿内筒驱动丝杠电机驱动前支腿内筒驱动丝杆与前支腿内筒驱动丝杠螺母咬合转动而移动，所述前支腿内筒驱动丝杠螺母与前支腿内筒固定，带动前支腿内筒上下移动。

进一步地，所述轮椅后支撑外筒固定在后轴上，后轴的两端固定后轮，前支撑外筒的底部固定前轮，前轮绕前支撑外筒转动。

本发明的有益效果为：本发明设计的智能轮椅通过电机齿轮驱动轮椅变形，以及安装在表面的传送带将病人可以快速运输到病床上，帮助护士及亲属避免费力的抬患者上病床的操作，同时兼具变形和传输两种模式，有利于节省人力物力，及大地提高了病人搬运的劳动效率，实现病人搬运的自动化和智能化，有利于提高轮椅的应用领域和应用前景，具有十分优越的实用性和创造性。

附图说明

图1是本发明可传输病患的轮椅的主视结构示意图。

图2是本发明可传输病患的轮椅的主视局部结构放大示意图。

图3是本发明可传输病患的轮椅的侧视结构示意图。

图4是本发明可传输病患的轮椅的侧视局部结构放大示意图

图5是本发明可传输病患的轮椅的后视结构示意图。

图6是本发明可传输病患的轮椅的后视局部结构放大示意图。

图7是本发明可传输病患的轮椅的俯视结构示意图。

图8是本发明可传输病患的轮椅的轴侧结构示意图。

图9是本发明可传输病患的轮椅在变为平躺状态下的侧视结构示意图。

图10是本发明可传输病患的轮椅在变为平躺状态下的俯视结构示意图。

图11是本发明可传输病患的轮椅在变为平躺状态下的轴侧结构示意图。

图12是本发明轮椅靠近病床开始将患者运输到病床的第一步骤俯视结构示意图。

图13是本发明轮椅靠近病床开始将患者运输到病床的第一步骤轴侧结构示意图。

图14是本发明轮椅通过座椅一起将患者运输到病床的第二步骤俯视结构示意图。

图15是本发明轮椅通过座椅一起将患者运输到病床的第二步骤轴侧结构示意图。

图16是本发明轮椅通过座椅传送带将患者完全运输到病床的第三步骤俯视结构示意图。

图17是本发明轮椅通过座椅传送带将患者完全运输到病床的第三步骤轴侧结构示意图。

图中：1、把手；2、靠背驱动板；3、靠背驱动电机；4、靠背转动齿轮；5、靠背；6、靠背面转动驱动电机；7、靠背面转动转轮；8、靠背面传输带；9、座板；10、座板面转动驱动电机；11、座板面转动转轮；12、座板面传输带；13、底板；14、座板驱动丝杠底座；15、座板驱动丝杠电机；16、座板驱动丝杆；17、座板驱动丝杠螺母；18、扶手；19、靠腿板；20、靠腿板面转动驱动电机；21、靠腿板面转动转轮；22、靠腿板面传输带；23、靠腿驱动板；24、靠腿驱动电机；25、靠腿驱动齿轮；26、后支腿外筒；27、后支腿内筒；28、后支腿内筒驱动丝杠底座；29、后支腿内筒驱动丝杠电机；30、后支腿内筒驱动丝杠螺母；31、后支腿内筒驱动丝杆；32、后轴；33、后轮；34、前支腿外筒；35、前支腿内筒；36、前支腿内筒驱动丝杠底座；37、前支腿内筒驱动丝杠电机；38、前支腿内筒驱动丝杠螺母；39、前支腿内筒驱动丝杆；40、前轮；41、踏板。

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。

实施例1

参阅图1-图17所示，本发明采用的技术方案为：

一种能够变形和自动传输的智能轮椅，包括设置在智能轮椅后部的把手1、设置在智能轮椅两侧的扶手18以及设置在智能轮椅前端下部的踏板41，还包括有靠背转动模块、座板转动模块、腿靠板转动模块和支撑传输模块；

靠背转动模块包括有靠背驱动板2、靠背驱动电机3、靠背转动齿轮4、靠背5、靠背面转动驱动电机6、靠背面转动转轮7和靠背面传输带8。

座板转动模块包括有座板9、座板面转动驱动电机10、座板面转动转轮11、座板面传输带12、底板13、座板驱动丝杠底座14、座板驱动丝杠电机15、座板驱动丝杆16和座板驱动丝杠螺母17；

腿靠板转动模块包括有靠腿板19、靠腿板面转动驱动电机20、靠腿板面转动转轮21、靠腿板面传输带22、靠腿驱动板23、靠腿驱动电机24和靠腿驱动齿轮25；

支撑传输模块包括有后支腿外筒26、后支腿内筒27、后支腿内筒驱动丝杠底座28、后支腿内筒驱动丝杠电机29、后支腿内筒驱动丝杠螺母30、后支腿内筒驱动丝杆31、后轴32、后轮33、前支腿外筒34、前支腿内筒35、前支腿内筒驱动丝杠底座36、前支腿内筒驱动丝杠电机37、前支腿内筒驱动丝杠螺母38、前支腿内筒驱动丝杆39和前轮40。

把手1固定在靠背5上，靠背5内部安装两个靠背面转动驱动电机6，驱动安装在靠背5内部的两个靠背面转动转轮7转动，同时带动固定在两个靠背面转动转轮7的靠背面传输带8转动。

靠背5的两侧固定两个靠背驱动板2，靠背驱动板2的一端绕座板9转动；座板9的转动中心还固定靠背驱动齿轮4，固定在靠背驱动板2上的靠背驱动电机3的输出端齿轮与背驱动齿轮4啮合，靠背驱动电机3带动整个靠背5转动。

座板9的内部安装有两个座板面转动驱动电机10，座板面转动驱动电机10驱动安装在座板9内部的两个座板面转动转轮11转动，同时带动固定在两个座板面转动转轮11上的座板面传输带12转动。

座板9的前端两侧固定两个靠腿驱动齿轮25，靠腿驱动齿轮25的中心固定可以绕其转动的靠腿驱动板23；靠腿驱动板23的转动依靠固定在其上的靠腿驱动电机24的输出端齿轮与靠腿驱动齿轮25啮合运动。

两个靠腿驱动板23的中间固定靠腿板19，靠腿板19内部安装两个靠腿板面转动驱动电机20，驱动安装在靠腿板19内部的两个靠腿板面转动转轮21转动，同时带动固定在两个靠腿板面转动转轮21上的靠腿板面传输带22转动，在靠腿板19的底部固定踏板41。

靠背5与靠腿板19均可转动至于座板9处于同一个平面，且三者可一起移动并通过座板9下方的底板13，底板13上端两侧安装有扶手18；底板13上固定两个座板驱动丝杠底座14，固定在座板驱动丝杠底座14上的座板驱动丝杠电机15驱动座板驱动丝杆16转动，座板驱动丝杆16驱动座板驱动丝杠螺母17移动。

后支腿外筒26套装在后支腿内筒27外部，后支腿内筒27套装在后支腿内筒驱动丝杠底座28外部；后支腿内筒驱动丝杠底座28上的后支腿内筒驱动丝杠电机29驱动后支腿内筒驱动丝杆31与后支腿内筒驱动丝杠螺母30咬合转动而移动，后支腿内筒驱动丝杠螺母30与后支腿内筒27固定，带动后支腿内筒27上下移动。

前支腿外筒34套装在前支腿内筒35外部，前支腿内筒35套装在前支腿内筒驱动丝杠底座36外部；前支腿内筒驱动丝杠底座36上的前支腿内筒驱动丝杠电机37驱动前支腿内筒驱动丝杆39与前支腿内筒驱动丝杠螺母38咬合转动而移动，前支腿内筒驱动丝杠螺母38与前支腿内筒35固定，带动前支腿内筒35上下移动。

轮椅后支撑外筒26固定在后轴32上，后轴32的两端固定后轮33，前支撑外筒34的底部固定前轮40，前轮40绕前支撑外筒34转动。

工作原理：本发明的具有传输功能的轮椅，在正常情况下，可以由人手持把手1推动轮椅前进，把手1固定在靠背5上，靠背5内部安装两个靠背面转动驱动电机6，驱动着安装在靠背5内部的两个靠背面转动转轮7转动，同时带动固定在两个靠背面转动转轮7的靠背面传输带8（靠背面传输带8的表面为特制面，可让患者没有异样，安全倚靠，下同），靠背5的两侧固定两个靠背驱动板2，靠背驱动板2的一端绕座板9转动，座板9的转动中心还固定靠背驱动齿轮4，固定在靠背驱动板2上的靠背驱动电机3的输出端齿轮与背驱动齿轮4啮合，。靠背驱动电机3可以带动整个靠背5转动；

座板9的内部同样安装两个座板面转动驱动电机10，驱动着安装在座板9内部的两个座板面转动转轮11转动，同时带动固定在两个座板面转动转轮11上的座板面传输带12转动，座板9的前端两侧固定两个靠腿驱动齿轮25，靠腿驱动齿轮25的中心固定可以绕其转动的靠腿驱动板23，靠腿驱动板23的转动依靠固定在其上的靠腿驱动电机24的输出端齿轮与靠腿驱动齿轮25啮合运动，两个靠腿驱动板23的中间固定靠腿板19，靠腿板19内部同样安装两个靠腿板面转动驱动电机20，驱动着安装在靠腿板19内部的两个靠腿板面转动转轮21转动，同时带动固定在两个靠腿板面转动转轮21上的靠腿板面传输带22转动，在靠腿板19的底部固定踏板41，可以供患者踩踏；

由上述介绍，整个靠背5与靠腿板19均可以转动至于座板9处于同一个平面，并且三者可以一起移动，通过座板9下方的底板13，因为底板13上固定两个座板驱动丝杠底座14，固定在座板驱动丝杠底座14上的座板驱动丝杠电机15驱动座板驱动丝杆16转动，驱动座板驱动丝杠螺母17移动，座板驱动丝杠螺母17与座板9固定，所以可以带动其移动；

轮椅的后支撑可以升降高度，主要是因为固定在后支腿外筒26内部的后支腿内筒驱动丝杠底座28，其上的后支腿内筒驱动丝杠电机29驱动后支腿内筒驱动丝杠螺母30移动，后支腿内筒驱动丝杠螺母30则与后支腿内筒27固定，所以可以带动后支腿内筒27上下移动；

轮椅的前支撑也可以升降高度，主要是因为固定在前支腿外筒34内部的前支腿内筒驱动丝杠底座36，其上的前支腿内筒驱动丝杠电机37驱动前支腿内筒驱动丝杠螺母38移动，前支腿内筒驱动丝杠螺母38则与前支腿内筒35固定，所以可以带动前支腿内筒35上下移动；

轮椅后支撑外筒26固定在后轴32上，后轴32的两端固定后轮33，前支撑外筒34的底部固定前轮40，前轮40可以绕前支撑外筒34转动；

当靠背5与靠腿板19转换与座板9共面后，再通过底板13的丝杠将整体侧向移动到病床上（可以通过前后支撑调整高度以适应不同高度的病床），然后通过靠背5、靠腿板19、座板9上的传输带将病人运输到病床上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种能够变形和自动传输的智能轮椅，包括设置在智能轮椅后部的把手（1）、设置在智能轮椅两侧的扶手（18）以及设置在智能轮椅前端下部的踏板（41），其特征在于：还包括有靠背转动模块、座板转动模块、腿靠板转动模块和支撑传输模块；

所述靠背转动模块包括有靠背驱动板（2）、靠背驱动电机（3）、靠背转动齿轮（4）、靠背（5）、靠背面转动驱动电机（6）、靠背面转动转轮（7）和靠背面传输带（8）；

所述座板转动模块包括有座板（9）、座板面转动驱动电机（10）、座板面转动转轮（11）、座板面传输带（12）、底板（13）、座板驱动丝杠底座（14）、座板驱动丝杠电机（15）、座板驱动丝杆（16）和座板驱动丝杠螺母（17）；

所述腿靠板转动模块包括有靠腿板（19）、靠腿板面转动驱动电机（20）、靠腿板面转动转轮（21）、靠腿板面传输带（22）、靠腿驱动板（23）、靠腿驱动电机（24）和靠腿驱动齿轮（25）；

所述支撑传输模块包括有后支腿外筒（26）、后支腿内筒（27）、后支腿内筒驱动丝杠底座（28）、后支腿内筒驱动丝杠电机（29）、后支腿内筒驱动丝杠螺母（30）、后支腿内筒驱动丝杆（31）、后轴（32）、后轮（33）、前支腿外筒（34）、前支腿内筒（35）、前支腿内筒驱动丝杠底座（36）、前支腿内筒驱动丝杠电机（37）、前支腿内筒驱动丝杠螺母（38）、前支腿内筒驱动丝杆（39）和前轮（40）。

2.根据权利要求1所述的一种能够变形和自动传输的智能轮椅，其特征在于：所述把手（1）固定在靠背（5）上，靠背（5）内部安装两个靠背面转动驱动电机（6），驱动安装在靠背（5）内部的两个靠背面转动转轮（7）转动，同时带动固定在两个靠背面转动转轮（7）的靠背面传输带（8）转动。

3.根据权利要求2所述的一种能够变形和自动传输的智能轮椅，其特征在于：所述靠背（5）的两侧固定两个靠背驱动板（2），靠背驱动板（2）的一端绕座板（9）转动；

所述座板（9）的转动中心还固定靠背驱动齿轮（4），固定在靠背驱动板（2）上的靠背驱动电机（3）的输出端齿轮与背驱动齿轮（4）啮合，靠背驱动电机（3）带动整个靠背（5）转动。

4.根据权利要求3所述的一种能够变形和自动传输的智能轮椅，其特征在于：所述座板（9）的内部安装有两个座板面转动驱动电机（10），座板面转动驱动电机（10）驱动安装在座板（9）内部的两个座板面转动转轮（11）转动，同时带动固定在两个座板面转动转轮（11）上的座板面传输带（12）转动。

5.根据权利要求4所述的一种能够变形和自动传输的智能轮椅，其特征在于：所述座板（9）的前端两侧固定两个靠腿驱动齿轮（25），靠腿驱动齿轮（25）的中心固定可以绕其转动的靠腿驱动板（23）；

所述靠腿驱动板（23）的转动依靠固定在其上的靠腿驱动电机（24）的输出端齿轮与靠腿驱动齿轮（25）啮合运动。

6.根据权利要求5所述的一种能够变形和自动传输的智能轮椅，其特征在于：所述两个靠腿驱动板（23）的中间固定靠腿板（19），靠腿板（19）内部安装两个靠腿板面转动驱动电机（20），驱动安装在靠腿板（19）内部的两个靠腿板面转动转轮（21）转动，同时带动固定在两个靠腿板面转动转轮（21）上的靠腿板面传输带（22）转动，在靠腿板（19）的底部固定踏板（41）。

7.根据权利要求6所述的一种能够变形和自动传输的智能轮椅，其特征在于：所述靠背（5）与靠腿板（19）均可转动至于座板（9）处于同一个平面，且三者可一起移动并通过座板（9）下方的底板（13），底板（13）上端两侧安装有扶手（18）；

所述底板（13）上固定两个座板驱动丝杠底座（14），固定在座板驱动丝杠底座（14）上的座板驱动丝杠电机（15）驱动座板驱动丝杆（16）转动，座板驱动丝杆（16）驱动座板驱动丝杠螺母（17）移动。

8.根据权利要求1所述的一种能够变形和自动传输的智能轮椅，其特征在于：所述后支腿外筒（26）套装在后支腿内筒（27）外部，后支腿内筒（27）套装在后支腿内筒驱动丝杠底座（28）外部；

所述后支腿内筒驱动丝杠底座（28）上的后支腿内筒驱动丝杠电机（29）驱动后支腿内筒驱动丝杆（31）与后支腿内筒驱动丝杠螺母（30）咬合转动而移动，所述后支腿内筒驱动丝杠螺母（30）与后支腿内筒（27）固定，带动后支腿内筒（27）上下移动。

9.根据权利要求1所述的一种能够变形和自动传输的智能轮椅，其特征在于：所述前支腿外筒（34）套装在前支腿内筒（35）外部，前支腿内筒（35）套装在前支腿内筒驱动丝杠底座（36）外部；

所述前支腿内筒驱动丝杠底座（36）上的前支腿内筒驱动丝杠电机（37）驱动前支腿内筒驱动丝杆（39）与前支腿内筒驱动丝杠螺母（38）咬合转动而移动，所述前支腿内筒驱动丝杠螺母（38）与前支腿内筒（35）固定，带动前支腿内筒（35）上下移动。

10.根据权利要求1所述的一种能够变形和自动传输的智能轮椅，其特征在于：所述轮椅后支撑外筒（26）固定在后轴（32）上，后轴（32）的两端固定后轮（33），前支撑外筒（34）的底部固定前轮（40），前轮（40）绕前支撑外筒（34）转动。

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