CN112472441B - 一种多功能辅助轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能辅助轮椅，包括轮椅框架，以及设置在轮椅框架上的载人平台、扶手机构、靠背机构、爬楼机构、移动轮组和脚垫平台，所述轮椅框架包括臀部支架、背部支架、履带固定支架、轮组连接支架和脚垫平台固定杆；在使用时，能够同时实现本轮椅在平地和楼梯上的行走以及辅助老人上下床的功能，具有使用方便、爬梯连续性好，结构设计新颖的特点。

Description

一种多功能辅助轮椅

技术领域

本发明涉及多功能轮椅技术领域，具体涉及一种多功能辅助轮椅。

背景技术

根据中华人民共和国国务院新闻办公室2016年12月在北京发布的《中国老龄事业的发展》报告提供的数据，2015年底，中国60岁以上老年人口近1.44 亿，占总人口的比例达11％；世界上60岁以上老年人超过1亿的只有中国；现在我国60岁以上老年人口每年以3％的速度递增，平均每年将新增596万老年人口，到2020年，老年人口将达到2.5亿，可以说我国人口老龄化正日益加重，伴随老龄化过程最为显著的特征就是由于身体机能衰退而引起的行走能力下降，这严重影响了老年人的日常生活质量；在60岁以上的老年人口中，有相当一部分老年人在日常生活和工作中，在疾病治疗和康复过程中，都需要借助使用轮椅。另据第二次全国残疾人抽样调查数据推算，全国各类残疾人的总数为8296万人。其中肢体残疾2412万人，占29.07％多重残疾1352万人，占16.30％，在肢体残疾和多重残疾的群体中，有相当一部分在生活和工作中需要轮椅，由图1可见，随着老年群体的增加，轮椅的社会需求总量逐年增长，这给轮椅行业带来巨大的市场空间；

然而与此相对，目前广泛使用的助行设备(如，拐杖、助步架、电动轮椅等) 功能比较单一，智能化程度低，安全性和舒适性都不足无法满足使用者独立生活的需求；依据图2我国现已有100家以上的普通轮椅生产企业，2012年年产量为 243万台，同比增长12.5％，国内约有60家的电动轮椅生产厂商，电动轮椅(含轮椅式电动代步车)的产量约占轮椅总产量的10-20％；而具有室内外通用特点的真正意义上的电动轮椅产品只占电动轮椅总产量的10％，2012年国内电动轮椅产量为2.5万台；助老产品远远供不应求；

因此助老机械创新设计应用于传统的设备领域，设计多功能辅助轮椅有非常重要的必要性。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种多功能辅助轮椅，通过在轮椅上设置爬楼机构和载人平台，能够同时实现本轮椅在平地和楼梯上的行走以及辅助老人上下床的功能，具有使用方便、爬梯连续性好，结构设计新颖的特点。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种多功能辅助轮椅，包括轮椅框架，以及设置在轮椅框架上的载人平台、扶手机构、靠背机构、爬楼机构、移动轮组和脚垫平台；所述轮椅框架包括臀部支架、背部支架、履带固定支架、轮组连接支架和脚垫平台固定杆，臀部支架为 U形支架，载人平台设置在臀部支架上，且在臀部支架的尾部设置有限位凸起，限位凸起与背部支架连接，靠背机构设置在背部支架上，且背部支架的下端通过连接件与固定支架连接，固定支架与轮组连接支架连接，所述扶手机构包括转动扶手和扶手支撑架，转动扶手与背部支架转动连接，扶手支撑架设置在转动扶手的下方，且转动扶手的下端与臀部支架连接；所述移动轮组包括后轮和前轮，后轮与前轮之间通过轮组连接支架连接，所述脚垫平台固定杆通过连接件与固定支架连接，所述脚垫平台设置在脚垫平台固定杆上；所述爬楼机构通过履带固定支架固定。

优选的，所述的载人平台包括移动坐垫和高度调节机构，移动坐垫设置在臀部支架上，包括上部平移板和下部支撑板，且在上部平移板与下部支撑板之间设置有水平移动组件；所述高度调节机构为液压缸，液压缸设置在下部支撑板的下方，通过液压缸调节移动坐垫的整体高度；所述上部平移板上设置有软质坐垫和平移板，软质坐垫缝合在平移板上，且在软质坐垫与平移板之间设置有若干组缓冲弹簧，缓冲弹簧周围的空间用海绵填充。

优选的，所述的水平移动组件包括电机、从动齿轮、减速齿轮、丝杆和滚轮，电机固定设置在下部支撑板的支撑板上，与减速齿轮连接，丝杆的一端与从动齿轮连接，从动齿轮与减速齿轮相互啮合，且丝杆的另一端分别穿过设置第一穿接凸起和第二穿接凸起，其中第一穿接凸起设置在下部支撑板上，且在第一穿接凸起上设置有轴承与丝杆转动连接，第二穿接凸起设置在平移板上，且在第二穿接凸起内设置有内丝与丝杆上的外丝配合使用，通过丝杆转动驱动平移板左右移动；所述滚轮设置在远离电机一端的平移板的下侧。

优选的，所述的履带固定支架包括第一连杆、第一连轴、第二连轴和第二连杆，所述第一连杆的一端与第一连轴连接，另一端与背部支架连接，所述第二连杆的一端与第二连轴连接，另一端与固定支架连接。

优选的，所述的靠背机构包括靠背板和收纳盒，靠背板设置在背部支架上，且在背部支架的上侧设置有握杆；所述收纳盒设置在背板与第一连杆之间的横杆上，包括盒盖、第一收纳屉、第二收纳屉、第三收纳屉和伸缩拉杆，盒盖与第三收纳屉连接，第一收纳屉铰接设置在盒盖内，所述伸缩拉杆由若干连杆铰接组成，第二收纳屉与伸缩拉杆铰接连接。

优选的，所述的爬楼机构包括驱动块、履带和带轮，两个相邻的带轮之间通过驱动块连接，驱动块驱动带轮转动，履带设置在履带外侧，两个相邻的爬楼机构之间通过第一连轴和第二连轴连接；所述履带的支撑面上有履齿。

优选的，所述的轮组连接支架包括第一鸡腿杆、第二鸡腿杆和U形连接叉，第一鸡腿杆的一端通过联轴器与后轮连接，且在第一鸡腿杆与后轮之间设置有转接连接件，转接连接件上设置有带轮，第一鸡腿杆的另一端与第二鸡腿杆连接，第二鸡腿杆的另一端与U形连接叉连接，前轮安装在U形连接叉的U形槽内；所述固定支架与第一鸡腿杆连接。

优选的，所述的转动扶手对称设置，其中一侧的转动扶手上设置有万向控制杆，另一侧转动扶手上安装有可拆卸桌板，桌板通过连接组件安装在转动扶手上；所述安装组件包括悬臂支撑杆、第一调节栓和第二固定栓，悬臂支撑杆的下端弯曲，且在弯曲部上对称设置有第一限位凸起和螺纹连接孔，第一限位凸起设置在弯曲部内侧，与设置在转动扶手下侧的第一限位槽配合使用，螺纹连接孔与第二固定栓配合使用，所述第二固定栓螺杆部的前端为球面，该球面与设置在转动扶手下侧的第二限位槽配合使用，对悬臂支撑杆进行固定；所述悬臂支撑杆上还设置有调节齿槽，调节齿槽与设置在桌板上的齿轮配合使用，且在齿轮的中心设置有螺纹孔与第一调节栓配合使用，利用第一调节栓和齿轮对桌板的倾斜角度进行调整。

优选的，所述的脚垫平台包括脚踏板和尾部连杆，脚踏板上设置有脚踏部，尾部连杆设置在脚踏板的后侧，且尾部连杆通过固定螺栓与脚垫平台固定杆连接，所述脚垫平台固定杆通过转接连杆与连接件连接。

优选的，所述的调节坐垫的下方还设置有电池箱，电池箱内安装有LG电芯锂电池给轮椅提供电能。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种多功能辅助轮椅，与现有技术相比，本发明的改进之处在于：

(1)基于使用者的多样化需求，本发明设计了一种多功能辅助轮椅，通过在靠背机构后面设置爬楼机构，实现将轮椅变换成为可上下楼轮椅，可以满足轮椅既可以平地行走还可以上下楼的需求，且爬楼机构在使用时依靠履带机构实现上下楼梯，履带式的爬楼轮椅安全舒适，在上下楼梯过程中，轮椅的重心总是沿着与楼梯台阶沿的连线相平行的直线运动的，其重心的波动很小，运动非常平稳；另外其越障能力也不容小视，可以适应不同的楼梯；行走比较连续，在上下楼梯过程中重心波动小，运动相当平稳；履带支撑面上有履齿，不易打滑，牵引附着性能好；

(2)同时载人平台上设置有水平移动组件和高度调节机构，在使用时，通过液压缸调节载人平台的整体高度，同时通过电机驱动上部平移板左右移动，可以辅助老人站立以及老人的上下床；且在背板与第一连杆之间的横杆上设置收纳盒，在使用时，可以将老人平时所需的药品、伞、水之类生活必需品存放在收纳盒中，便于老人取放；本智能轮椅具有使用方便、爬梯连续性好，结构设计新颖的优点。

附图说明

图1为本发明多功能辅助轮椅的结构示意图I。

图2为本发明多功能辅助轮椅的结构示意图II。

图3为本发明多功能辅助轮椅后视角度的结构示意图。

图4为本发明轮椅框架的结构示意图。

图5为本发明移动坐垫的结构示意图。

图6为本发明靠背机构的结构示意图。

图7为本发明收纳盒的结构示意图。

图8为本发明爬楼机构的结构示意图。

图9为本发明扶手机构的结构示意图。

图10为本发明安装组件的侧视图。

图11为本发明安装组件A处的局部放大图。

图12为本发明脚垫平台的结构示意图。

图13为本发明连接件的结构示意图。

其中：1.载人平台，11.移动坐垫，111.上部平移板，1111.第二穿接凸起，1112. 软质坐垫，1113.缓冲弹簧，1114.平移板，112.下部支撑板，1121.第一穿接凸起， 113.电机，114.从动齿轮，115.减速齿轮，116.丝杆，117.轴承，118.滚轮，12.臀部支架，121.限位凸起，13.液压缸，14.电池箱，2.扶手机构，21.转动扶手，211. 第二限位槽，212.第一限位槽，22.万向控制杆，23.扶手支撑架，24.桌板，241. 齿轮，25.悬臂支撑杆，251.调节齿槽，252.第一限位凸起，26.第一调节栓，27. 第二固定栓，3.靠背机构，31.背部支架，32.靠背板，33.握杆，34.收纳盒，341. 盒盖，342.第一收纳屉，343.第二收纳屉，344.第三收纳屉，345.伸缩拉杆，4.爬楼机构，41.履带，411.履齿，42.带轮，43.第一连杆，44.第一连轴，45.第二连轴， 46.第二连杆，47.驱动块，5.移动轮组，51.后轮，52.前轮，53.联轴器，54.第一鸡腿杆，55.转接连接件，56.U形连接叉，57.第二鸡腿杆，58.固定支架，59.连接件，6.脚垫平台，61.脚踏板，611.脚踏部，62.尾部连杆，63.脚垫平台固定杆， 64.转接连杆。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

参照附图1-13所示的一种多功能辅助轮椅，包括轮椅框架，以及设置在轮椅框架上的载人平台1、扶手机构2、靠背机构3、爬楼机构4、移动轮组5和脚垫平台6；所述轮椅框架采用A3碳钢材质，耐腐蚀、承载重、密度小、耐撞击，去除过多造型结构设计，净重23kg，最大承重约120kg总高100cm、座高50cm，包括臀部支架12、背部支架31、履带固定支架、轮组连接支架和脚垫平台固定杆63，所述臀部支架12为U形支架，载人平台1设置在臀部支架12上，且在臀部支架12的尾部设置有限位凸起121，限位凸起121与背部支架31连接，背部支架31为矩形支架，靠背机构3设置在背部支架31上，且背部支架31的下端通过连接件59与固定支架58连接，固定支架58与轮组连接支架连接，所述扶手机构2包括转动扶手21和扶手支撑架23，其中转动扶手21与背部支架31 转动连接，可沿着连接点转动，所述扶手支撑架23设置在转动扶手21的下方，且与臀部支架12连接；所述移动轮组5包括后轮51和前轮52，后轮51与前轮 52之间通过轮组连接支架连接，且前轮52间宽度64cm，前后轮51间距90cm，所述脚垫平台固定杆63通过连接件59与固定支架58连接，脚垫平台6设置在脚垫平台固定杆63上；所述爬楼机构4通过履带固定支架与固定支架58和背部支架31连接，通过爬楼机构4实现爬楼操作。

所述的轮组连接支架包括第一鸡腿杆54、第二鸡腿杆57和U形连接叉56，第一鸡腿杆54的一端通过联轴器53与后轮51连接，且在第一鸡腿杆54与后轮 51之间设置有转接连接件55，转接连接件55上设置有带轮42，第一鸡腿杆54 的另一端与第二鸡腿杆57连接，第二鸡腿杆57的另一端与U形连接叉56连接，前轮52安装在U形连接叉56的U形槽内；所述固定支架58与第一鸡腿杆54 连接。

且在所述调节坐垫11的下方还设置有电池箱14，电池箱14内安装有26A的 LG电芯锂电池给轮椅提供电能。

所述的脚垫平台6包括脚踏板61和尾部连杆62，脚踏板61上设置有脚踏部 611，便于老人脚部安放，尾部连杆62固定设置在脚踏板61的后侧，且尾部连杆62通过固定螺栓与脚垫平台固定杆63连接，通过固定螺栓可以调整脚垫平台 6的安装高度，所述脚垫平台固定杆63通过转接连杆64与连接件59连接。

实施例1：为便于调节轮椅的坐立高度和便于老人上下床，设计如下方案：

所述的载人平台1包括移动坐垫11和高度调节机构，移动坐垫11设置在臀部支架12上，包括上部平移板111和下部支撑板112，且在上部平移板111与下部支撑板112之间设置有水平移动组件，通过水平移动组件实现上部平移板111 左右移动，辅助老人上床；所述高度调节机构为液压缸13，设置在下部支撑板 112的下方，通过液压缸13调节移动坐垫11的整体高度，便于使得老人坐在上面时能够双腿伸直，避免静脉曲张，同时当移动坐垫11升起后，可以利用水平移动组件左右移动部平移部111，方便老人上床；其中所述上部平移板111上设置有软质坐垫1112和平移板1114，软质坐垫1112缝合在平移板1114上，且在软质坐垫1112与平移板1114之间设置有若干组缓冲弹簧1113，缓冲弹簧1113 周围的空间用海绵填充，起保暖和缓冲作用，保证老人坐在软质坐垫1112上面后的舒适度；

所述的水平移动组件包括电机113、从动齿轮114、减速齿轮115、丝杆116 和滚轮118，电机113固定设置在下部支撑板112的支撑板上，与减速齿轮115 连接，通过电机113带动与减速齿轮115转动；所述丝杆116的一端与从动齿轮 114连接，从动齿轮114与减速齿轮115相互啮合，通过减速齿轮115带动从动齿轮114转动，且丝杆116的另一端分别穿过设置第一穿接凸起1121和第二穿接凸起1111，其中第一穿接凸起1121设置在下部支撑板112上，且在第一穿接凸起1121上设置有轴承117与丝杆116转动连接，第二穿接凸起1111设置在平移板1114上，且在第二穿接凸起1111内设置有内丝与丝杆116上的外丝配合使用，所述滚轮118设置在远离电机113一端的平移板1114的下侧，即在使用时，老人可将多功能辅助轮椅停靠在床边，通过液压缸13调节移动坐垫11的整体高度，使其与床面平行，然后向上转动转动扶手21，打开电机113的开关，电机 113带动减速齿轮115转动，减速齿轮115通过啮合力驱动从动齿轮114转动，继而带动丝杆116转动，丝杆116在转动的过程中，带动平移板1114左右移动，使得老人能够轻松被送到床上，同时为减小床面与移动坐垫11之间的摩擦力，在远离电机113一端的平移板1114的下侧设置一对滚轮118，便于移动坐垫11 沿床面运动。

利用本装置可以使得老人上、下床的过程变得简单，同时避免老人下肢弯曲，减少老人的不适感，而且还能帮扶老人站立，使用简单方便。

实施例2：与实施例1不同的是，为方便老人携带一些生活必需品，设计如下方案：

所述的履带固定支架包括第一连杆43、第一连轴44、第二连轴45和第二连杆46，所述第一连杆43的一端与第一连轴44连接，另一端与背部支架31连接，所述第二连杆46的一端与第二连轴45连接，另一端与固定支架58连接。

所述的靠背机构3包括靠背板32和收纳盒34，靠背板32设置在背部支架 31上，且在背部支架31的上侧设置有握杆33，便于抓握；所述收纳盒34固定设置在背板32与第一连杆43之间的横杆35上，包括盒盖341、第一收纳屉342、第二收纳屉343、第三收纳屉344和伸缩拉杆345，盒盖341与第三收纳屉344 连接且可以相对盖紧，第一收纳屉342铰接设置在盒盖341内，所述伸缩拉杆345 由若干连杆铰接组成，第二收纳屉343与伸缩拉杆345铰接连接，在使用时，老人可以将平时所需的药品、伞、水之类的生活必需品储放在第一收纳屉342、第二收纳屉343和第三收纳屉344内，方便老人拿取和携带。

利用本装置可以使得老人在工作时能够随时携带平时所需的药品、伞、水之类的生活必需品，具有使用携带方便的优点。

实施例3：与实施例2不同的是，为便于利用本轮椅进行上下楼，设计如下技术方案：

所述的爬楼机构4包括驱动块47、履带41和带轮42，两个相邻的带轮42 之间通过驱动块47连接，驱动块47驱动带轮42转动，履带41设置在履带41 外侧，两个相邻的爬楼机构4之间通过第一连轴44和第二连轴45连接，即在使用时，通过驱动块47带动带轮42转动，带轮42带动履带41转动，从而方便多功能辅助轮椅的上楼和下楼；履带式的爬楼轮椅安全舒适，在上下楼梯过程中，轮椅的重心总是沿着与楼梯台阶沿的连线相平行的直线运动的，其重心的波动很小，运动非常平稳；另外其越障能力也不容小视，可以适应不同的楼梯；行走比较连续，在上下楼梯过程中重心波动小，运动相当平稳；且在履带41的支撑面上有履齿411，履齿411不易打滑，牵引附着性能好。

实施例4：与实施例3不同的是，为便于老人在闲暇时看书和喝茶，设计如下技术方案：

所述的转动扶手21对称设置，其中一侧的转动扶手21上设置有万向控制杆 22，另一侧转动扶手21上安装有可拆卸桌板24，桌板24通过连接组件安装在转动扶手21上，所述安装组件包括悬臂支撑杆25、第一调节栓26和第二固定栓 27，悬臂支撑杆25的下端弯曲，且在该弯曲部上对称设置有第一限位凸起252 和螺纹连接孔，第一限位凸起252设置在弯曲部内侧，与设置在转动扶手21下侧的第一限位槽212配合使用，即当安装后，第一限位凸起252卡紧在第一限位槽212内，防止悬臂支撑杆25在安装后发生晃动，螺纹连接孔与第二固定栓27 配合使用，所述第二固定栓27螺杆部的前端为球面，该球面与设置在转动扶手21下侧的第二限位槽211配合使用，即当第二固定栓27穿过螺纹连接孔与第二限位槽211螺纹连接时，第二固定栓27与第二限位槽211内部的圆弧顶面紧密接触，第一限位凸起252卡紧在第一限位槽212内，实现将悬臂支撑杆25固定安装在转动扶手21上；所述悬臂支撑杆25上还设置有调节齿槽251，调节齿槽 251与设置在桌板24上的齿轮241配合使用，即当固定时，齿轮241卡紧在调节齿槽251内，可以有效防止齿轮241转动，且在齿轮241的中心设置有螺纹孔与第一调节栓26配合使用，即在使用时，首先调整桌板24的倾斜度，使其满足要求，再通过转动第一调节栓26将齿轮241拉拽卡入调节齿槽251内，且当齿轮 241拉拽卡入调节齿槽251内时，齿轮241上的齿与调节齿槽251上的齿相互卡紧，不会发生转动，因此可以第一调节栓26和齿轮241对桌板24的倾斜角度进行调整，使其倾斜角度满足老人使用需求；同时还可以通过调整齿轮241卡在调节齿槽251中的位置，对桌板24的高度进行调整，使其高度满足使用需求。

使用时，轮椅前侧小桌板24可拆卸，可帮助老人在轮椅上放置水，食物等供老人食用，桌板调整角度后老人靠在轮椅上读报，看视频等。

实施例5：本多功能辅助轮椅的设计过程如下：

S1.可上下楼设计：

目前市场上的轮椅存在一个很大的不足：由于采用了传统的轮式结构，只能够在平地上行走，面对台阶、楼梯这样比较复杂的地形却显得无能为力；很多合尤其是室外比如银行门前，购物中心门前等都或多或少有几级台阶，对于室内仍有很多地方没有电梯，那些乘坐轮椅的老年人，他们仍然有很多不便；目前，国内外为解决乘坐轮椅者行动不便的问题，也相继出现了一些电动爬楼轮椅，而现有的爬楼轮椅基本分为履带式、轮组式。履带式方便爬楼，研究和应用相对来说是比较成熟的，在可以爬楼梯机器人等类似装置中应用比较广泛，履带型机构的爬楼梯轮椅应用也较多，但在平地上行走是个阻碍，轮组式结构简单，上下楼时不易发生倾覆，但该结构对楼梯台阶适应性较差，且舒适性较差，爬楼梯电动轮椅还可以分为连续型和间歇型两种，连续型爬楼梯电动轮椅应用较多，原因是其主要特点是在爬楼梯过程中只有一套支撑装置，依靠这套支撑装置的连续运动，从而实现轮椅上下楼梯的功能，按其运动执行机构，可以分为星型轮机构和履带轮机构两种，间歇型爬楼梯电动轮椅的主要特点是具有两套支撑装置，两套支撑装置交替支撑以实现上下楼梯的功能，这种机构的爬楼梯过程类似于人上下楼梯的过程，也有人称之为步行式爬楼梯轮椅，其中履带式轮椅的应用较为成熟，但其在平地上的运动远不如常规轮椅，且体型较为笨重；

我们推出的产品结构采用的是连续型履带车轮组组合结构，依靠前后车轮实现在平地时的节能稳定行驶，依靠履带机构实现上下楼梯，履带式的爬楼轮椅安全舒适，在上下楼梯过程中，轮椅的重心总是沿着与楼梯台阶沿的连线相平行的直线运动的，其重心的波动很小，运动非常平稳。另外其越障能力也不容小视，可以适应不同的楼梯；行走比较连续，在上下楼梯过程中重心波动小，运动相当平稳；履带支撑面上有履齿，不易打滑，牵引附着性能好。

S2.电动遥控设计：

(1)轮椅框架的整体车身采用A3碳钢材质，耐腐蚀、承载重、密度小、耐撞击，去除过多造型结构设计，净重23kg，最大承重约120kg总高100cm，座高 50cm，前轮间宽度64cm，前后轮间距90cm小巧轻盈；

(2)采用26安LG电芯锂电池，配备左右两台250w永磁电机(电机113)，快速4-8h充电一次可承载70kg中老年人以均速6km/h行驶最远航程40km；轻松做到超市购物，邻里串门，甚至外出游玩，让老人的生活更自由；

(3)车身控制采用360度万向控制杆(22万向控制杆)AI智能操控变速转向，单手实现前推前走、后控倒车、右推右走、左推左走、松手即刹车；

做为轮椅的扩展产品，电动轮椅有以下几个特点：

无污染：电动轮椅是以蓄电池发出的电能作为驱动能源，运行过程中无废气排放，不会对大气造成污染；

低噪音、振动小：电动轮椅采用电动机驱动，与用内燃机的机动轮椅相比，运行中产生的噪音显著减小，通常要低10-15dB,且运行比较平稳；

效率高：燃油助动车的效率一般只有30％左右，而电动轮椅采用电机驱动系统，无空转损失，电池能量的80％以上转化为动力；

安全、易维护；电动轮椅的最高时速限制在20km/h以内，可以快速起停，安全可靠。蓄电池是免维护的，电机的故障率也较低；

易操作：只需利用手就可以控制电动轮椅的行驶，从而使那些需要照顾的人生活可以自理；

受众广：相对于传统轮椅，电动轮椅的强大功能不仅适用于年老体弱的老年人，同样的，它也适合于重度残疾的伤患。平稳，电力持久，速度可调节性等均是电动轮椅的特有优点。

多方便：传统的手推轮椅必须依靠人力推拉前进，若身边无人照应，得自己手推滚轮，电动轮椅则不一样，只要充好电，则无需家里人时时陪着，自己就能轻易操作。

S3.辅助系统设计

目前正在使用中的轮椅座位高度多为固定的，对于不同身材的使用者来说，座位的高度可能会出现过高或过低的情况，若座位过高，使用者的脚可能悬空，不能踏在踏脚板上，若座位过低，使用者的腿脚可能会收缩在一起。这两种情况都会引起使用者腿部血液流通不畅，坐轮椅时间久了，腿脚容易发麻，严重影响了使用者的舒适程度，本发明的目的在于提供一种可调节座位高度的轮椅；

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为一种座位高度可调的轮椅，它包括供能控制系统和升降系统，用来适用不同的的使用环境调节轮椅座椅的高度，电动轮椅是特殊人群如年迈体弱、医疗临床康复患者等的代步工具，现有的电动轮椅大多是让乘坐者从前面下轮椅，对于一些重症患者或者残疾程度较高的人来说比较困难，如需要离开轮椅上床休息时需要其他人帮助，有时甚至需要多人帮助才能将患者移动，因此，设计一种能够辅助病人上下床或者上下轮椅的电动轮椅是有必要的；升降系统增加移动系统可辅助使用人员实现便捷化轮椅与床间移动功能。

S4.可拆卸小桌板24和后置收纳盒34的设计

轮椅前侧设计可拆卸小桌板用来帮助老人平常生活中放置东西，也可方便老人在家读书看报看视频等，为老人提供一种收纳方便、外观美观的一种隐藏式小桌板24和后置收纳盒34。

S5.理论计算(假设人体重量为80千克)

(1)坐垫升降受力校核：以坐垫为研究对象，可以简化为如图13的杆件，其中杆件结合处为焊接，受力分析如下：A点处电机功率为：

P＝0.03kW＝Fv

又由参数表上得电机运行时速率为10mm/s，得：

F＝3000N＞＞G

受力满足要求。

(2)坐垫B点处剪切力校核：平面B点处剪切面面积为

S＝πdh＝7.536cm²，

且

满足剪切要求。

(3)坐垫平移受力校核：以坐垫为研究对象F，可以简化为如图13杆件(滚轮摩擦不记)：

驱动扭矩＝推力*丝杆导程/(2*3.14*丝杆效率)

≈推力*丝杆导程/(2*2.669)

≈推力*丝杆导程/5.338

推力≈驱动扭矩*5.338/丝杆导程

假设:丝杆效率＝0.85

本次设计所用丝杆为GBX滚珠丝杆1610(导程10mm)，则推力为：

F＝9*5.338/10＝4.80N

则水平推动为：

F_x＝4.80*9.8/0.15＝313.6kg≥G(0.15为摩擦系数)

满足实际要求。

以上显示和描述了本发明的基本原理、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 (5)

1.一种多功能辅助轮椅，其特征在于：包括轮椅框架，以及设置在轮椅框架上的载人平台(1)、扶手机构(2)、靠背机构(3)、爬楼机构(4)、移动轮组(5)和脚垫平台(6)；所述轮椅框架包括臀部支架(12)、背部支架(31)、履带固定支架、轮组连接支架和脚垫平台固定杆(63)，臀部支架(12)为U形支架，载人平台(1)设置在臀部支架(12)上，且在臀部支架(12)的尾部设置有限位凸起(121)，限位凸起(121)与背部支架(31)连接，靠背机构(3)设置在背部支架(31)上，且背部支架(31)的下端通过连接件(59)与固定支架(58)连接，固定支架(58)与轮组连接支架连接，所述扶手机构(2)包括转动扶手(21)和扶手支撑架(23)，转动扶手(21)与背部支架(31)转动连接，扶手支撑架(23)设置在转动扶手(21)的下方，且转动扶手(21)的下端与臀部支架(12)连接；所述移动轮组(5)包括后轮(51)和前轮(52)，后轮(51)与前轮(52)之间通过轮组连接支架连接，所述脚垫平台固定杆(63)通过连接件(59)与固定支架(58)连接，所述脚垫平台(6)设置在脚垫平台固定杆(63)上；所述爬楼机构(4)通过履带固定支架固定；

所述的载人平台(1)包括移动坐垫(11)和高度调节机构，移动坐垫(11)设置在臀部支架(12)上，包括上部平移板(111)和下部支撑板(112)，且在上部平移板(111)与下部支撑板(112)之间设置有水平移动组件；所述高度调节机构为液压缸(13)，液压缸(13)设置在下部支撑板(112)的下方，通过液压缸(13)调节移动坐垫(11)的整体高度；所述上部平移板(111)上设置有软质坐垫(1112)和平移板(1114)，软质坐垫(1112)缝合在平移板(1114)上，且在软质坐垫(1112)与平移板(1114)之间设置有若干组缓冲弹簧(1113)，缓冲弹簧(1113)周围的空间用海绵填充；

所述的水平移动组件包括电机(113)、从动齿轮(114)、减速齿轮(115)、丝杆(116)和滚轮(118)，电机(113)固定设置在下部支撑板(112)的支撑板上，与减速齿轮(115)连接，丝杆(116)的一端与从动齿轮(114)连接，从动齿轮(114)与减速齿轮(115)相互啮合，且丝杆(116)的另一端分别穿过设置第一穿接凸起(1121)和第二穿接凸起(1111)，其中第一穿接凸起(1121)设置在下部支撑板(112)上，且在第一穿接凸起(1121)上设置有轴承(117)与丝杆(116)转动连接，第二穿接凸起(1111)设置在平移板(1114)上，且在第二穿接凸起(1111)内设置有内丝与丝杆(116)上的外丝配合使用，通过丝杆(116)转动驱动平移板(1114)左右移动；所述滚轮(118)设置在远离电机(113)一端的平移板(1114)的下侧；

所述的履带固定支架包括第一连杆(43)、第一连轴(44)、第二连轴(45)和第二连杆(46)，所述第一连杆(43)的一端与第一连轴(44)连接，另一端与背部支架(31)连接，所述第二连杆(46)的一端与第二连轴(45)连接，另一端与固定支架(58)连接；

所述的靠背机构(3)包括靠背板(32)和收纳盒(34)，靠背板(32)设置在背部支架(31)上，且在背部支架(31)的上侧设置有握杆(33)；所述收纳盒(34)设置在背板(32)与第一连杆(43)之间的横杆(35)上，包括盒盖(341)、第一收纳屉(342)、第二收纳屉(343)、第三收纳屉(344)和伸缩拉杆(345)，盒盖(341)与第三收纳屉(344)连接，第一收纳屉(342)铰接设置在盒盖(341)内，所述伸缩拉杆(345)由若干连杆铰接组成，第二收纳屉(343)与伸缩拉杆(345)铰接连接；

所述的爬楼机构(4)包括驱动块(47)、履带(41)和带轮(42)，两个相邻的带轮(42)之间通过驱动块(47)连接，驱动块(47)驱动带轮(42)转动，履带(41)设置在带轮 (42) 外侧，两个相邻的爬楼机构(4)之间通过第一连轴(44)和第二连轴(45)连接；所述履带(41)的支撑面上有履齿(411)。

2.根据权利要求1所述的一种多功能辅助轮椅，其特征在于：所述的轮组连接支架包括第一鸡腿杆(54)、第二鸡腿杆(57)和U形连接叉(56)，第一鸡腿杆(54)的一端通过联轴器(53)与后轮(51)连接，且在第一鸡腿杆(54)与后轮(51)之间设置有转接连接件(55)，转接连接件(55)上设置有带轮(42)，第一鸡腿杆(54)的另一端与第二鸡腿杆(57)连接，第二鸡腿杆(57)的另一端与U形连接叉(56)连接，前轮(52)安装在U形连接叉(56)的U形槽内；所述固定支架(58)与第一鸡腿杆(54)连接。

3.根据权利要求1所述的一种多功能辅助轮椅，其特征在于：所述的转动扶手(21)对称设置，其中一侧的转动扶手(21)上设置有万向控制杆(22)，另一侧转动扶手(21)上安装有可拆卸桌板(24)，桌板(24)通过连接组件安装在转动扶手(21)上；所述连接 组件包括悬臂支撑杆(25)、第一调节栓(26)和第二固定栓(27)，悬臂支撑杆(25)的下端弯曲，且在弯曲部上对称设置有第一限位凸起(252)和螺纹连接孔，第一限位凸起(252)设置在弯曲部内侧，与设置在转动扶手(21)下侧的第一限位槽(212)配合使用，螺纹连接孔与第二固定栓(27)配合使用，所述第二固定栓(27)螺杆部的前端为球面，该球面与设置在转动扶手(21)下侧的第二限位槽(211)配合使用，对悬臂支撑杆(25)进行固定；所述悬臂支撑杆(25)上还设置有调节齿槽(251)，调节齿槽(251)与设置在桌板(24)上的齿轮(241)配合使用，且在齿轮(241)的中心设置有螺纹孔与第一调节栓(26)配合使用，利用第一调节栓(26)和齿轮(241)对桌板(24)的倾斜角度进行调整。

4.根据权利要求1所述的一种多功能辅助轮椅，其特征在于：所述的脚垫平台(6)包括脚踏板(61)和尾部连杆(62)，脚踏板(61)上设置有脚踏部(611)，尾部连杆(62)设置在脚踏板(61)的后侧，且尾部连杆(62)通过固定螺栓与脚垫平台固定杆(63)连接，所述脚垫平台固定杆(63)通过转接连杆(64)与连接件(59)连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种多功能辅助轮椅，其特征在于：所述的移动 坐垫(11)的下方还设置有电池箱(14)，电池箱(14)内安装有LG电芯锂电池给轮椅提供电能。

Images