CN112515873B - 一种基于人体状态进行实时调整的轮椅 - Google Patents

一种基于人体状态进行实时调整的轮椅 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于人体状态进行实时调整的轮椅，包括坐乘组件、后轮、前轮、连接柱、承载梁、承载组件、第一驱动组件和第二驱动组件，所述坐乘组件包括坐板、背板和蓄电池，在所述背板背面近底端铰接有竖直设置的连接柱的顶端，连接柱的底端固定连接连接轴，在连接轴的两端转动安装有两组后轮，在坐板底端面上固定有倾角传感器，位于坐板下方设置有承载组件，承载组件包括两组承载梁以及两组承载梁之间水平固定设置的安装板,安装板与后轮之间还设置有用于驱动后轮转动的第二驱动组件。本发明的有益效果是：能够在斜坡路面自动调整坐板至水平，提高乘坐舒适度；把手可升降能够适应不同身高的人进行推动，能够较为方便对把手高度进行锁定。

Description

一种基于人体状态进行实时调整的轮椅
技术领域
本发明涉及一种态势感知装置，具体为一种基于人体状态进行实时调整的轮椅，属于医疗机械技术领域。
背景技术
随着生活水平的提高和人口老龄化的加速，电动轮椅已成为老年人和下肢残疾病人不可或缺的代步工具。市场上现存的电动轮椅一般采用前面两个小轮支撑，后面两个大轮驱动的结构。
目前的轮椅乘坐结构部分通常固定设置，在患者乘坐轮椅上下坡时，由于前后端存在高度差，轮椅中的坐板呈倾斜状态，这使得患者乘坐舒适感降低。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于人体状态进行实时调整的轮椅，能够通过第一驱动组件配合坐板底部设置的倾角传感器，在斜坡路面自动调整坐板至水平，提高乘坐舒适度；把手可升降能够适应不同身高的人进行推动，能够较为方便对把手高度进行锁定。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于人体状态进行实时调整的轮椅，包括坐乘组件、后轮、前轮、连接柱、承载梁、承载组件、第一驱动组件和第二驱动组件，所述坐乘组件包括坐板、背板和蓄电池，水平设置的坐板在背板底端固定连接，在背板顶端上方固定有头枕，且在背板背部安装有可升降的把手，在坐板与背板之间固定有弯折的扶手，在所述背板背面近底端铰接有竖直设置的连接柱的顶端，连接柱的底端固定连接在第二固定套上，所述第二固定套固定套置在连接轴上，在连接轴的两端转动安装有两组后轮，后轮的外侧固定有手转轮；
在坐板底端面上固定有倾角传感器，位于坐板下方设置有承载组件，承载组件包括两组承载梁以及两组承载梁之间水平固定设置的安装板,承载梁朝向连接轴的一端固定连接在第一固定套上，所述第一固定套固定套置在连接轴上，安装板的前后端均固定连接有一组与承载梁垂直设置的支杆，两组支杆在两组承载梁之间前后设置，在安装板与坐板之间设置有用于升降坐板前端的第一驱动组件；
在所述安装板顶面上固定有蓄电池,安装板与后轮之间还设置有用于驱动后轮转动的第二驱动组件；
在所述坐板前端下方设置有可升降的脚踏板，所述脚踏板水平放置；
在两组所述承载梁的前端下方均固定连接有一组竖直的连接杆，所述连接杆的底端转动安装有前轮。
优选的，为了能够在斜坡状态下调整坐乘组件中坐板的倾角，提高乘坐舒适性，所述第一驱动组件包括第二电机、螺纹杆、移动座、推拉杆和连接板，所述螺纹杆安装在安装板中部且与承载梁平行设置，螺纹杆的两端通过轴承转动连接有固定在安装板顶面上的两组连接板，螺纹杆其中一端穿过一组连接板固定连接有安装板顶面上固定的第二电机的机轴，螺纹套置在螺纹杆外部设置有与安装板顶面贴合滑动的移动座，在移动座顶面上铰接有多组平行间隔的推拉杆,推拉杆的顶端铰接在坐板前端底面上，所述第二电机通过调平控制器电连接倾角传感器。
优选的，为了提高坐板前端升降时的稳定性，提高结构强度，与所述螺纹杆平行设置有两组保持杆，两组所述保持杆对称安装在螺纹杆的两侧，且保持杆的两端固定连接在连接板上，在移动座上开设有供保持杆滑动穿过的通孔。
优选的，为了实现后轮的独立转动，所述第二驱动组件包括第一电机、减速机、主动齿轮和从动齿圈，所述从动齿圈固定在后轮内侧且与后轮同心设置，与从动齿圈啮合设置的主动齿轮固定在减速机的输出端上，减速机固定在安装板顶面上，且在安装板上还固定有机轴与减速机输入端传动连接的第一电机，用于控制第一电机的开关安装在扶手上。
优选的，为了实现把手高度的可调节性，适应不同身高的人使用，所述把手固定在水平设置的连杆的两端上，连杆中段固定有竖直设置的插板，插板底端滑动插接在插板座内，插板座竖直固定在背板背面上，且在插板座与插板之间设置有锁定组件。
优选的，为了在把手高度调整后对其较为方便的锁定，所述锁定组件包括顶片、弹簧、拉拔杆和外管，外管固定在插板座近顶端处，滑动穿过外管设置有内端伸入插板座内部的拉拔杆，在插板上开设有供拉拔杆内端插接的锁定插口，在外管内部的拉拔杆上套置有弹簧,弹簧与插板座之间的拉拔杆上固定有与弹簧抵接的顶片。
优选的，为了实现脚踏板的可调节性，适应不同使用需求，所述脚踏板的顶部一端固定有竖直的伸缩杆，在所述伸缩杆的顶端伸缩套置有竖直的套管，所述套管的顶端固定在坐板前端底面上，在伸缩杆伸入套管的顶端上设置有弹簧顶头，与弹簧顶头适配的调节孔在套管上开设有多组。
本发明的有益效果是：本发明通过第一驱动组件的设计，能够通过第二电机驱动间接带动坐板前端升降，即坐乘组件绕连接柱顶端转动，配合坐板底部设置的倾角传感器，能够在斜坡路面自动调整，以提高乘坐舒适度；通过把手在背板背部可升降的设计，能够适应不同身高的人进行推动，且设置有锁定组件，能够对把手高度进行锁定，使用操作较为简单方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明摘除坐乘组件后的结构俯视图；
图3为本发明的第一驱动组件结构示意图；
图4为本发明的承载梁和连接柱结构示意图；
图5为本发明的连杆、插板和插板座结构示意图；
图6为本发明的锁定组件结构示意图。
图中：1、坐乘组件，2、把手，3、脚踏板，4、连接杆,5、前轮,6、伸缩杆,7、套管,8、承载梁,9、坐板,10、扶手，11、倾角传感器,12、后轮,13、手转轮，14、连接柱，15、背板，16、蓄电池，17、安装板，18、从动齿圈，19、主动齿轮，20、减速机，21、第一固定套，22、连接轴，23、支杆，24、移动座，25、第一电机，26、第二固定套，27、连接板，28、推拉杆，29、保持杆，30、第二电机，31、螺纹杆，32、连杆，33、插板，34、锁定插口，35、插板座，36、顶片，37、弹簧，38、拉拔杆，39、外管，40、头枕。
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。
请参阅图1-6所示，一种基于人体状态进行实时调整的轮椅，包括坐乘组件1、后轮12、前轮5、连接柱14、承载梁8、承载组件、第一驱动组件和第二驱动组件，所述坐乘组件1包括坐板9、背板15和蓄电池16，水平设置的坐板9在背板15底端固定连接，在背板15顶端上方固定有头枕40，且在背板15背部安装有可升降的把手2，在坐板9与背板15之间固定有弯折的扶手10，在所述背板15背面近底端铰接有竖直设置的连接柱14的顶端，连接柱14的底端固定连接在第二固定套26上，所述第二固定套26固定套置在连接轴22上，在连接轴22的两端转动安装有两组后轮12，后轮12的外侧固定有手转轮13；
在坐板9底端面上固定有倾角传感器11，位于坐板9下方设置有承载组件，承载组件包括两组承载梁8以及两组承载梁8之间水平固定设置的安装板17,承载梁8朝向连接轴22的一端固定连接在第一固定套21上，所述第一固定套21固定套置在连接轴22上，安装板17的前后端均固定连接有一组与承载梁8垂直设置的支杆23，两组支杆23在两组承载梁8之间前后设置，在安装板17与坐板9之间设置有用于升降坐板9前端的第一驱动组件；
在所述安装板17顶面上固定有蓄电池16，蓄电池16为第一电机25以及第二电机30供电,安装板17与后轮12之间还设置有用于驱动后轮12转动的第二驱动组件；
在所述坐板9前端下方设置有可升降的脚踏板3，所述脚踏板3水平放置；
在两组所述承载梁8的前端下方均固定连接有一组竖直的连接杆4，所述连接杆4的底端转动安装有前轮5。
作为本发明的一种技术优化方案，所述第一驱动组件包括第二电机30、螺纹杆31、移动座24、推拉杆28和连接板27，所述螺纹杆31安装在安装板17中部且与承载梁8平行设置，螺纹杆31的两端通过轴承转动连接有固定在安装板17顶面上的两组连接板27，螺纹杆31其中一端穿过一组连接板27固定连接有安装板17顶面上固定的第二电机30的机轴，螺纹套置在螺纹杆31外部设置有与安装板17顶面贴合滑动的移动座24，在移动座24顶面上铰接有多组平行间隔的推拉杆28,推拉杆28的顶端铰接在坐板9前端底面上，所述第二电机30通过调平控制器电连接倾角传感器11。
作为本发明的一种技术优化方案，与所述螺纹杆31平行设置有两组保持杆29，两组所述保持杆29对称安装在螺纹杆31的两侧，且保持杆29的两端固定连接在连接板27上，在移动座24上开设有供保持杆29滑动穿过的通孔。
作为本发明的一种技术优化方案，所述第二驱动组件包括第一电机25、减速机20、主动齿轮19和从动齿圈18，所述从动齿圈18固定在后轮12内侧且与后轮12同心设置，与从动齿圈18啮合设置的主动齿轮19固定在减速机20的输出端上，减速机20固定在安装板17顶面上，且在安装板17上还固定有机轴与减速机20输入端传动连接的第一电机25，用于控制第一电机25的开关安装在扶手10上。
作为本发明的一种技术优化方案，所述把手2固定在水平设置的连杆32的两端上，连杆32中段固定有竖直设置的插板33，插板33底端滑动插接在插板座35内，插板座35竖直固定在背板15背面上，且在插板座35与插板33之间设置有锁定组件。
作为本发明的一种技术优化方案，所述锁定组件包括顶片36、弹簧37、拉拔杆38和外管39，外管39固定在插板座35近顶端处，滑动穿过外管39设置有内端伸入插板座35内部的拉拔杆38，在插板33上开设有供拉拔杆38内端插接的锁定插口34，在外管39内部的拉拔杆38上套置有弹簧37,弹簧37与插板座35之间的拉拔杆38上固定有与弹簧37抵接的顶片36。
作为本发明的一种技术优化方案，所述脚踏板3的顶部一端固定有竖直的伸缩杆6，在所述伸缩杆6的顶端伸缩套置有竖直的套管7，所述套管7的顶端固定在坐板9前端底面上，在伸缩杆6伸入套管7的顶端上设置有弹簧顶头，与弹簧顶头适配的调节孔在套管7上开设有多组。
本发明在使用遇倾斜路面时，前轮5接地点与后轮12接地点高度存在差距，使得坐板9处于非水平状态，此时安装在坐板9底部的倾角传感器11将信号传送至调平控制器，调平控制器采用DP500自动调平控制器，调平控制器控制第二电机30转动，带动螺纹杆31转动，使得移动座24在安装板17顶面上移动，带动铰接在移动座24上的推拉杆28底端移动，推拉杆28倾角改变使得坐板9前端升降，至坐板9处于水平状态，提高乘坐舒适度，在有人推动时，可根据身高进行把手2高度的调节，通过外拉拉拔杆38将拉拔杆38插接在锁定插口34内的一端外抽，随后升降把手2带动插板33在插板座35内升降，把手2至合适高度后松开拉拔杆38，将拉拔杆38内端重新卡入插板33上的锁定插口34内实现锁定，在无人推动时，乘坐者通过扶手10上的开关控制两组第一电机25，带动两组后轮12转动，以实现移动、转向。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，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。

Claims (1)

1.一种基于人体状态进行实时调整的轮椅，包括坐乘组件(1)、后轮(12)、前轮(5)、连接柱(14)、承载梁(8)、承载组件、第一驱动组件和第二驱动组件，其特征在于：所述坐乘组件(1)包括坐板(9)、背板(15)和蓄电池(16)，水平设置的坐板(9)在背板(15)底端固定连接，在背板(15)顶端上方固定有头枕(40)，且在背板(15)背部安装有可升降的把手(2)，在坐板(9)与背板(15)之间固定有弯折的扶手(10)，在所述背板(15)背面近底端铰接有竖直设置的连接柱(14)的顶端，连接柱(14)的底端固定连接在第二固定套(26)上，所述第二固定套(26)固定套置在连接轴(22)上，在连接轴(22)的两端转动安装有两组后轮(12)，后轮(12)的外侧固定有手转轮(13)；
在坐板(9)底端面上固定有倾角传感器(11)，位于坐板(9)下方设置有承载组件，承载组件包括两组承载梁(8)以及两组承载梁(8)之间水平固定设置的安装板(17),承载梁(8)朝向连接轴(22)的一端固定连接在第一固定套(21)上，所述第一固定套(21)固定套置在连接轴(22)上，安装板(17)的前后端均固定连接有一组与承载梁(8)垂直设置的支杆(23)，两组支杆(23)在两组承载梁(8)之间前后设置，在安装板(17)与坐板(9)之间设置有用于升降坐板(9)前端的第一驱动组件；
在所述安装板(17)顶面上固定有蓄电池(16),安装板(17)与后轮(12)之间还设置有用于驱动后轮(12)转动的第二驱动组件；
在所述坐板(9)前端下方设置有可升降的脚踏板(3)，所述脚踏板(3)水平放置；
在两组所述承载梁(8)的前端下方均固定连接有一组竖直的连接杆(4)，所述连接杆(4)的底端转动安装有前轮(5)；
所述第一驱动组件包括第二电机(30)、螺纹杆(31)、移动座(24)、推拉杆(28)和连接板(27)，所述螺纹杆(31)安装在安装板(17)中部且与承载梁(8)平行设置，螺纹杆(31)的两端通过轴承转动连接有固定在安装板(17)顶面上的两组连接板(27)，螺纹杆(31)其中一端穿过一组连接板(27)固定连接有安装板(17)顶面上固定的第二电机(30)的机轴，螺纹套置在螺纹杆(31)外部设置有与安装板(17)顶面贴合滑动的移动座(24)，在移动座(24)顶面上铰接有多组平行间隔的推拉杆(28),推拉杆(28)的顶端铰接在坐板(9)前端底面上，所述第二电机(30)通过调平控制器电连接倾角传感器(11)；
与所述螺纹杆(31)平行设置有两组保持杆(29)，两组所述保持杆(29)对称安装在螺纹杆(31)的两侧，且保持杆(29)的两端固定连接在连接板(27)上，在移动座(24)上开设有供保持杆(29)滑动穿过的通孔；
所述第二驱动组件包括第一电机(25)、减速机(20)、主动齿轮(19)和从动齿圈(18)，所述从动齿圈(18)固定在后轮(12)内侧且与后轮(12)同心设置，与从动齿圈(18)啮合设置的主动齿轮(19)固定在减速机(20)的输出端上，减速机(20)固定在安装板(17)顶面上，且在安装板(17)上还固定有机轴与减速机(20)输入端传动连接的第一电机(25)，用于控制第一电机(25)的开关安装在扶手(10)上；
所述把手(2)固定在水平设置的连杆(32)的两端上，连杆(32)中段固定有竖直设置的插板(33)，插板(33)底端滑动插接在插板座(35)内，插板座(35)竖直固定在背板(15)背面上，且在插板座(35)与插板(33)之间设置有锁定组件；
所述锁定组件包括顶片(36)、弹簧(37)、拉拔杆(38)和外管(39)，外管(39)固定在插板座(35)近顶端处，滑动穿过外管(39)设置有内端伸入插板座(35)内部的拉拔杆(38)，在插板(33)上开设有供拉拔杆(38)内端插接的锁定插口(34)，在外管(39)内部的拉拔杆(38)上套置有弹簧(37),弹簧(37)与插板座(35)之间的拉拔杆(38)上固定有与弹簧(37)抵接的顶片(36)；
所述脚踏板(3)的顶部一端固定有竖直的伸缩杆(6)，在所述伸缩杆(6)的顶端伸缩套置有竖直的套管(7)，所述套管(7)的顶端固定在坐板(9)前端底面上，在伸缩杆(6)伸入套管(7)的顶端上设置有弹簧顶头，与弹簧顶头适配的调节孔在套管(7)上开设有多组。
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