CN112773621A - 支撑结构、底盘结构、智能爬楼轮椅及上下台阶方法 - Google Patents

支撑结构、底盘结构、智能爬楼轮椅及上下台阶方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种支撑结构、底盘结构、智能爬楼轮椅及上下台阶方法，其包括前履带组件、后履带组件、第一转动轴和第一驱动机构，后履带组件包括前履带段和后履带段，第一驱动机构驱动后履带组件绕第一转动轴转动，当转动处于第一状态时，所述前履带组件的前端和后履带组件的后端向下倾斜且后履带组件与前履带组件具有夹角，当转动处于第二状态时，所述前履带组件与后履带组件的行走平面处于同一平面上。本发明具有结构简洁美观，方便转向，可以平顺、不间断地上下楼，重心低，人的水平感和安全感好以及对于辅助人员友好等优点。

Description

支撑结构、底盘结构、智能爬楼轮椅及上下台阶方法
技术领域
本发明涉及机动车技术领域，具体涉及一种双履带支撑结构、双履带行走爬楼底盘结构、双履带行走爬楼车、智能爬楼轮椅及上下台阶方法和收纳方法。
背景技术
爬楼轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具，随着无障碍设施的增多，轮椅使用者的活动范围逐步加大，但楼梯却使轮椅受到很大限制。爬楼梯轮椅按照其传动方式可分为：星轮式、履带式和步进支撑式三种。
星轮式爬楼轮椅的爬楼机构由均匀分布在“Y”型、“五星”或“十”字形系杆上的若干个小轮构成。各个小轮既可以绕各自的轴线自转，又可以随着系杆一起绕中心轴公转。在平地行走时，各小轮自转，而爬楼梯时，各小轮一起公转，从而实现爬楼梯的功能。
履带型机构的爬楼梯轮椅采用比星型轮机构更为连续的行走方式，当履带每离开上一台阶或行进到下一台阶时会出现因重心偏离而前后倾侧。履带式爬楼轮椅不适合在楼梯阶沿太光滑及斜度大于30－35度的环境使用。履带式爬楼轮椅平地行走时阻力较大，转角处拐弯不灵活。对此，国内外提出过各种各样的改进机构，仍不是很理想。
步进支撑式爬楼轮椅其原理是模仿人体爬楼动作，由两套支承装置交替支承，以实现上下楼梯的功能。但因其传动机构复杂，其耐用性差，应用较少。
发明内容
对于现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种双履带支撑结构、双履带行走爬楼底盘结构、双履带行走爬楼车、智能爬楼轮椅及上下台阶方法和收纳方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
双履带支撑结构，包括：前履带组件；后履带组件，所述后履带组件包括前履带段和后履带段，所述后履带段与前履带段呈L形设置；第一转动轴，所述第一转动轴被设置在所述前履带组件的后端或靠近该后端，且同时该第一转动轴被设置在所述后履带组件的前端或靠近该前段；第一驱动机构，所述第一驱动机构驱动所述前履带组件和/或后履带组件绕所述第一转动轴转动，当转动处于第一状态时，所述前履带组件的前端和后履带组件的后端向下倾斜且后履带组件与前履带组件具有夹角，当转动处于第二状态时，所述前履带组件与后履带组件的行走平面处于同一平面上。
可选的，所述前履带组件包括前履带支承架、至少两个前履带轮和环形包绕前履带轮的前履带，至少一个前履带轮为驱动轮。
可选的，所述后履带段与前履带段固在一起，当处于第一状态时，所述后履带段向后或向后向上延伸。
可选的，所述前履带段和后履带段为以下形之一：(1)采用同一履带包绕成一体的履带结构，形成后履带组件，(2)采用两个履带包绕成独立的两个履带结构，共同形成后履带组件。
可选的，当采用形式(1)时，所述后履带组件包括后履带支承架，至少三个后履带轮和环形包绕后履带轮的后履带，至少一个后履带轮为驱动轮，所述三个后履带轮将后履带组件分成前履带段和后履带段。
可选的，所述前履带组件的后端具有驱动轮，所述后履带组件的前端具有驱动轮，前履带轮的驱动轮的中心轴与所述后履带组件的驱动轴的中心轴为同一轴。
可选的，所述前履带组件的后端具有前履带轮，所述后履带组件的前端具有后履带轮，所述第一转动轴穿过该前履带轮和/或履带轮的轴心。
可选的，所述第一驱动机构包括：
连接后履带组件的第一连接组件；
第一推拉机构，所述第一推拉机构的一端连接一固定点，另一端与所述第一连接组件相连，第一推拉机构通过第一连接组件带动所述后履带组件实现第一状态、第二状态的转换。
可选的，所述第一推拉机构的一端直接或间接连接在前履带支承架上，所述第一连接组件与后履带支承架相连，且第一连接组件自后履带组件的前端向上延伸，所述第一推拉机构的另一端连接在第一连接组件的上端部。
可选的，所述第一推拉机构为第一电动推杆。
双履带行走爬楼底盘结构，包括上述的双履带支撑结构，还包括：
前行走轮和第二驱动机构，所述前行走轮位于所述前履带组件的前端或靠近该前端，后行走轮和第三驱动机构，所述后行走轮位于所述后履带组件的后端或靠近该后端；
所述第二驱动机构和第三驱动机构分别驱动前行走轮和后行走轮发生移动，当所述前行走轮或后行走轮移动至第一状态时，所述前行走轮或后行走轮向下突出前履带组件或后履带组件，从而可直接接触地面，当所述前行走轮或后行走轮移动至第二状态时，所述前行走轮或后行走轮向上回缩至前履带组件或后履带组件的上面，从而可以离开地面；
动力机构，所述动力机构给所述前履带组件和后履带组件提供动力。
可选的，当所述前履带组件和后履带组件处于第一状态时，所述前行走轮或后行走轮也处于第一状态，当所述前履带组件和后履带组件处于第二状态时，所述前行走轮或后行走轮也处于第二状态。
可选的，所述前行走轮和后行走轮发生移动的方式为以下方式之一：(1)绕一第二转动轴转动，(2)沿一轨道滑动。
可选的，所述方式(1)包括：第二推拉机构，所述第二推拉机构的一端连接一固定点，另一端与所述第二连接组件相连；所述第二连接组件包括第二转动轴，所述第二推拉机构带动第二转动轴转动，从而带动所述前行走轮或后行走轮实现第一状态、第二状态的转换。
可选的，所述前履带组件的前端具有前履带轮，所述后履带组件的后端具有后履带轮，所述第二转动轴穿过该前履带轮或该后履带轮的轴心。
可选的，所述方式(2)包括：
第三推拉机构，所述第三推拉机构的一端连接一固定点，另一端与所述第三连接组件相连；
滑轨，所述前行走轮或后行走轮与滑轨相连；
所述第三推拉机构带动滑轨滑动，从而带动所述前行走轮或后行走轮实现第一状态、第二状态的转换。
可选的，所述滑轨设置在前履带支承架或后履带支承架上。
可选的，所述前行走轮为万向轮。
可选的，所述后行走轮为轮毂电机车轮。
双履带行走爬楼车，包括：
上述的双履带行走爬楼底盘结构；
承托机构，所述承托机构连接在所述前履带组件上。
可选的，所述承托机构的一端通过第一支件直接或间接连接在前履带组件的后端，另一端通过第二支件直接或间接连接在前履带组件的前端。
可选的，所述前履带组件包括前履带支承架，前履带支承架的后端向上延伸形成所述第一支件，所述承托机构连接在第一支件的上端部。
可选的，所述前履带组件包括前履带支承架，前履带支承架的前端连接有所述第二支件，所述第二支件为第四推拉机构。
智能爬楼轮椅，包括上述的双履带行走爬楼车，所述承托机构为座椅，还包括控制器，所述控制器与所述动力机构、第一驱动机构、第二驱动机构和第二驱动机构相连。
可选的，所述第二支件为第四推拉机构，还包括用于检测座椅倾斜角度的角度传感器，所述角度传感器与控制器和第四推拉机构相连，控制器根据角度传感器的信号指令第四推拉机构带动座椅转动至需要的倾斜角度。
可选的，座椅包括以下部件：椅面、椅背、扶手，还包括以下部件的之一或多个：腿部承托、脚部承托、推拉把手，多个所述部件之间通过折叠机构折叠至所述椅面所处平面上。
上述的智能爬楼轮椅的上、下台阶方法，所述上台阶方法包括以下步骤：
(1)初始状态：所述前履带组件和后履带组件保持处于第一状态，所述前行走轮和后行走轮也处于第一状态，智能爬楼轮椅由前行走轮和后行走轮负责地面行走；
(2)上台阶前：使后履带段向上倾斜接触台阶，动力机构驱动后履带段转动，以爬台阶，同时，第二驱动机构和第三驱动机构分别带动前行走轮和后行走轮移动至第二状态；
(3)上台阶中：所述第一驱动机构带动前履带组件和后履带组件转动至第二状态并保持第二状态，智能爬楼轮椅在前履带组件与前履带组件的行走平面带动下向上爬台阶；
(4)上台阶后：所述第一驱动机构带动前履带组件和后履带组件转动至第一状态，所述第二驱动机构和第三驱动机构分别带动前行走轮和后行走轮移动至第一状态；
所述下台阶方法包括以下步骤：
(1)初始状态：所述前履带组件和后履带组件保持处于第一状态，所述前行走轮和后行走轮也处于第一状态，智能爬楼轮椅由前行走轮和后行走轮负责地面行走；
(2)下台阶前：所述第二驱动机构和第三驱动机构分别带动前行走轮和后行走轮移动至第二状态，所述第一驱动机构带动前履带组件和后履带组件转动至第二状态；
(3)下台阶中：所述带动前履带组件和后履带组件保持第二状态，智能爬楼轮椅在前履带组件与前履带组件的行走平面带动下向下爬台阶；
(4)下台阶后：所述第一驱动机构带动前履带组件和后履带组件转动至第一状态，所述第二驱动机构和第三驱动机构分别带动前行走轮和后行走轮移动至第一状态。
可选的，上台阶方法的步骤(2)中，通过第一驱动机构带动前履带组件和后履带组件转动至较大夹角使得后履带段向上倾斜以接触台阶。
上述的智能爬楼轮椅的收纳方法，第一驱动机构带动所述带动前履带组件和后履带组件保持第二状态，第二驱动机构和第三驱动机构分别带动前行走轮和后行走轮保持第二状态；将座椅的各部件折叠至所述座椅同一平面，即实现智能爬楼轮椅的体积最小化，便于收纳。
本发明的有益效果是：
(1)结构新颖、简洁，利用前履带组件和后履带组件的第一状态实现缩短双履带支撑结构的前后距离，便于减少体积，以及在楼梯等狭小空间内更方便转向；利用后履带段刚开始爬上台阶。当前履带组件和后履带组件处于第二状态时，增加了整个履带行走平面的长度，增大了爬楼的稳固性；
(2)双履带行走爬楼底盘结构利用可移动的前行走轮和后行走轮实现行走轮和履带的交替切换，即在地面上用前后行走轮行走，在台阶上用履带行走。另外，由于前、后行走轮是可以逐渐伸出或回缩至前履带组件和后履带组件的下方和上方，因此地面行走和爬楼的切换比较平顺、不间断。如第二驱动机构和第三驱动机构分别安装在前履带组件和后履带组件上，则在前履带组件和后履带组件第一状态和第二状态切换的同时，也可以实现前行走轮、后行走轮第一状态和第二状态的同时切换，从而可以平顺、不间断地实现上、下台阶的动作；
(3)双履带行走爬楼底盘结构中配合前行走轮和后行走轮，可以实现上、下台阶时前履带组件和后履带组件的第一状态、第二状态及前行走轮和后行走轮的第一状态和第二状态的连续转换，可以实现连续不间断的上、下台阶；
(4)双履带行走爬楼车和智能爬楼轮椅的承托机构及座椅直接安装在前履带组件上，这样，当前履带组件和后履带组件处于第一状态时，使座椅处于一个较高的、正常的座椅位置，使坐姿更加舒服；当前履带组件和后履带组件处于第二状态时，由于前履带组件和后履带组件向下移动至平行状态，自然也就使得座椅位置下降，有利于降低重心，避免重心偏离而前后倾侧；
(5)双履带行走爬楼车和智能爬楼轮椅中第二支件为第四推拉机构时，可以通过第四推拉机构随行走状态的变化调节椅面的水平度，使椅面始终保持水平状态，增加人的水平感和安全感；
(6)对于智能爬楼轮椅而言，由于上述体积小、便于转向、及可以不间断的实现爬楼的优点，对于辅助人员也很友好，只需要在上、下台阶的节点指令智能爬楼轮椅产生动作，不需要付出很多的劳动。
附图说明
图1是本发明的智能爬楼轮椅的主视图；
图2是图1的右视图；
图3是图1的左视图；
图4是图1的仰视图；
图5是图1的俯视图；
图6是图1的立体图一；
图7是图1的立体图二；
图8是图1的立体图三；
图9是本发明的智能爬楼轮椅初始状态图；
图10是本发明的智能爬楼轮椅初始爬楼状态图；
图11是本发明的智能爬楼轮椅爬楼中状态图；
图12是本发明的智能爬楼轮椅爬到顶状态图；
图13是本发明的智能爬楼轮椅爬楼完成状态图；
图14是本发明的智能爬楼轮椅折叠状态主视图；
图15是图14的立体图。
图中：
前履带组件1；前履带侧挡11；前履带轮12；前履带13；
后履带组件2；前履带段21；后履带段22；后履带侧挡23；后履带轮24；后履带25；张紧轮26；
第一转动轴3；
第一驱动机构4；第一电动推杆41；第一连接组件42；
前行走轮5；
第二驱动机构6；第二电动推杆61；转向臂62；支臂63；转向轴64；
后行走轮7；
第三驱动机构8；第三电动推杆81；滑轨82；滑槽83；轮轴84；滑槽横梁85；滑轨横梁86；
电机9；
座椅10；
第一支件110；
第四电动推杆120。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例1双履带支撑结构
结合图1-13说明本实施例的双履带支撑结构，其包括前履带组件1、后履带组件2、第一转动轴3和第一驱动机构4。
其中：后履带组件2包括前履带段21和后履带段22，后履带段22与前履带段21呈L形设置，后履带段22向上倾斜，用于爬坡或爬上台阶。所述第一转动轴3被设置在前履带组件1的后端或靠近该后端，且同时该第一转动轴3被设置在后履带组件2的前端或靠近该前段，以便使前履带组件1和后履带组件2折叠后呈“∧”形，一方面可以缩短双履带支撑结构的前后距离，有利于减少体积，方便转向，另一方面前履带组件1和后履带组件2的履带支承架作为支撑主体时形成三角形的牢固支撑结构。第一驱动机构4驱动前履带组件1和/或后履带组件2绕第一转动轴3转动，当转动处于第一状态时，前履带组件1的前端和后履带组件2的后端向下倾斜且后履带组件2与前履带组件1具有夹角，当转动处于第二状态时，前履带组件1与后履带组件2的行走平面处于同一平面上。
具体的，前履带组件1包括前履带支承架，前履带支承架包括两个前履带侧挡11及连接在两个前履带侧挡11之间的连接杆，前履带支承架的前后两端均设有前履带轮12，后面一个前履带轮12为驱动轮。两个前履带侧挡11的下方设有前尼龙轨道，两个前履带轮12外侧环形包绕有前履带13。
具体的，后履带段22与前履带段21固在一起，指L形的后履带段22与前履带段21之间的夹角不变，当处于第一状态时，后履带段22向后或向后向上延伸。前履带段21和后履带段22为以下形之一：(1)采用同一履带包绕成一体的履带结构，形成后履带组件2，(2)采用两个履带包绕成独立的两个履带结构，共同形成后履带组件2。当采用形式(1)时，后履带组件2包括后履带支承架，后履带支承架包括两个后履带侧挡23及连接在两个后履带侧挡23之间的连接杆。两个后履带侧挡23弯折成L形，两端均设有后履带轮24，L形拐角外侧设有一个后履带轮24，L形拐角内侧设有张紧轮26，其中前端的后履带轮24为驱动轮。三个前履带轮12外侧环形包绕的后履带25，张紧轮26压在后履带25的外侧。三个后履带轮24将后履带组件2分成前履带段21和后履带段22。
具体的，前履带组件1的后端具有驱动轮，后履带组件2的前端具有驱动轮，前履带轮12的驱动轮的中心轴与后履带组件2的驱动轴的中心轴为同一轴，该轴为驱动轴，通过电机9带动驱动轴旋转，从而同时驱动前履带13和后履带25运转。所述驱动轴形成所述第一转动轴3。
作为具体示例，第一驱动机构4包括：连接后履带组件2的第一连接组件42；第一推拉机构，第一推拉机构的一端连接一固定点，固定点指在推杆作用下不可伸缩的一端，图示为铰连接。第一推拉机构的另一端与第一连接组件42相连，第一推拉机构通过第一连接组件42带动后履带组件2实现第一状态、第二状态的转换。具体结构示例，第一推拉机构为第一电动推杆41，第一电动推杆41的一端连接在前履带支承架上，另一端连接第一连接组件42。第一连接组件42由后履带支承架的前端驱动轮处向上延伸形成。当第一电动推杆41的伸缩杆前后伸缩时，带动后履带组件2绕驱动轴旋转，实现第一状态和第二状态的转换。
实施例2双履带行走爬楼底盘结构
结合图1-13说明本实施例的双履带行走爬楼底盘结构，其包括实施例1的双履带支撑结构，还包括前行走轮5和第二驱动机构6、后行走轮7和第三驱动机构8及动力机构。
前行走轮5位于前履带组件1的前端或靠近该前端，后行走轮7安装在后履带组件2的后端或靠近该后端，使得前行走轮5和后行走轮7具有较大距离。
第二驱动机构6和第三驱动机构8分别驱动前行走轮5和后行走轮7发生移动，当前行走轮5或后行走轮7移动至第一状态时，前行走轮5或后行走轮7向下突出前履带组件1或后履带组件2，从而可直接接触地面。当前行走轮5或后行走轮7移动至第二状态时，前行走轮5或后行走轮7向上回缩至前履带组件1或后履带组件2的上面，从而可以离开地面。该结构用于实现行走轮和履带的交替切换，即在地面上用前后行走轮7行走，在台阶上用履带行走。
动力机构给前履带组件1和后履带组件2提供动力，可选地，动力机构为电机9。
为配合行走轮和履带的交替切换行走，当前履带组件1和后履带组件2处于第一状态时，前行走轮5或后行走轮7也处于第一状态，当前履带组件1和后履带组件2处于第二状态时，前行走轮5或后行走轮7也处于第二状态。可以理解的是，该方式可采用控制器实现，使它们具有协调配合的动作过程。
相对于现有技术的传动方式，本发明的双履带行走爬楼底盘结构在前履带组件1和后履带组件2的第一状态和第二状态的切换以及前行走轮5和后行走轮7的第一状态和第二状态的切换可以既是连续的、平顺的，又是不间断的，可以实现连续、平顺、不间断的上、下台阶的动作。作为爬楼轮椅，其上下楼过程中座椅10的高度变化也是连续的、平顺的和不间断的。
作为具体示例，前行走轮5和后行走轮7发生移动的方式为以下方式之一：(1)绕一第二转动轴转动，(2)沿一轨道滑动。
具体而言，方式(1)包括：第二推拉机构，第二推拉机构的一端连接一固定点，另一端与第二连接组件相连。第二连接组件包括第二转动轴，第二推拉机构带动第二转动轴转动，从而带动前行走轮5或后行走轮7实现第一状态、第二状态的转换。
其中，所述前履带组件1的前端具有前履带轮12，后履带组件2的后端具有后履带轮24，所述第二转动轴穿过该前履带轮12或该后履带轮24的轴心，该前履带轮12或该后履带轮24的轴心为非驱动轮。这样可使前行走轮5安装在前履带组件1的前端，后行走轮7安装在后履带组件2的后端，以使得前行走轮5和后行走轮7具有较大距离。
上述描述中第二推拉机构即驱动组件，第二连接组件即转向组件，第二转动轴即转向轴64。
下面以前行走轮5为方式(1)进行举例。
转向组件包括连接在转向轴64上的支臂63和转向臂62，所述前行走轮5安装在所述转向臂62的端部，所述驱动组件连接在支臂63的端部，驱动组件通过支臂63带动转向轴64转动，转向轴64通过转向臂62带动所述前行走轮5转动。所述驱动组件安装在前履带支承架上，所述驱动组件为第二电动推杆61。所述前行走轮5为万向轮。作为车体，所述前履带组件1为两个，所述转向轴64穿过两个非驱动轮的轴心，前行走轮5也为两个。
方式(2)包括：
第三推拉机构，第三推拉机构的一端连接一固定点，另一端与第三连接组件相连；
滑轨82，前行走轮5或后行走轮7与滑轨82相连；
第三推拉机构带动滑轨82滑动，从而带动前行走轮5或后行走轮7实现第一状态、第二状态的转换。
上述描述中，伸缩组件包括相互配合的滑轨82和滑槽83，第三推拉机构为驱动件相连，驱动组件带动所述行走轮沿滑槽83移动。
下面以后行走轮7为方式(2)进行举例。
为使结构简化，且利用后履带支承架作为车体支承架，滑槽83和滑轨82安装在前履带支承架上。驱动组件安装在所述履带支承架上。所述驱动组件为第三电动推杆81。所述后行走轮7为轮毂电机9车轮，可使在地面行走时，给后走轮提供动力。
所述后履带组件2为两个，两个滑槽83分别安装在两个后履带支承架的内侧，所述滑槽83之间设有滑槽横梁85，两个后行走轮7通过轮轴84连接在一起，轮轴84的两端分别连接在两端的滑轨82上，所述驱动组件连接在滑槽横梁85和轨轴84之间。有利地，两个所述滑轨82之间还连接有滑轨横梁86。
实施例3双履带行走爬楼车
结合图1-13说明本实施例的双履带行走爬楼车，其包括实施例2的双履带行走爬楼底盘结构和承托机构，承托机构连接在前履带组件1上。承托机构可以是座椅10、床面、托台或车厢等。
有利地，承托机构的一端通过第一支件110直接或间接连接在前履带组件1的后端，另一端通过第二支件直接或间接连接在前履带组件1的前端。该结构使得双履带行走爬楼车以前履带组件1和后履带组件2作为承托机构的主体支撑部分，区别于传统的爬楼轮椅在轮椅基础上附加履带，本结构更加简洁紧凑，减少冗余。
具体的，前履带支承架的后端向上延伸形成第一支件110，承托机构连接在第一支件110的上端部。前履带支承架的前端连接有第二支件，第二支件为第四电动推杆120。通过第四电动推杆120可根据需要调节承托机构的水平度和重心。
实施例4智能爬楼轮椅
如图1-13所示，智能爬楼轮椅包括实施例3的双履带行走爬楼车，其中承托机构为座椅10，还包括控制器，控制器与动力机构、第一电动推杆41、第二电动推杆61和第三电动推杆81相连。
第二支件为第四电动推杆120，还包括用于检测座椅10倾斜角度的角度传感器，角度传感器与控制器和第四电动推杆120相连，控制器根据角度传感器的信号指令第四电动推杆120带动座椅10转动至需要的倾斜角度，包括可以实时检测椅面的水平度，控制第四电动推杆120随时调节椅面的水平度，使椅面始终保持水平状态，增加人的水平感和安全感。
本发明的智能爬楼轮椅，由于座椅10是安装在前履带组件1上的，而前履带13件组件和后履带组件2又是可以折叠或放平的，因此，当前履带组件1和后履带组件2处于第一状态时，使座椅10处于一个较高的、正常的座椅10位置，使坐姿更加舒服；当前履带组件1和后履带组件2处于第二状态时，由于前履带组件1和后履带组件2向下移动至平行状态，自然也就使得座椅10位置下降，有利于降低重心，避免重心偏离而前后倾侧。
具体的，座椅10包括以下部件：椅面、椅背、扶手、腿部承托、脚部承托、推拉把手，椅面、椅背、扶手、腿部承托、脚部承托、推拉把手之间通过折叠机构折叠至椅面所处平面上。折叠机构采用常规的可折叠限位的结构即可，具体是把腿部承托向上抬起至与椅面同一平面上，把脚部承托向上折叠至腿部承托的上方，把椅背向下折叠至椅面的上方，把扶手向上或向下折叠至与椅背同一平面上。
实施例5智能爬楼轮椅的上、下台阶方法
如图9-13所示，实施例4的智能爬楼轮椅的上、下台阶方法，尤其是爬楼、下楼方法，上台阶方法包括以下步骤：
(1)初始状态：前履带组件1和后履带组件2保持处于第一状态，前行走轮5和后行走轮7也处于第一状态，智能爬楼轮椅由前行走轮5和后行走轮7负责地面行走；
(2)初始爬楼状态状态：当靠近台阶时，指令第一电动推杆41逐渐收缩，带动后履带组件2绕第一转动轴3转动，使后履带段22向上倾斜接触台阶；同时指令电机9驱动前履带组件1和后履带组件2转动，以爬第一个台阶，同时，第二电动推杆61和第三电动推杆81分别带动前行走轮5和后行走轮7移动至第二状态；
(3)爬楼中状态：由后履带段22爬上第一个台阶至前履带组件1也爬上台阶过程中，第一电动推杆41带动前履带组件1和后履带组件2逐渐转动至第二状态并保持第二状态，在上台阶过程中，智能爬楼轮椅在前履带组件1与前履带组件1的行走平面带动下向上爬台阶；
(4)爬到顶状态：当后履带段22爬上最后一个台阶(平台)，第一电动推杆41带动前履带组件1和后履带组件2转动，使前履带段21的行走平面贴合在台阶平面上，然后第一电动推杆41带动前履带组件1和后履带组件2继续转动至第一状态并且同时指令电机9驱动前履带组件1和后履带组件2停止转动；
(5)爬楼完成状态：前履带组件1和后履带组件2保持第一状态，第二电动推杆61和第三电动推杆81分别带动前行走轮5和后行走轮7移动至第一状态。
下台阶方法包括以下步骤：
(1)初始状态：前履带组件1和后履带组件2保持处于第一状态，前行走轮5和后行走轮7也处于第一状态，智能爬楼轮椅由前行走轮5和后行走轮7负责地面行走；
(2)初始下楼状态：当靠近台阶时，第二电动推杆61和第三电动推杆81分别带动前行走轮5和后行走轮7移动至第二状态，然后同时指令电机9驱动前履带组件1和后履带组件2转动，同时第一电动推杆41带动前履带组件1和后履带组件2转动至前履带组件1的行走平面与台阶斜度大致相同，前履带组件1先下第一级台阶的同时前履带组件1和后履带组件2逐渐转动至第二状态；
(3)下楼中状态：带动前履带组件1和后履带组件2保持第二状态，智能爬楼轮椅在前履带组件1与前履带组件1的行走平面带动下向下爬台阶；
(4)下到底状态：当前履带组件1离开最后一台阶，第一电动推杆41带动前履带组件1和后履带组件2逐渐转动至第一状态，同时指令电机9驱动前履带组件1和后履带组件2停止转动，在转动至第二状态过程中完成智能爬楼轮椅的整个下楼过程；
(5)下楼完成状态：前履带组件1和后履带组件2保持第一状态，第二电动推杆61和第三电动推杆81分别带动前行走轮5和后行走轮7移动至第一状态。
可选的，上台阶方法的步骤(2)中，通过第一电动推杆41带动前履带组件1和后履带组件2转动至较大夹角使得后履带段22向上倾斜以接触台阶。
可选的，上述上台阶或下台阶过程中，角度传感器实时检测座椅10平面的倾斜度，并实时指令第四电动推杆120以确保座椅10处于一平面，可选的，该平面为水平平面。
实施例6智能爬楼轮椅的折叠收纳方法
如图14、15所示，智能爬楼轮椅的折叠收纳方法，第一电动推杆41带动带动前履带组件1和后履带组件2保持第二状态，第二电动推杆61和第三电动推杆81分别带动前行走轮5和后行走轮7保持第二状态；将座椅10的各部件折叠至座椅10同一平面，即实现智能爬楼轮椅的体积最小化，便于收纳。
具体是把腿部承托向上抬起至与椅面同一平面上，把脚部承托向上折叠至腿部承托的上方，把椅背向下折叠至椅面的上方，把扶手向上或向下折叠至与椅背同一平面上。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (29)

1.双履带支撑结构，其特征在于，包括：
前履带组件；
后履带组件，所述后履带组件包括前履带段和后履带段，所述后履带段与前履带段呈L形设置；
第一转动轴，所述第一转动轴被设置在所述前履带组件的后端或靠近该后端，且同时该第一转动轴被设置在所述后履带组件的前端或靠近该前段；
第一驱动机构，所述第一驱动机构驱动所述前履带组件和/或后履带组件绕所述第一转动轴转动，当转动处于第一状态时，所述前履带组件的前端和后履带组件的后端向下倾斜且后履带组件与前履带组件具有夹角，当转动处于第二状态时，所述前履带组件与后履带组件的行走平面处于同一平面上。
2.根据权利要求1所述的双履带支撑结构，其特征在于，所述前履带组件包括前履带支承架、至少两个前履带轮和环形包绕前履带轮的前履带，至少一个前履带轮为驱动轮。
3.根据权利要求1所述的双履带支撑结构，其特征在于，所述后履带段与前履带段固在一起，当处于第一状态时，所述后履带段向后或向后向上延伸。
4.根据权利要求1或3所述的双履带支撑结构，其特征在于，所述前履带段和后履带段为以下形之一：(1)采用同一履带包绕成一体的履带结构，形成后履带组件，(2)采用两个履带包绕成独立的两个履带结构，共同形成后履带组件。
5.根据权利要求4所述的双履带支撑结构，其特征在于，当采用形式(1)时，所述后履带组件包括后履带支承架，至少三个后履带轮和环形包绕后履带轮的后履带，至少一个后履带轮为驱动轮，所述三个后履带轮将后履带组件分成前履带段和后履带段。
6.根据权利要求1所述的双履带支撑结构，其特征在于，所述前履带组件的后端具有驱动轮，所述后履带组件的前端具有驱动轮，前履带轮的驱动轮的中心轴与所述后履带组件的驱动轴的中心轴为同一轴。
7.根据权利要求1或6所述的双履带支撑结构，其特征在于，所述前履带组件的后端具有前履带轮，所述后履带组件的前端具有后履带轮，所述第一转动轴穿过该前履带轮和/或履带轮的轴心。
8.根据权利要求1所述的双履带支撑结构，其特征在于，所述第一驱动机构包括：
连接后履带组件的第一连接组件；
第一推拉机构，所述第一推拉机构的一端连接一固定点，另一端与所述第一连接组件相连，第一推拉机构通过第一连接组件带动所述后履带组件实现第一状态、第二状态的转换。
9.根据权利要求8所述的双履带支撑结构，其特征在于，所述第一推拉机构的一端直接或间接连接在前履带支承架上，所述第一连接组件与后履带支承架相连，且第一连接组件自后履带组件的前端向上延伸，所述第一推拉机构的另一端连接在第一连接组件的上端部。
10.根据权利要求9所述的双履带支撑结构，其特征在于，所述第一推拉机构为第一电动推杆。
11.双履带行走爬楼底盘结构，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的双履带支撑结构，还包括：
前行走轮和第二驱动机构，所述前行走轮位于所述前履带组件的前端或靠近该前端，
后行走轮和第三驱动机构，所述后行走轮位于所述后履带组件的后端或靠近该后端；
所述第二驱动机构和第三驱动机构分别驱动前行走轮和后行走轮发生移动，当所述前行走轮或后行走轮移动至第一状态时，所述前行走轮或后行走轮向下突出前履带组件或后履带组件，从而可直接接触地面，当所述前行走轮或后行走轮移动至第二状态时，所述前行走轮或后行走轮向上回缩至前履带组件或后履带组件的上面，从而可以离开地面；
动力机构，所述动力机构给所述前履带组件和后履带组件提供动力。
12.根据权利要求11所述的双履带行走爬楼底盘结构，其特征在于，当所述前履带组件和后履带组件处于第一状态时，所述前行走轮或后行走轮也处于第一状态，当所述前履带组件和后履带组件处于第二状态时，所述前行走轮或后行走轮也处于第二状态。
13.根据权利要求11所述的双履带行走爬楼底盘结构，其特征在于，所述前行走轮和后行走轮发生移动的方式为以下方式之一：(1)绕一第二转动轴转动，(2)沿一轨道滑动。
14.根据权利要求13所述的双履带行走爬楼底盘结构，其特征在于，所述方式(1)包括：
第二推拉机构，所述第二推拉机构的一端连接一固定点，另一端与所述第二连接组件相连；
所述第二连接组件包括第二转动轴，所述第二推拉机构带动第二转动轴转动，从而带动所述前行走轮或后行走轮实现第一状态、第二状态的转换。
15.根据权利要求14所述的双履带行走爬楼底盘结构，其特征在于，所述前履带组件的前端具有前履带轮，所述后履带组件的后端具有后履带轮，所述第二转动轴穿过该前履带轮或该后履带轮的轴心。
16.根据权利要求13所述的双履带行走爬楼底盘结构，其特征在于，所述方式(2)包括：
第三推拉机构，所述第三推拉机构的一端连接一固定点，另一端与所述第三连接组件相连；
滑轨，所述前行走轮或后行走轮与滑轨相连；
所述第三推拉机构带动滑轨滑动，从而带动所述前行走轮或后行走轮实现第一状态、第二状态的转换。
17.根据权利要求16所述的双履带行走爬楼底盘结构，其特征在于，所述滑轨设置在前履带支承架或后履带支承架上。
18.根据权利要求11所述的双履带行走爬楼底盘结构，其特征在于，所述前行走轮为万向轮。
19.根据权利要求11所述的双履带行走爬楼底盘结构，其特征在于，所述后行走轮为轮毂电机车轮。
20.双履带行走爬楼车，其特征在于，包括：
权利要求11-19任一项所述的双履带行走爬楼底盘结构；
承托机构，所述承托机构连接在所述前履带组件上。
21.根据权利要求20所述的双履带行走爬楼车，其特征在于，所述承托机构的一端通过第一支件直接或间接连接在前履带组件的后端，另一端通过第二支件直接或间接连接在前履带组件的前端。
22.根据权利要求21所述的双履带行走爬楼车，其特征在于，所述前履带组件包括前履带支承架，前履带支承架的后端向上延伸形成所述第一支件，所述承托机构连接在第一支件的上端部。
23.根据权利要求21所述的双履带行走爬楼车，其特征在于，所述前履带组件包括前履带支承架，前履带支承架的前端连接有所述第二支件，所述第二支件为第四推拉机构。
24.智能爬楼轮椅，其特征在于，包括权利要求20-23任一项所述的双履带行走爬楼车，所述承托机构为座椅，还包括控制器，所述控制器与所述动力机构、第一驱动机构、第二驱动机构和第二驱动机构相连。
25.根据权利要求24所述的智能爬楼轮椅，其特征在于，所述第二支件为第四推拉机构，还包括用于检测座椅倾斜角度的角度传感器，所述角度传感器与控制器和第四推拉机构相连，控制器根据角度传感器的信号指令第四推拉机构带动座椅转动至需要的倾斜角度。
26.根据权利要求24所述的智能爬楼轮椅，其特征在于，座椅包括以下部件：椅面、椅背、扶手，还包括以下部件的之一或多个：腿部承托、脚部承托、推拉把手，多个所述部件之间通过折叠机构折叠至所述椅面所处平面上。
27.权利要求24-26任一项所述的智能爬楼轮椅的上、下台阶方法，其特征在于，所述上台阶方法包括以下步骤：
(1)初始状态：所述前履带组件和后履带组件保持处于第一状态，所述前行走轮和后行走轮也处于第一状态，智能爬楼轮椅由前行走轮和后行走轮负责地面行走；
(2)上台阶前：使后履带段向上倾斜接触台阶，动力机构驱动后履带段转动，以爬台阶，同时，第二驱动机构和第三驱动机构分别带动前行走轮和后行走轮移动至第二状态；
(3)上台阶中：所述第一驱动机构带动前履带组件和后履带组件转动至第二状态并保持第二状态，智能爬楼轮椅在前履带组件与前履带组件的行走平面带动下向上爬台阶；
(4)上台阶后：所述第一驱动机构带动前履带组件和后履带组件转动至第一状态，所述第二驱动机构和第三驱动机构分别带动前行走轮和后行走轮移动至第一状态；
所述下台阶方法包括以下步骤：
(1)初始状态：所述前履带组件和后履带组件保持处于第一状态，所述前行走轮和后行走轮也处于第一状态，智能爬楼轮椅由前行走轮和后行走轮负责地面行走；
(2)下台阶前：所述第二驱动机构和第三驱动机构分别带动前行走轮和后行走轮移动至第二状态，所述第一驱动机构带动前履带组件和后履带组件转动至第二状态；
(3)下台阶中：所述带动前履带组件和后履带组件保持第二状态，智能爬楼轮椅在前履带组件与前履带组件的行走平面带动下向下爬台阶；
(4)下台阶后：所述第一驱动机构带动前履带组件和后履带组件转动至第一状态，所述第二驱动机构和第三驱动机构分别带动前行走轮和后行走轮移动至第一状态。
28.根据权利要求27所述的上、下台阶方法，其特征在于，上台阶方法的步骤(2)中，通过第一驱动机构带动前履带组件和后履带组件转动至较大夹角使得后履带段向上倾斜以接触台阶。
29.权利要求26所述的智能爬楼轮椅的折叠收纳方法，其特征在于，第一驱动机构带动所述带动前履带组件和后履带组件保持第二状态，第二驱动机构和第三驱动机构分别带动前行走轮和后行走轮保持第二状态；将座椅的各部件折叠至所述座椅同一平面，即实现智能爬楼轮椅的体积最小化，便于收纳。
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