CN113018119A - 一种多功能老年助行器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能老年助行器及其使用方法，该助行器包括架体、行走爬梯机构；行走爬梯机构包括控制器、主动轮机构和从动轮机构，主动轮机构包括两个主动轮组件，主动轮组件包括驱动电机、第一三叶轮和第二三叶轮，驱动电机通过减速增扭齿轮传动机构与第一转轴连接，第一转轴和第二转轴之间通过单向动力传递机构进行连接，以使得驱动电机带动第一转轴在正向旋转时能够同步带动第二转轴旋转，且驱动电机带动第一转轴在反向旋转时不能同步带动第二转轴旋转，以使得第一三叶轮和第二三叶轮能相对转动到完全重合或形成整圆轮廓的位置。本发明能自动进行爬楼、爬台阶的操作，从而能更好的满足老年人的出行需求。

Description

一种多功能老年助行器及其使用方法

技术领域

本发明涉及助老器械技术领域，具体涉及一种多功能老年助行器及其使用方法。

背景技术

重度帕金森、中风偏瘫等患者以及部分老人，腿部无力，行走困难，需要利用助行器坚持行走锻炼以有效增强腿部肌肉肌力的恢复，提升生活质量和治愈疾病的信心。据2017年相关统计数据，我国40岁以上人群中，有15％面临脑卒中高风险，而且以年9％的速度递增；帕金森患者超过300万人，而且知识分子发病率越来越高。脑卒中的致残和帕金森病表现基本以行动不便为主，所以压疮、肺炎和肌肉萎缩等并发症随之而来。绝大多数患者家庭以及社区养老机构、康复机构都对助行器有着巨大需求。

近年来，对助行器的研究越来越多，助行器发展至今形式也多种多样，有配备坐板的单脚拐杖、四脚助步器、电动轮椅等等，它们的功能是在行走过程中支撑老人身体的大部分重量，减轻双腿的压力，又或是直接代步。

现有的助行器往往只有一种使用模式，即对老人进行支撑，进而辅助老人的行走，使用模式单一，同时现有助行器在遇到台阶或楼梯时，往往需要使用者将助行器整体抬起以跨过台阶或楼梯，但助行器的使用者多是行动不便的老人，这种操作对他们来说十分困难，因此现有的助行器往往无法再有台阶或楼梯的地方使用，这些都使得现有助行器不能很好的满足老年人的出行需求，使用性能单一，使用场所受限。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能自动进行爬楼、爬台阶的操作，从而能更好的满足老年人的出行需求的多功能老年助行器。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种多功能老年助行器，包括架体、以及安装在所述架体上的行走爬梯机构；

所述行走爬梯机构包括控制器、以及沿所述架体径向分布的主动轮机构和从动轮机构，所述从动轮机构包括沿所述架体轴向分布的两个从动轮组件，所述主动轮机构包括沿所述架体轴向分布的两个主动轮组件，所述主动轮组件包括驱动电机、第一三叶轮和与所述第一三叶轮外形尺寸一致的第二三叶轮，所述第一三叶轮的相邻两个叶片之间具有用于爬台阶的间隙，且所述第一三叶轮和所述第二三叶轮能够相对转动到完全重合或相互错位形成整圆轮廓的位置，所述第一三叶轮套设在第一转轴上，所述第二三叶轮套设在第二转轴上，所述第一转轴和所述第二转轴同轴线设置，以使得所述第一三叶轮和所述第二三叶轮具有相同的转动中心；所述驱动电机与所述控制器电连接，以使得所述控制器能够控制所述驱动电机的转动，且所述驱动电机通过减速增扭齿轮传动机构与所述第一转轴连接，以使得所述驱动电机的动力通过所述减速增扭齿轮传动机构的减速增扭后传递给所述第一转轴，所述第一转轴和所述第二转轴之间通过单向动力传递机构进行连接，以使得所述驱动电机带动所述第一转轴在正向旋转时能够同步带动所述第二转轴旋转，且所述驱动电机带动所述第一转轴在反向旋转时不能同步带动所述第二转轴旋转。

在本方案中，定义水平垂直于助行器行进的方向为轴向方向，竖直垂直于助行器行进的方向为竖向方向。

本发明的工作原理是：当在进行爬楼梯、爬台阶等操作时，将主动轮机构所在方向作为此时助行器的前方，人手扶在架体上，使用时，控制器先控制驱动电机反向转动，使得驱动电机带动第一转轴反向旋转，此时第二转轴将不会跟随第一转轴转动，第一转轴反向旋转的同时还将带动第一三叶轮旋转，使得第一三叶轮从与第二三叶轮整体呈圆形轮廓状态的位置转动到与第二三叶轮完全重合的位置，这时两个三叶轮整体呈三叶轮轮廓的结构形式；当开始爬楼梯或爬台阶时，控制器控制驱动电机正向旋转，使得驱动电机带动第一转轴正向旋转，此时第一转轴将同步带动第二转轴旋转，即此时第一三叶轮和第二三叶轮也将同步向前转动，第一三叶轮和第二三叶轮在向前转动时，利用第一三叶轮和第二三叶轮相邻两个叶片之间的间隙卡住对应位置的楼梯或台阶，且第一三叶轮和第二三叶轮上对应位置的叶片将抵接在楼梯或台阶的上表面，此时第一三叶轮和第二三叶轮持续向前转动，与台阶或楼梯相抵接的两个三叶轮的叶片向前转动并带动整个助行器提升并向前移动，由此就完成对单级台阶或楼梯的跨越，当需要跨越的是多级台阶或楼梯时，两个三叶轮上另一位置的两个叶片之间的间隙卡住下一级的楼梯或台阶完成下一级台阶或楼梯的跨越，如此往复就可以完成多级台阶和楼梯的跨越。

当完成楼梯或台阶的跨越后需要在平路上行走时，控制器控制驱动电机反向转动，驱动电机反向转动再带动第一转轴反向转动，第一转轴反向转动再带动第一三叶轮从与第二三叶轮完全重合的位置转动到与第二三叶轮整体呈圆形轮廓状态的位置，此时两个三叶轮整体形成圆形的轮廓形态，可以方便在平路上的运行。

因此，本方案的多功能助行器通过两个三叶轮之间位置状态的变化，在爬楼梯或爬台阶时，利用两个三叶轮中各三叶轮之间的间隙来卡住台阶或楼梯上行，从而实现爬楼梯或爬台阶的目的，同时在平路运行时，两个三叶轮相对转动以形成整体呈圆形的轮廓形态，以此来保证在平路上的正常运行，因此，本方案即能辅助老年人进行爬楼梯或爬台阶，又能保证在平路上的正常运行，从而能更好的满足老年人的出行需求。

优选的，所述减速增扭齿轮传动机构包括减速器、主动齿轮和从动齿轮，所述减速器的输入轴与所述驱动电机的转轴连接，所述减速器的输出轴与所述主动齿轮连接，所述从动齿轮与所述第一转轴连接，且所述主动齿轮和所述从动齿轮始终处于啮合状态。

这样，多功能老年助行器在使用时的行驶速度往往较慢，同时当人坐在该助行器或支撑在该助行器上时，助行器整体的重量较大，需要较大的转矩来保证助行器的运行，因此本方案通过设置减速增扭齿轮机构，利用减速器、主动齿轮和从动齿轮对驱动电机的输出动力进行减速增扭，以此来满足助行器对行驶速度和作用扭矩的需求。

优选的，所述单向动力传递机构包括棘轮和棘爪，所述棘轮连接在所述第一转轴上，且所述棘轮的外圆周上设有若干的单向斜齿，所述第二转轴上靠近所述棘轮的位置设有连接盘，所述棘爪铰接在所述连接盘上，且所述棘爪能够伸入对应位置所述棘轮的单向斜齿的齿槽内，并在所述棘轮正向转动时卡接在所述单向斜齿的齿槽内，且在所述棘轮反向转动时在所述单向斜齿的齿背上滑动。

这样，本方案通过设置单向动力传递机构，使得第一转轴仅仅在正向转动时同步带动第二转轴转动，第一转轴在反向转动时不带动第二转轴同步转动，这样使得第一转轴能够带动第一三叶轮分别转动到与第二三叶轮重合或错位形成圆形轮廓的位置，以此来满足爬梯和平路行走的双重需求。在本方案中，为了实现动力的单向传递，在第一转轴上设置棘轮，在第二转轴上通过连接盘铰接有棘爪，当第一转轴正向转动时，棘爪被卡接在棘轮单向斜齿的齿槽内，从而使得第二转轴跟随第一转轴同步转动，而在第一转轴反向转动时，利用棘爪在单向斜齿的齿背上滑动，使得第二转轴不跟随第一转轴同步转动，由此就实现了第一转轴动力的单向传递。

优选的，在所述架体上设有安装座，所述驱动电机安装在所述安装座上，所述第一转轴上沿其轴向开设有安装孔，所述第二转轴远离其连接所述第二三叶轮的一端伸入所述安装孔内，且所述第一转轴伸入所述安装座内并与所述安装座之间通过轴承进行转动连接。

这样，通过设置安装座，利用安装座对驱动电机进行安装，同时使得第一转轴通过轴承支撑在安装座上。

优选的，所述坐板机构包括沿所述架体轴向分布的两个坐板组件，两个所述坐板组件转动连接在对应位置的所述架体上，两个所述坐板组件远离其连接所述架体的一端能够相互连接以形成供人体坐立的坐板，且两个所述坐板组件远离其连接所述架体的一端能够相互分离以让出人体行走时的站立空间。

本方案的助行器具有多种使用方式，当作为坐式代步的轮椅使用时，将坐板机构中的两个坐板组件进行连接以形成供人体坐立的坐板，此时使用者可以坐在坐板上，第一三叶轮和第二三叶轮整体呈一个圆形的轮廓形态，此时控制器再控制驱动电机正向转动，驱动电机正向转动再带动第一转轴正向旋转，此时在单向动力传递机构的作用下，第一转轴将带动第二转轴同步转动，即此时第一三叶轮和第二三叶轮将同步转动，由此推动助行器前进，实现坐式代步的效果。

当作为站立式助行功能使用时，将坐板机构中的两个坐板组件分离以让出人体行走时的站立空间，人手扶在架体上，第一三叶轮和第二三叶轮整体呈一个圆形的轮廓形态，此时控制器再控制驱动电机正向转动，驱动电机正向转动再带动第一转轴正向旋转，此时在单向动力传递机构的作用下，第一转轴将带动第二转轴同步转动，即此时第一三叶轮和第二三叶轮将同步转动，由此推动助行器前进，实现站立式助行的效果。

优选的，所述坐板机构包括沿所述架体轴向分布的第一坐板组件和第二坐板组件，所述第一坐板组件和所述第二坐板组件均活动连接在对应位置的所述架体上，以使得所述第一坐板组件和所述第二坐板组件均能在所述架体上转动并沿所述架体的轴向滑动，在所述第一坐板组件上远离其连接所述架体的一侧沿助行器的行进方向间隔设置有多个卡扣，在所述第二坐板组件上远离其连接所述架体的一侧沿助行器的行进方向间隔设置有多个连接块，所述连接块与所述卡扣一一对应，且在所述连接块上开设有与所述卡扣外形尺寸相适应的卡槽，以使得所述卡扣能够伸入对应位置的所述卡槽内，相邻两个所述连接块之间的轴向距离大于所述卡扣的轴向宽度，以使得所述卡扣能够完全退出对应位置的所述卡槽。

这样，当该助行器作为坐式代步使用时，将第一坐板组件和第二坐板组件分别让各自与架体连接的位置转动，直到第一坐板组件和第二坐板组件转动到水平状态位置，然后将第一坐板组件或第二坐板组件沿架体轴向移动，直到第一坐板组件上的卡扣完全伸入到第二坐板组件的卡槽内，此时利用卡扣与卡槽之间的卡接作用实现第一坐板组件和第二坐板组件之间的连接，人可以坐在该坐板机构上，实现坐式代步使用的目的。

当该助行器作为站式助力或爬梯不需要使用坐板机构时，将第一坐板组件或第二坐板组件沿反方向移动，使得第一坐板组件上的卡扣从第二坐板组件上的卡槽内完全退出，此时第一坐板组件和第二坐板组件之间不再有连接关系，在重力的作用下，第一坐板组件和第二坐板组件将分别绕各自与架体连接的位置向下转动到呈竖直状态的位置，由此实现了第一坐板组件和第二坐板组件之间的拆卸。

因此，本方案利用卡扣和卡槽之间的配合方便的实现了第一坐板组件和第二坐板组件之间的安装与拆卸。

优选的，所述从动轮组件包括大腿杆、小腿杆和从动轮组，所述大腿杆的上端与对应位置的所述架体铰接，所述大腿杆的下端与所述小腿杆的上端铰接，所述小腿杆的下端与所述从动轮组转动连接，且在所述大腿杆和所述小腿杆之间还连接有气弹簧，以使得所述大腿杆和所述小腿杆之间形成设定的角度并对运动过程中的振动进行缓冲。

这样，从动轮组件各零件之间形成的转动副和气弹簧的配合，即提高了从动轮组件整体结构的稳定性，同时也提高了从动轮组件的灵活性，气弹簧在助行器使用过程中还能对运动过程中的振动进行缓冲，从而提高助行器使用的舒适性。

优选的，所述从动轮组包括沿轴向设置的安装轴，在所述安装轴的轴向两侧分别设有从动轮支架，所述从动轮支架整体呈沿周向均布的三叶形结构，且在所述从动轮支架三叶形结构的每个叶片上均转动连接有从动轮，相邻两个从动轮之间具有用于爬台阶的间隙，且该间隙对应的圆弧角度为60°。

这样，将从动轮组整体也设计为和主动轮组件结构类似的三叶轮机构，从动轮组可以在爬梯时辅助主动轮组件的运动，使得爬梯更加的快捷和方便。

优选的，多功能老年助行器还包括沿所述架体轴向分布的两组自平衡机构，所述自平衡机构包括整体呈开口向上的U型结构的导轨，在所述导轨竖向方向的两侧均开设有导向槽，在所述导轨上沿轴向间隔分布有两组三角滑轮机构，所述三角滑轮机构包括三角滑轮支架，所述三角滑轮支架整体呈三角形结构，且所述三角滑轮支架三角形结构的上顶点处与对应位置的所述架体固定连接，所述三角滑轮支架三角形结构的两个下顶点处均固定连接有竖向设置的连接架，在所述连接架竖向方向的两端均通过连接轴转动连接有平衡滑轮，所述平衡滑轮滑动连接在对应位置的所述导向槽内；所述导轨靠近所述主动轮组件的一端通过第一支架与对应位置的所述主动轮组件连接，所述导轨靠近所述从动轮组件的一端通过第二支架与对应位置的所述从动轮组件连接。

这样，通过设置自平衡机构，当助行器再移动到有坡度的路面时，由于人的重心方向不变，重力作用在架体上上，在人搀扶的压力或重力下，三角状滑轮机构中的平衡滑轮将沿着导轨上的导向槽前后滑动来带动架体整体保持水平，进而使得人体始终保持水平，因此， 本方案的助行器无论是站立式助行，还是坐式代步，均使人体运动保持水平，体感舒适，可补偿坡度达30余度，实现较缓和的水平面自平衡。

优选的，在所述架体上还可拆卸连接有腋下支撑扶手，所述腋下支撑扶手安装在所述架体靠近所述主动轮机构的一侧，且所述腋下支撑扶手包括连接部和支撑部，所述连接部用于与所述架体连接，所述支撑部能与人体腋下位置相适应以为人体提供助力。

这样，通过设置腋下支撑扶手，当在作为站式助行或站立式爬梯时，转动腋下支撑扶手，使得腋下支撑扶手的连接部朝向人体站立使用时的腋下位置，然后人体的腋下位置支撑在连接部上，由此实现在站式助行或站式爬楼时对人体的助力作用；当助行器作为坐式助行模式使用时，转动腋下支撑扶手，使得器连接部朝向助行器前进方向的相反侧，此时他人可以通过腋下支撑扶手的连接部推动助行器前进。由此通过改变腋下支撑扶手的方向，可以实现使用者搀扶助力和他人推动助行器之间模式的切换。

一种多功能老年助行器的使用方法，采用上述多功能老年助行器，包括平路行走使用方法或/和爬梯使用方法：

其中平路行走使用方法为：

步骤1）所述控制器控制所述驱动电机反向转动，所述驱动电机反向转动再带动所述第一转轴反向转动，所述第一转轴反向转动再带动所述第一三叶轮转动到与所述第二三叶轮整体呈圆形轮廓状态的位置；

步骤2）所述驱动器控制所述驱动电机正向转动，所述驱动电机正向转动再带动所述第一转轴正向旋转，所述第一转轴在所述单向动力传递机构作用下带动所述第二转轴同步转动，以使得所述第一三叶轮和所述第二三叶轮同步转动，实现在平路的行走。

其中爬梯使用方法为：

步骤1）将所述主动轮机构所在方向作为多功能老年助行器的前方；

步骤2）所述控制器控制所述驱动电机反向转动，所述驱动电机反向转动再带动所述第一转轴反向转动，所述第一转轴反向转动再带动所述第一三叶轮转动到与所述第二三叶轮完全重合的位置；

步骤3）所述控制器控制所述驱动电机正向旋转，所述驱动电机带动所述第一转轴正向旋转，所述第一转轴在所述单向动力传递机构作用下带动所述第二转轴同步转动，以使得所述第一三叶轮和所述第二三叶轮同步向前转动，所述第一三叶轮和所述第二三叶轮在向前转动时，所述第一三叶轮和所述第二三叶轮相邻两个叶片之间的间隙卡住对应位置的楼梯或台阶，且所述第一三叶轮和所述第二三叶轮上对应位置的叶片将抵接在楼梯或台阶的上表面，所述第一三叶轮和所述第二三叶轮持续向前转动，与台阶或楼梯相抵接的所述第一三叶轮和所述第二三叶轮的叶片向前转动并带动整个多功能老年助行器提升并向前移动，完成对单级台阶或楼梯的跨越；

步骤4）重复步骤3）直到完成所有台阶或楼梯的跨越。

本发明的助行器与现有技术中的助行器相比，具有以下优点：

1、本发明的助行器具有多种工作模式：

当助行器呈站立式助行的形态时，卸下坐板机构，使用者站在助行器框架里，腋窝放在腋下支撑扶手上面，腋下支撑扶手可以支撑身体的大部分重量，当行走在平路上，老人推着助行器亦步亦趋向前走，助行器支撑身体大部分重量，减轻双腿压力，并且270°范围保护老人，防止摔倒。

当助行器呈坐式代步的形态时，安装坐板机构，两个三叶轮恢复整圆轮廓形态，将腋下支撑扶手旋转180°后再拧紧，使得其连接部转到后面，此时助行器是一个普通轮椅，使用者坐在上面，可以有人帮助推着助行器移动。

当助行器呈爬梯的形态时，采用站立式助行形态辅助爬楼，卸下坐板机构，老人站在助行器框架里，腋窝放在腋下支撑扶手上面，控制器控制驱动电机运行，使得两个三叶轮相对转动到完全重合的位置，这时整个从动轮为一个三叶轮轮廓，与主动轮组件的运动配合一起辅助老人上楼。

2、本发明通过对两个三叶轮状态的切换，实现爬楼运动和平路面运动相互转换，方便可靠。

3、本发明的自平衡机构，能够适应恶劣路面，安全性高，体感舒适。

4、本发明根据人机工学而设计，在保证舒适性的前提下又能使人行走更加省力，从而跟好的帮助行动不便的老人出行。

5、本发明的坐板机构采用卡铆连接的卡铆坐板，拆卸方便巧妙。

附图说明

图1为本发明多功能老年助行器坐式代步使用时的结构示意图；

图2为本发明多功能老年助行器坐式代步使用时的侧视图；

图3为本发明多功能老年助行器站立式助行使用时的结构示意图；

图4为本发明多功能老年助行器中主动轮机构在架体上的安装结构示意图；

图5为本发明多功能老年助行器中从动轮组件的结构示意图；

图6为图5中A处的放大示意图；

图7为本发明多功能老年助行器在爬梯时两个三叶轮的状态示意图；

图8为本发明多功能老年助行器中从动轮机构的结构示意图；

图9为本发明多功能老年助行器中自平衡机构的结构示意图；

图10为本发明多功能老年助行器中三角滑轮机构的结构示意图；

图11为本发明多功能老年助行器中第二坐板组件的结构示意图；

图12为本发明多功能老年助行器中第一坐板组件的结构示意图。

附图标记说明：架体1、腋下支撑扶手2、主动轮机构3、控制器301、第一三叶轮302、第二三叶轮303、第一转轴304、第二转轴305、主动齿轮306、减速器307、从动齿轮308、棘轮309、连接盘310、棘爪311、从动轮机构4、大腿杆401、气弹簧402、小腿杆403、从动轮支架404、从动轮405、自平衡机构5、导轨501、导向槽502、三角滑轮支架503、平衡滑轮504、坐板机构6、第二坐板组件601、卡槽602、第一坐板组件603、卡扣604、安装座7。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如附图1到附图6所示，一种多功能老年助行器，包括架体1、以及安装在架体1上的行走爬梯机构；

行走爬梯机构包括控制器301、以及沿架体1径向分布的主动轮机构3和从动轮机构4，从动轮机构4包括沿架体1轴向分布的两个从动轮组件，主动轮机构3包括沿架体1轴向分布的两个主动轮组件，主动轮组件包括驱动电机、第一三叶轮302和与第一三叶轮302外形尺寸一致的第二三叶轮303，第一三叶轮302的相邻两个叶片之间具有用于爬台阶的间隙，且第一三叶轮302和第二三叶轮303能够相对转动到完全重合或相互错位形成整圆轮廓的位置，第一三叶轮302套设在第一转轴304上，第二三叶轮303套设在第二转轴305上，第一转轴304和第二转轴305同轴线设置，以使得第一三叶轮302和第二三叶轮303具有相同的转动中心；驱动电机与控制器301电连接，以使得控制器301能够控制驱动电机的转动，且驱动电机通过减速增扭齿轮传动机构与第一转轴304连接，以使得驱动电机的动力通过减速增扭齿轮传动机构的减速增扭后传递给第一转轴304，第一转轴304和第二转轴305之间通过单向动力传递机构进行连接，以使得驱动电机带动第一转轴304在正向旋转时能够同步带动第二转轴305旋转，且驱动电机带动第一转轴304在反向旋转时不能同步带动第二转轴305旋转。在本方案中，第一三叶轮302和第二三叶轮303中各自相邻两个叶片之间的距离对应的圆弧角度为60°。

在本方案中，定义水平垂直于助行器行进的方向为轴向方向，竖直垂直于助行器行进的方向为竖向方向。

本发明的工作原理是：当在进行爬楼梯、爬台阶等操作时，将主动轮机构3所在方向作为此时助行器的前方，人手扶在架体1上，使用时，控制器301先控制驱动电机反向转动，使得驱动电机带动第一转轴304反向旋转，此时第二转轴305将不会跟随第一转轴304转动，第一转轴304反向旋转的同时还将带动第一三叶轮302旋转，使得第一三叶轮302从与第二三叶轮303整体呈圆形轮廓状态的位置转动到与第二三叶轮303完全重合的位置，这时两个三叶轮整体呈三叶轮轮廓的结构形式；当开始爬楼梯或爬台阶时，控制器301控制驱动电机正向旋转，使得驱动电机带动第一转轴304正向旋转，此时第一转轴304将同步带动第二转轴305旋转，即此时第一三叶轮302和第二三叶轮303也将同步向前转动，第一三叶轮302和第二三叶轮303在向前转动时，利用第一三叶轮302和第二三叶轮303相邻两个叶片之间的间隙卡住对应位置的楼梯或台阶，且第一三叶轮302和第二三叶轮303上对应位置的叶片将抵接在楼梯或台阶的上表面（如附图7所示），此时第一三叶轮302和第二三叶轮303持续向前转动，与台阶或楼梯相抵接的两个三叶轮的叶片向前转动并带动整个助行器提升并向前移动，由此就完成对单级台阶或楼梯的跨越，当需要跨越的是多级台阶或楼梯时，两个三叶轮上另一位置的两个叶片之间的间隙卡住下一级的楼梯或台阶完成下一级台阶或楼梯的跨越，如此往复就可以完成多级台阶和楼梯的跨越。

当完成楼梯或台阶的跨越后需要在平路上行走时，控制器301控制驱动电机反向转动，驱动电机反向转动再带动第一转轴304反向转动，第一转轴304反向转动再带动第一三叶轮302从与第二三叶轮303完全重合的位置转动到与第二三叶轮303整体呈圆形轮廓状态的位置，此时两个三叶轮整体形成圆形的轮廓形态，可以方便在平路上的运行。

因此，本方案的多功能助行器通过两个三叶轮之间位置状态的变化，在爬楼梯或爬台阶时，利用两个三叶轮中各三叶轮之间的间隙来卡住台阶或楼梯上行，从而实现爬楼梯或爬台阶的目的，同时在平路运行时，两个三叶轮相对转动以形成整体呈圆形的轮廓形态，以此来保证在平路上的正常运行，因此，本方案即能辅助老年人进行爬楼梯或爬台阶，又能保证在平路上的正常运行，从而能更好的满足老年人的出行需求。

在本实施例中，减速增扭齿轮传动机构包括减速器307、主动齿轮306和从动齿轮308，减速器307的输入轴与驱动电机的转轴连接，减速器307的输出轴与主动齿轮306连接，从动齿轮308与第一转轴304连接，且主动齿轮306和从动齿轮308始终处于啮合状态。

这样，多功能老年助行器在使用时的行驶速度往往较慢，同时当人坐在该助行器或支撑在该助行器上时，助行器整体的重量较大，需要较大的转矩来保证助行器的运行，因此本方案通过设置减速增扭齿轮机构，利用减速器307、主动齿轮306和从动齿轮308对驱动电机的输出动力进行减速增扭，以此来满足助行器对行驶速度和作用扭矩的需求。

在本实施例中，单向动力传递机构包括棘轮309和棘爪311，棘轮309连接在第一转轴304上，且棘轮309的外圆周上设有若干的单向斜齿，第二转轴305上靠近棘轮309的位置设有连接盘310，棘爪311铰接在连接盘310上，且棘爪311能够伸入对应位置棘轮309的单向斜齿的齿槽内，并在棘轮309正向转动时卡接在单向斜齿的齿槽内，且在棘轮309反向转动时在单向斜齿的齿背上滑动。

这样，本方案通过设置单向动力传递机构，使得第一转轴304仅仅在正向转动时同步带动第二转轴305转动，第一转轴304在反向转动时不带动第二转轴305同步转动，这样使得第一转轴304能够带动第一三叶轮302分别转动到与第二三叶轮303重合或错位形成圆形轮廓的位置，以此来满足爬梯和平路行走的双重需求。在本方案中，为了实现动力的单向传递，在第一转轴304上设置棘轮309，在第二转轴305上通过连接盘310铰接有棘爪311，当第一转轴304正向转动时，棘爪311被卡接在棘轮309单向斜齿的齿槽内，从而使得第二转轴305跟随第一转轴304同步转动，而在第一转轴304反向转动时，利用棘爪311在单向斜齿的齿背上滑动，使得第二转轴305不跟随第一转轴304同步转动，由此就实现了第一转轴304动力的单向传递。

在本实施例中，在架体1上设有安装座7，驱动电机安装在安装座7上，第一转轴304上沿其轴向开设有安装孔，第二转轴305远离其连接第二三叶轮303的一端伸入安装孔内，且第一转轴304伸入安装座7内并与安装座7之间通过轴承进行转动连接。

这样，通过设置安装座7，利用安装座7对驱动电机进行安装，同时使得第一转轴304通过轴承支撑在安装座7上。

如附图8所示，在本实施例中，从动轮组件包括大腿杆401、小腿杆403和从动轮组，大腿杆401的上端与对应位置的架体1铰接，大腿杆401的下端与小腿杆403的上端铰接，小腿杆403的下端与从动轮组转动连接，且在大腿杆401和小腿杆403之间还连接有气弹簧402，以使得大腿杆401和小腿杆403之间形成设定的角度并对运动过程中的振动进行缓冲。

这样，从动轮组件各零件之间形成的转动副和气弹簧402的配合，即提高了从动轮组件整体结构的稳定性，同时也提高了从动轮组件的灵活性，气弹簧402在助行器使用过程中还能对运动过程中的振动进行缓冲，从而提高助行器使用的舒适性。

在本实施例中，从动轮组包括沿轴向设置的安装轴，在安装轴的轴向两侧分别设有从动轮支架404，从动轮支架404整体呈沿周向均布的三叶形结构，且在从动轮支架404三叶形结构的每个叶片上均转动连接有从动轮405，相邻两个从动轮405之间具有用于爬台阶的间隙，且该间隙对应的圆弧角度为60°。

这样，将从动轮组整体也设计为和主动轮组件结构类似的三叶轮机构，从动轮组可以在爬梯时辅助主动轮组件的运动，使得爬梯更加的快捷和方便。

如附图9和附图10所示，在本实施例中，多功能老年助行器还包括沿架体1轴向分布的两组自平衡机构5，自平衡机构5包括整体呈开口向上的U型结构的导轨501，在导轨501竖向方向的两侧均开设有导向槽502，在导轨501上沿轴向间隔分布有两组三角滑轮机构，三角滑轮机构包括三角滑轮支架503，三角滑轮支架503整体呈三角形结构，且三角滑轮支架503三角形结构的上顶点处与对应位置的架体1固定连接，三角滑轮支架503三角形结构的两个下顶点处均固定连接有竖向设置的连接架，在连接架竖向方向的两端均通过连接轴转动连接有平衡滑轮504，平衡滑轮504滑动连接在对应位置的导向槽502内；导轨501靠近主动轮组件的一端通过第一支架与对应位置的主动轮组件连接，导轨501靠近从动轮组件的一端通过第二支架与对应位置的从动轮组件连接。

这样，通过设置自平衡机构5，当助行器再移动到有坡度的路面时，由于人的重心方向不变，重力作用在架体1上上，在人搀扶的压力或重力下，三角状滑轮机构中的平衡滑轮504将沿着导轨501上的导向槽502前后滑动来带动架体1整体保持水平，进而使得人体始终保持水平，因此， 本方案的助行器无论是站立式助行，还是坐式代步，均使人体运动保持水平，体感舒适，可补偿坡度达30余度，实现较缓和的水平面自平衡。

在本实施例中，在架体1上还可拆卸连接有腋下支撑扶手2，腋下支撑扶手2安装在架体1靠近主动轮机构3的一侧，且腋下支撑扶手2包括连接部和支撑部，连接部用于与架体1连接，支撑部能与人体腋下位置相适应以为人体提供助力。

这样，通过设置腋下支撑扶手2，当在作为站式助行或站立式爬梯时，转动腋下支撑扶手2，使得腋下支撑扶手2的连接部朝向人体站立使用时的腋下位置，然后人体的腋下位置支撑在连接部上，由此实现在站式助行或站式爬楼时对人体的助力作用；当助行器作为坐式助行模式使用时，转动腋下支撑扶手2，使得器连接部朝向助行器前进方向的相反侧，此时他人可以通过腋下支撑扶手2的连接部推动助行器前进。由此通过改变腋下支撑扶手2的方向，可以实现使用者搀扶助力和他人推动助行器之间模式的切换。

如附图11和附图12所示，在本实施例中，坐板机构6包括沿架体1轴向分布的两个坐板组件，两个坐板组件转动连接在对应位置的架体1上，两个坐板组件远离其连接架体1的一端能够相互连接以形成供人体坐立的坐板，且两个坐板组件远离其连接架体1的一端能够相互分离以让出人体行走时的站立空间。

本方案的助行器具有多种使用方式，当作为坐式代步的轮椅使用时，将坐板机构6中的两个坐板组件进行连接以形成供人体坐立的坐板，此时使用者可以坐在坐板上，第一三叶轮302和第二三叶轮303整体呈一个圆形的轮廓形态，此时控制器301再控制驱动电机正向转动，驱动电机正向转动再带动第一转轴304正向旋转，此时在单向动力传递机构的作用下，第一转轴304将带动第二转轴305同步转动，即此时第一三叶轮302和第二三叶轮303将同步转动，由此推动助行器前进，实现坐式代步的效果。

当作为站立式助行功能使用时，将坐板机构6中的两个坐板组件分离以让出人体行走时的站立空间，人手扶在架体1上，第一三叶轮302和第二三叶轮303整体呈一个圆形的轮廓形态，此时控制器301再控制驱动电机正向转动，驱动电机正向转动再带动第一转轴304正向旋转，此时在单向动力传递机构的作用下，第一转轴304将带动第二转轴305同步转动，即此时第一三叶轮302和第二三叶轮303将同步转动，由此推动助行器前进，实现站立式助行的效果。

在本实施例中，坐板机构6包括沿架体1轴向分布的第一坐板组件603和第二坐板组件601，第一坐板组件603和第二坐板组件601均活动连接在对应位置的架体1上，以使得第一坐板组件603和第二坐板组件601均能在架体1上转动并沿架体1的轴向滑动，在第一坐板组件603上远离其连接架体1的一侧沿助行器的行进方向间隔设置有多个卡扣604，在第二坐板组件601上远离其连接架体1的一侧沿助行器的行进方向间隔设置有多个连接块，连接块与卡扣604一一对应，且在连接块上开设有与卡扣604外形尺寸相适应的卡槽602，以使得卡扣604能够伸入对应位置的卡槽602内，相邻两个连接块之间的轴向距离大于卡扣604的轴向宽度，以使得卡扣604能够完全退出对应位置的卡槽602。

这样，当该助行器作为坐式代步使用时，将第一坐板组件603和第二坐板组件601分别让各自与架体1连接的位置转动，直到第一坐板组件603和第二坐板组件601转动到水平状态位置，然后将第一坐板组件603或第二坐板组件601沿架体1轴向移动，直到第一坐板组件603上的卡扣604完全伸入到第二坐板组件601的卡槽602内，此时利用卡扣604与卡槽602之间的卡接作用实现第一坐板组件603和第二坐板组件601之间的连接，人可以坐在该坐板机构6上，实现坐式代步使用的目的。

当该助行器作为站式助力或爬梯不需要使用坐板机构6时，将第一坐板组件603或第二坐板组件601沿反方向移动，使得第一坐板组件603上的卡扣604从第二坐板组件601上的卡槽602内完全退出，此时第一坐板组件603和第二坐板组件601之间不再有连接关系，在重力的作用下，第一坐板组件603和第二坐板组件601将分别绕各自与架体1连接的位置向下转动到呈竖直状态的位置，由此实现了第一坐板组件603和第二坐板组件601之间的拆卸。

因此，本方案利用卡扣604和卡槽602之间的配合方便的实现了第一坐板组件603和第二坐板组件601之间的安装与拆卸。

一种多功能老年助行器的使用方法，采用上述多功能老年助行器，包括平路行走使用方法或/和爬梯使用方法：

其中平路行走使用方法为：

步骤1）控制器301控制驱动电机反向转动，驱动电机反向转动再带动第一转轴304反向转动，第一转轴304反向转动再带动第一三叶轮302转动到与第二三叶轮303整体呈圆形轮廓状态的位置；

步骤2）驱动器控制驱动电机正向转动，驱动电机正向转动再带动第一转轴304正向旋转，第一转轴304在单向动力传递机构作用下带动第二转轴305同步转动，以使得第一三叶轮302和第二三叶轮303同步转动，实现在平路的行走。

其中爬梯使用方法为：

步骤1）将主动轮机构3所在方向作为多功能老年助行器的前方；

步骤2）控制器301控制驱动电机反向转动，驱动电机反向转动再带动第一转轴304反向转动，第一转轴304反向转动再带动第一三叶轮302转动到与第二三叶轮303完全重合的位置；

步骤3）控制器301控制驱动电机正向旋转，驱动电机带动第一转轴304正向旋转，第一转轴304在单向动力传递机构作用下带动第二转轴305同步转动，以使得第一三叶轮302和第二三叶轮303同步向前转动，第一三叶轮302和第二三叶轮303在向前转动时，第一三叶轮302和第二三叶轮303相邻两个叶片之间的间隙卡住对应位置的楼梯或台阶，且第一三叶轮302和第二三叶轮303上对应位置的叶片将抵接在楼梯或台阶的上表面，第一三叶轮302和第二三叶轮303持续向前转动，与台阶或楼梯相抵接的第一三叶轮302和第二三叶轮303的叶片向前转动并带动整个多功能老年助行器提升并向前移动，完成对单级台阶或楼梯的跨越；

步骤4）重复步骤3）直到完成所有台阶或楼梯的跨越。

本发明的助行器与现有技术中的助行器相比，具有以下优点：

1、本发明的助行器具有多种工作模式：

当助行器呈站立式助行的形态时，卸下坐板机构6，使用者站在助行器框架里，腋窝放在腋下支撑扶手2上面，腋下支撑扶手2可以支撑身体的大部分重量，当行走在平路上，老人推着助行器亦步亦趋向前走，助行器支撑身体大部分重量，减轻双腿压力，并且270°范围保护老人，防止摔倒。

当助行器呈坐式代步的形态时，安装坐板机构6，两个三叶轮恢复整圆轮廓形态，将腋下支撑扶手2旋转180°后再拧紧，使得其连接部转到后面，此时助行器是一个普通轮椅，使用者坐在上面，可以有人帮助推着助行器移动。

当助行器呈爬梯的形态时，采用站立式助行形态辅助爬楼，卸下坐板机构6，老人站在助行器框架里，腋窝放在腋下支撑扶手2上面，控制器301控制驱动电机运行，使得两个三叶轮相对转动到完全重合的位置，这时整个从动轮为一个三叶轮轮廓，与主动轮组件的运动配合一起辅助老人上楼。

2、本发明通过对两个三叶轮状态的切换，实现爬楼运动和平路面运动相互转换，方便可靠。

3、本发明的自平衡机构5，能够适应恶劣路面，安全性高，体感舒适。

4、本发明根据人机工学而设计，在保证舒适性的前提下又能使人行走更加省力，从而跟好的帮助行动不便的老人出行。

5、本发明的坐板机构6采用卡铆连接的卡铆坐板，拆卸方便巧妙。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种多功能老年助行器，其特征在于，包括架体、以及安装在所述架体上的行走爬梯机构；

所述行走爬梯机构包括控制器、以及沿所述架体径向分布的主动轮机构和从动轮机构，所述从动轮机构包括沿所述架体轴向分布的两个从动轮组件，所述主动轮机构包括沿所述架体轴向分布的两个主动轮组件，所述主动轮组件包括驱动电机、第一三叶轮和与所述第一三叶轮外形尺寸一致的第二三叶轮，所述第一三叶轮的相邻两个叶片之间具有用于爬台阶的间隙，且所述第一三叶轮和所述第二三叶轮能够相对转动到完全重合或相互错位形成整圆轮廓的位置，所述第一三叶轮套设在第一转轴上，所述第二三叶轮套设在第二转轴上，所述第一转轴和所述第二转轴同轴线设置，以使得所述第一三叶轮和所述第二三叶轮具有相同的转动中心；所述驱动电机与所述控制器电连接，以使得所述控制器能够控制所述驱动电机的转动，且所述驱动电机通过减速增扭齿轮传动机构与所述第一转轴连接，以使得所述驱动电机的动力通过所述减速增扭齿轮传动机构的减速增扭后传递给所述第一转轴，所述第一转轴和所述第二转轴之间通过单向动力传递机构进行连接，以使得所述驱动电机带动所述第一转轴在正向旋转时能够同步带动所述第二转轴旋转，且所述驱动电机带动所述第一转轴在反向旋转时不能同步带动所述第二转轴旋转。

2.根据权利要求1所述的多功能老年助行器，其特征在于，所述减速增扭齿轮传动机构包括减速器、主动齿轮和从动齿轮，所述减速器的输入轴与所述驱动电机的转轴连接，所述减速器的输出轴与所述主动齿轮连接，所述从动齿轮与所述第一转轴连接，且所述主动齿轮和所述从动齿轮始终处于啮合状态。

3.根据权利要求1所述的多功能老年助行器，其特征在于，所述单向动力传递机构包括棘轮和棘爪，所述棘轮连接在所述第一转轴上，且所述棘轮的外圆周上设有若干的单向斜齿，所述第二转轴上靠近所述棘轮的位置设有连接盘，所述棘爪铰接在所述连接盘上，且所述棘爪能够伸入对应位置所述棘轮的单向斜齿的齿槽内，并在所述棘轮正向转动时卡接在所述单向斜齿的齿槽内，且在所述棘轮反向转动时在所述单向斜齿的齿背上滑动。

4.根据权利要求1所述的多功能老年助行器，其特征在于，在所述架体上设有安装座，所述驱动电机安装在所述安装座上，所述第一转轴上沿其轴向开设有安装孔，所述第二转轴远离其连接所述第二三叶轮的一端伸入所述安装孔内，且所述第一转轴伸入所述安装座内并与所述安装座之间通过轴承进行转动连接。

5.根据权利要求1所述的多功能老年助行器，其特征在于，在所述架体上还设有坐板机构，所述坐板机构包括沿所述架体轴向分布的两个坐板组件，两个所述坐板组件活动连接在对应位置的所述架体上，两个所述坐板组件远离其连接所述架体的一端能够相互连接以形成供人体坐立的坐板，且两个所述坐板组件远离其连接所述架体的一端能够相互分离以让出人体行走时的站立空间。

6.根据权利要求5所述的多功能老年助行器，其特征在于，所述坐板机构包括沿所述架体轴向分布的第一坐板组件和第二坐板组件，所述第一坐板组件和所述第二坐板组件均活动连接在对应位置的所述架体上，以使得所述第一坐板组件和所述第二坐板组件均能在所述架体上转动并沿所述架体的轴向滑动，在所述第一坐板组件上远离其连接所述架体的一侧沿助行器的行进方向间隔设置有多个卡扣，在所述第二坐板组件上远离其连接所述架体的一侧沿助行器的行进方向间隔设置有多个连接块，所述连接块与所述卡扣一一对应，且在所述连接块上开设有与所述卡扣外形尺寸相适应的卡槽，以使得所述卡扣能够伸入对应位置的所述卡槽内，相邻两个所述连接块之间的轴向距离大于所述卡扣的轴向宽度，以使得所述卡扣能够完全退出对应位置的所述卡槽。

7.根据权利要求1所述的多功能老年助行器，其特征在于，所述从动轮组件包括大腿杆、小腿杆和从动轮组，所述大腿杆的上端与对应位置的所述架体铰接，所述大腿杆的下端与所述小腿杆的上端铰接，所述小腿杆的下端与所述从动轮组转动连接，且在所述大腿杆和所述小腿杆之间还连接有气弹簧，以使得所述大腿杆和所述小腿杆之间形成设定的角度并对运动过程中的振动进行缓冲；

所述从动轮组包括沿轴向设置的安装轴，在所述安装轴的轴向两侧分别设有从动轮支架，所述从动轮支架整体呈沿周向均布的三叶形结构，且在所述从动轮支架三叶形结构的每个叶片上均转动连接有从动轮，相邻两个从动轮之间具有用于爬台阶的间隙，且该间隙对应的圆弧角度为60°。

8.根据权利要求1所述的多功能老年助行器，其特征在于，多功能老年助行器还包括沿所述架体轴向分布的两组自平衡机构，所述自平衡机构包括整体呈开口向上的U型结构的导轨，在所述导轨竖向方向的两侧均开设有导向槽，在所述导轨上沿轴向间隔分布有两组三角滑轮机构，所述三角滑轮机构包括三角滑轮支架，所述三角滑轮支架整体呈三角形结构，且所述三角滑轮支架三角形结构的上顶点处与对应位置的所述架体固定连接，所述三角滑轮支架三角形结构的两个下顶点处均固定连接有竖向设置的连接架，在所述连接架竖向方向的两端均通过连接轴转动连接有平衡滑轮，所述平衡滑轮滑动连接在对应位置的所述导向槽内；所述导轨靠近所述主动轮组件的一端通过第一支架与对应位置的所述主动轮组件连接，所述导轨靠近所述从动轮组件的一端通过第二支架与对应位置的所述从动轮组件连接。

9.根据权利要求1所述的多功能老年助行器，其特征在于，在所述架体上还可拆卸连接有腋下支撑扶手，所述腋下支撑扶手安装在所述架体靠近所述主动轮机构的一侧，且所述腋下支撑扶手包括连接部和支撑部，所述连接部用于与所述架体连接，所述支撑部能与人体腋下位置相适应以为人体提供助力。

10.一种多功能老年助行器的使用方法，其特征在于，采用如权利要求1所述多功能老年助行器，包括平路行走使用方法或/和爬梯使用方法：

其中平路行走使用方法为：

步骤1）所述控制器控制所述驱动电机反向转动，所述驱动电机反向转动再带动所述第一转轴反向转动，所述第一转轴反向转动再带动所述第一三叶轮转动到与所述第二三叶轮整体呈圆形轮廓状态的位置；

步骤2）所述驱动器控制所述驱动电机正向转动，所述驱动电机正向转动再带动所述第一转轴正向旋转，所述第一转轴在所述单向动力传递机构作用下带动所述第二转轴同步转动，以使得所述第一三叶轮和所述第二三叶轮同步转动，实现在平路的行走；

其中爬梯使用方法为：

步骤1）将所述主动轮机构所在方向作为多功能老年助行器的前方；

步骤2）所述控制器控制所述驱动电机反向转动，所述驱动电机反向转动再带动所述第一转轴反向转动，所述第一转轴反向转动再带动所述第一三叶轮转动到与所述第二三叶轮完全重合的位置；

步骤3）所述控制器控制所述驱动电机正向旋转，所述驱动电机带动所述第一转轴正向旋转，所述第一转轴在所述单向动力传递机构作用下带动所述第二转轴同步转动，以使得所述第一三叶轮和所述第二三叶轮同步向前转动，所述第一三叶轮和所述第二三叶轮在向前转动时，所述第一三叶轮和所述第二三叶轮相邻两个叶片之间的间隙卡住对应位置的楼梯或台阶，且所述第一三叶轮和所述第二三叶轮上对应位置的叶片将抵接在楼梯或台阶的上表面，所述第一三叶轮和所述第二三叶轮持续向前转动，与台阶或楼梯相抵接的所述第一三叶轮和所述第二三叶轮的叶片向前转动并带动整个多功能老年助行器提升并向前移动，完成对单级台阶或楼梯的跨越；

步骤4）重复步骤3）直到完成所有台阶或楼梯的跨越。

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