CN113081528A - 一种三角履带式爬楼轮椅 - Google Patents

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Abstract

本发明专利属于机械设备技术领域，具体涉及一种三角履带式爬楼轮椅，包括行走机构、承载机构和调整机构，行走机构包括履带和能够驱动履带实现行走功能的行走部件，承载机构包括底座、坐垫、靠背、扶手和翻转踏板，调整机构包括翻转液压缸和翻转支架，行进过程中，履带轮实现稳定的通过性能，减震器配合前置大轮径从动轮提高接触角度实现阶梯地形的通过能力，翻转液压缸配合翻转支架调整底座重心实现姿态稳定。本发明通过选用三角履带式轮组和电机控制，辅以弹簧减震机构解决了自动轮椅多地形尤其是阶梯地形的通过性难题，翻转踏板与翻转液压缸相结合，使得行驶过程中驾驶人的重心保持水平，具有安全舒适等优点。

Description

一种三角履带式爬楼轮椅
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种三角履带式爬楼轮椅。
背景技术
轮椅已成为行动不便的高龄群体、残障人士不可缺少的代步工具，但传统轮椅不能解决复杂地形尤其是阶梯道路通过性差的难题，且传统的造型及互动模式带来的使用体验并不理想。
本发明通过选用三角履带式轮组和电机控制，辅以弹簧减震机构解决了自动轮椅多地形尤其是阶梯地形的通过性难题。工程网面座椅、触摸操作装置使得使用的舒适性和交互的便捷性大大提高。支承部件、轮组结构的合理优化让产品具有材料成本适中，绿色节能美观的特点。
目前来说，市面上已经实现的通过自动装置来解决该问题的方式一般有两种：一是后置折叠履带式电动轮椅，实现了楼梯攀爬的功能，平地行驶时将履带向靠背折叠，依靠滚轮行走，有着灵活小巧的优势。但是，此类装置在攀爬时驾驶者背靠楼梯，需有人从旁辅助牵引，无法实现完全的自主操控。二是下置伸缩顶杆式电动轮椅，滚轮下方的顶杆通过前后摆动以及上下伸缩的配合实现阶梯攀爬功能，实现了完全的单人操控，但是行驶较为缓慢，对于楼梯类型的选择要求较高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有轮椅无法实现完全自主化操控攀爬阶梯，同时还要保持较高通过效率的问题，提供一种三角履带式爬楼轮椅。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种三角履带式爬楼轮椅，包括：行走机构，所述行走机构包括履带和能够驱动履带实现行走功能的行走部件；
承载机构，所述承载机构包括设置在履带之间的底座，设置在底座上的坐垫，分别与底座、坐垫相连的靠背，设置在坐垫两侧的两个扶手，设置在底座前部的翻转踏板。
调整机构，所述调整机构包括设置在履带之间的翻转支架，一端与底座相连，另一端与翻转支架相连的翻转液压缸，设置在底座两端的曲柄机构。
优选的，所述行走部件包括设置在底座两侧的两个主动轮，与主动轮相连的一对主动轮支架，设置在主动轮支架前端下侧的两对前置从动轮，设置在主动轮支架后端下侧的两对后置从动轮，与前置从动轮和后置从动轮分别相连的两对从动轮支架，与从动轮相连的四个从动轮轴，与主动轮支架、从动轮轴分别相连的减震器，两个所述主动轮均连接有驱动电机。
优选的，所述底座后部设有锂电池和充电口，前部设有扬声器。
优选的，所述扶手下方设置有照明装置，所述扶手上方接触位置设有触摸屏和按钮。
优选的，所述底座整体呈L形，前后设有一定弧度，且保证一定的离地高度使得在正负七十度的倾斜角范围内底座不会与地面触碰。
优选的，所述主动轮、前置从动轮、后置从动轮采用一体镂空设计，所述前置从动轮大于后置从动轮，所述主动轮位于前置从动轮之间，所述主动轮支架采用一体成型三角结构。
优选的，所述坐垫、靠背分别与底座之间留有一定的间距。
优选的，所述曲柄机构一端与底座相连，另一端与主动轮支架相连。
采用上述技术方案后，本发明提供的一种三角履带式爬楼轮椅，具有以下有益效果：
1)本发明实现了自动轮椅的全自主控制爬坡功能，调整机构保证底座的水平，面对大倾斜角的上下阶梯驾驶环境，驾驶者都可自主操控轮椅安全通行。
2)本发明采用前大后小的从动轮轮径设计，提高履带上阶梯起始阶段的接触角，实现对大倾斜角阶梯的适用性。
3)本发明通过在主动轮支架和从动轮轴之间设置减震器，平地行驶时提供一定的缓震能力，面对上阶梯情境时，阶梯对履带的阻力使得减震器受到压应力，进一步提高了接触角从而提高阶梯通过性能。
4)本发明采取主动轮与前置从动轮交错布置，保留一定的缓震行程，减少履带轮的高度从而降低轮椅重心，提高稳定性。
5)本发明选用工程网面座椅，坐垫与靠背分别与底座之间留有一定的间距，保证一定的形变空间，提高驾驶舒适性。照明装置和扬声器的选用提高了驾驶安全性。
附图说明
图1为本发明一种三角履带式爬楼轮椅的结构示意图；
图2为本发明一种三角履带式爬楼轮椅的后部结构示意图；
图3为本发明一种三角履带式爬楼轮椅的底座内部结构示意图；
图4为本发明一种三角履带式爬楼轮椅的部分行走结构示意图；
图5为本发明一种三角履带式爬楼轮椅的驾驶示意图。
其中：行走机构(1)、履带(11)、行走部件(12)、主动轮(121)、主动轮支架(122)、前置从动轮(123)、后置从动轮(124)、从动轮支架(125)、从动轮轴(126)、减震器(127)、驱动电机(128)、承载机构(2)、底座(21)、锂电池(211)、充电口(212)、扬声器(213)、坐垫(22)、靠背(23)、扶手(24)、照明装置(241)、触摸屏和按钮(242)、翻转踏板(25)、调整机构(3)、翻转支架(31)、翻转液压缸(32)、曲柄机构(33)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-4所示，本发明提供的一种三角履带式爬楼轮椅，包括：行走机构1、承载机构2和调整机构3，所述行走机构1包括履带11和能够驱动履带11实现行走功能的行走部件12，履带11外侧设有梯形防滑条，所述行走部件12包括两个主动轮121，与主动轮相连的一对主动轮支架122，设置在主动轮支架122前端下侧的两对前置从动轮123，设置在主动轮支架122后端下侧的两对后置从动轮124，与前置从动轮123和后置从动轮124分别相连的两对从动轮支架125，与从动轮相连的四个从动轮轴126，与主动轮支架122、从动轮轴126分别相连的减震器127，两个所述主动轮121均连接有驱动电机128，所述主动轮121、前置从动轮123、后置从动轮124采用一体式镂空设计，减少履带轮自重，所述前置从动轮123大于后置从动轮124，更大的接触角有助于通过更大倾斜角的阶梯，所述主动轮121位于前置从动轮123之间，轮圈交错布置在保留一定缓震行程的同时减少履带轮的高度从而降低轮椅重心，辅以成对配置的从动轮以提高行驶稳定性，所述减震器127在平地行驶时提供一定的缓震能力，在面对上阶梯情境时，阶梯对履带的阻力使得减震器受到压应力，进一步提高了接触角从而提高阶梯通过性能，所述主动轮支架122采用一体成型三角结构，减少整体质量，提高三角履带轮整体结构强度。
所述承载机构2包括设置在履带11之间的底座21，设置在底座21上的坐垫22，分别与底座21、坐垫22相连的靠背23，设置在坐垫22两侧的两个扶手24，设置在底座前部的翻转踏板25，所述底座21整体呈L形，前后设有一定弧度，且保证一定的离地高度使得在正负七十度的倾斜角范围内底座21不会与地面触碰，所述坐垫22、靠背23采用工程网面材料且分别与底座21之间留有一定的间距，一定的形变空间让驾驶者的身体与座椅充分接触且不直接接触底座21，低接触面压强和高通风性能有效提升了驾驶舒适性。
所述调整机构3包括设置在履带11之间的翻转支架31，一端与底座21相连，另一端与翻转支架31相连的翻转液压缸32，设置在底座21两端的曲柄机构33，所述曲柄机构33一端与底座21相连，另一端与主动轮支架122相连，底座21通过曲柄机构33与履带轮转动连接，当轮椅上下阶梯时，翻转液压缸32推动底座21，底座21转动一定的角度，使得坐垫22始终保持水平位置，提高驾驶安全性和舒适性。
所述底座21后部设有锂电池211和充电口212，所述底座21前部设有扬声器213，所述扶手24下方设置有照明装置241，扬声器213和照明装置241的选用提高了驾驶安全性，所述扶手24上方接触位置设有触摸屏和按钮242。
如图5所示，本发明提供的一种三角履带式爬楼轮椅，共有三种驾驶姿态，分别为平地姿态、上阶梯姿态和下阶梯姿态。
本发明提供的一种三角履带式爬楼轮椅，解决了阶梯环境下驾驶者如何独自操控轮椅快速稳定通过的难题，具体适用人群为下肢行动不便的电动轮椅用户，具体适用场景为含有阶梯地形且无同伴相随的复杂交通环境。本电动轮椅设备实现了完全的自主操控，无需他人辅助，具有地形适应性强、阶梯通过效率高、驾驶舒适安全等优点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三角履带式爬楼轮椅，其特征在于，包括：
行走机构(1)，所述行走机构(1)包括履带(11)和能够驱动履带(11)实现行走功能的行走部件(12)。承载机构(2)，所述承载机构(2)包括设置在履带(11)之间的底座(21)，设置在底座(21)上的坐垫(22)，分别与底座(21)、坐垫(22)相连的靠背(23)，设置在坐垫(22)两侧的两个扶手(24)，设置在底座前部的翻转踏板(25)。
调整机构(3)，所述调整机构(3)包括设置在履带(11)之间的翻转支架(31)，一端与底座(21)相连，另一端与翻转支架(31)相连的翻转液压缸(32)，设置在底座(21)两端的曲柄机构(33)。
2.根据权利要求1所述的一种三角履带式爬楼轮椅，其特征在于：所述行走部件(12)包括设置在底座(21)两侧的两个主动轮(121)，与主动轮相连的一对主动轮支架(122)，设置在主动轮支架(122)前端下侧的两对前置从动轮(123)，设置在主动轮支架(122)后端下侧的两对后置从动轮(124)，与前置从动轮(123)和后置从动轮(124)分别相连的两对从动轮支架(125)，与从动轮相连的四个从动轮轴(126)，与主动轮支架(122)、从动轮轴(126)分别相连的减震器(127)，两个所述主动轮(121)均连接有驱动电机(128)。
3.根据权利要求1所述的一种三角履带式爬楼轮椅，其特征在于：所述底座(21)后部设有锂电池(211)和充电口(212)，前部设有扬声器(213)。
4.根据权利要求1所述的一种三角履带式爬楼轮椅，其特征在于：所述扶手(24)下方设置有照明装置(241)，所述扶手(24)上方接触位置设有触摸屏和按钮(242)。
5.根据权利要求1所述的一种三角履带式爬楼轮椅，其特征在于：所述底座(21)整体呈L形，前后设有一定弧度，且保证一定的离地高度使得在正负七十度的倾斜角范围内底座(21)不会与地面触碰。
6.根据权利要求1所述的一种三角履带式爬楼轮椅，其特征在于：所述主动轮(121)、前置从动轮(123)、后置从动轮(124)采用一体式镂空设计，所述前置从动轮(123)大于后置从动轮(124)，所述主动轮(121)位于前置从动轮(123)之间，所述主动轮支架(122)采用一体成型三角结构。
7.根据权利要求1所述的一种三角履带式爬楼轮椅，其特征在于：所述坐垫(22)、靠背(23)分别与底座(21)之间留有一定的间距。
8.根据权利要求1所述的一种三角履带式爬楼轮椅，其特征在于：所述曲柄机构(33)一端与底座(21)相连，另一端与主动轮支架(122)相连。
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