CN114939027A - 一种适用于伤员运输的越障轮椅及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于伤员运输的越障轮椅，包括机架、设置在机架上的座椅机构、行走机构以及驱动机构，所述机架底部还安装有越障机构，所述越障机构包括摆动组件、支撑组件以及驱动组件；所述支撑组件铰接在所述摆动组件上，所述驱动组件用于改变支撑组件的支撑状态；本发明中的越障轮椅安装有越障机构，当伤员乘坐轮椅遇到障碍物时，越障机构能够将轮椅的前轮抬起，前轮抬起过程中，后轮逐渐向障碍物方向运动；当前轮的抬升高度高于障碍物后，伤员身体向前微倾；在越障机构的作用下，前轮落在障碍物上；由于后轮直径足够大，从而轻易越过障碍物。从而很方便的实现越障操作，能够适应各种路况。

Description

一种适用于伤员运输的越障轮椅及使用方法

技术领域

本发明属于越障移动平台技术领域，涉及一种适用于伤员运输的越障轮椅。

背景技术

轮椅是肢体伤残或行动不便的代步工具，伤员受伤后无法自主行走，需要借助轮椅进行代步。现有轮椅比较常规，适应能力和机动性能都比较差。由于轮椅的后轮直径远大于其前轮直径，伤员在轮椅上若遇到楼梯、障碍物等复杂路况时，轮椅的后轮能够顺利通过，而轮椅的前轮则不能通过，此时往往需要多人抬升，才能使其通过。这不仅耗费大量人力，而且不便于伤员出行。

为解决上述问题，本发明提出了一种适用于伤员运输的越障轮椅。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种适用于伤员运输的越障轮椅。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种适用于伤员运输的越障轮椅，包括机架、设置在机架上的座椅机构、行走机构以及驱动机构，所述机架底部还安装有越障机构，所述越障机构包括摆动组件、支撑组件以及驱动组件；所述支撑组件铰接在所述摆动组件上，所述驱动组件用于改变支撑组件的支撑状态。

进一步地，所述座椅机构包括安装在机架上的脚踏板、护沿、坐垫、靠板；所述行走机构包括安装在机架上的前轮、后轮以及安装在后轮上的手轮圈；所述驱动机构包括安装在机架上的驱动电机、安装在机架上的控制器，所述驱动电机与所述控制器电性连接，所述驱动电机通过链轮组驱动后轮移动。

进一步地，所述摆动组件包括第一铰接座、第二铰接座以及定位销轴，所述第一铰接座安装在机架底部，所述第二铰接座通过定位销轴转动安装在第一铰接座上。

进一步地，所述第二铰接座上安装有弹性限位珠，所述第一铰接座上设置有弧形滑槽，所述弧形滑槽位于所述弹性限位珠的运动轨迹上，所述弹性限位珠与所述弧形滑槽配合使用。

进一步地，所述第一铰接座上安装有限位板，所述限位板背离弧形滑槽设置。

进一步地，所述第一铰接座上设置有限位孔；所述限位孔位于所述弹性限位珠的运动轨迹上，并与所述弹性限位珠配合使用；所述限位孔背离限位板设置，并位于弧形滑槽上方。

进一步地，所述支撑组件包括三个摆动杆、安装在每个所述摆动杆其中一端部上的副轮；背离所述副轮的摆动杆的一端铰接在第二铰接座上；

靠近前轮的两个摆动杆所在的竖直平面与越障轮椅的行进方向相垂直，且与两个所述摆动杆所对应的副轮的旋转轴垂直于所述竖直平面；与靠近后轮的摆动杆所对应的副轮的运动轨迹和所述越障轮椅的行进方向相一致，且与靠近后轮的摆动杆所对应的副轮的旋转轴垂直于所述越障轮椅的行进方向。

进一步地，所述驱动组件包括安装在所述第二铰接座上的电机、安装在所述电机的输出轴上的螺杆、与所述螺杆螺纹配合的螺纹滑套、两端分别铰接在所述螺纹滑套与所述摆动杆之间的连杆。

进一步地，所述靠板上可拆卸的设置有输液架。

本发明还提供了一种适用于伤员运输的越障轮椅的使用方法，包括以下步骤：

S1：电机带动螺杆转动，三个摆动杆通过螺纹滑套和连杆的配合朝向地面运动，且副轮随着摆动杆运动，直至副轮抵接在地面上，此时伤员的重心位于第一铰接座11的后方。

S2：电机带动螺杆继续转动，三个副轮对机架形成稳定支撑；以第一铰接座和第二铰接座为转动基点；前轮呈抬升状态，后轮逐渐向障碍物方向运动。

S3：当前轮抬升的高度高于障碍物时，电机停止工作；以位于第一平面内的两个副轮为转动基点，伤员身体微微前倾，并将身体重心调整到该转动基点的前方；前轮落在障碍物上；支撑组件复位。

S4：伤员通过控制器对驱动电机发出指令，驱动电机驱动后轮越过障碍物。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明中的越障轮椅安装有越障机构，当伤员乘坐轮椅遇到障碍物时，越障机构能够将轮椅的前轮抬起，前轮抬起过程中，后轮逐渐向障碍物方向运动；当前轮的抬升高度高于障碍物后，伤员身体向前微倾；在越障机构的作用下，前轮落在障碍物上；由于后轮直径足够大，从而轻易越过障碍物。从而很方便的实现越障操作，能够适应各种路况。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的另一结构示意图；

图3是本发明中越障机构的结构示意图；

图4是图3中A部放大图；

图5是本发明中越障轮椅越障前的结构示意图；

图6是本发明中越障机构将越障轮椅抬升后的结构示意图；

图7是本发明中越障轮椅的前轮落在障碍物后的结构示意图；

图8是本发明中限位板的安装示意图；

图9是本发明中限位结构与弹性限位珠的配合关系图。

图中：1、坐垫；2、护沿；3、靠板；4、推柄；5、后轮；6、手轮圈；7、机架；8、越障机构；9、前轮；10、脚踏板；11、第一铰接座；12、电机；13、第二铰接座；14、螺杆；15、摆动杆；16、连杆；17、副轮；18、限位板；19、螺纹滑套；20、限位端盖；21、定位销轴；23、弧形滑槽；24、障碍物；25、限位孔；26、第一位置； 27、第二位置；28、驱动电机；29、控制器；30、输液架。

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。

如图1-图9所示，本发明采用的技术方案如下：一种适用于伤员运输的越障轮椅，包括机架7、设置在机架7上的座椅机构、行走机构、驱动机构以及越障机构8。

座椅机构包括脚踏板10、护沿2、坐垫1、靠板3以及推柄4。

本实施例中，脚踏板10安装在机架7的一端。根据伤员的实际需要，可以将脚踏板10与机架7之间设计为固接结构，或者有一定转动角度的铰接结构。

本实施例中，为了便于描述，将安装有脚踏板10的一端记为机架7的前端。

本实施例中，为了保护伤员的安全，避免伤员在轮椅上摔倒，将护沿2安装在机架7的左右两端。

本实施例中，靠板3安装在机架7的后端。同样的，根据伤员的实际需要，可以将靠板3与机架7之间设计为固接结构，或者有一定转动角度的铰接结构。

本实施例中，推柄4的数量为两个，且分别通过螺栓固定安装在靠板3后端。陪同人员能够通过推柄4推动越障轮椅运动。

本实施例中，为了提高伤员的乘坐越障轮椅的舒适性，将机架7 上端面安装有坐垫1，同时将靠板3处安装有软质靠垫，坐垫1和软质靠垫外均套设有阻燃套，该阻燃套采用玄武岩纤维防火布材质。玄武岩纤维防火布是采用单一玄武岩纤维细纱加工而成的纺织布，具有阻燃、耐高温、质地柔软有韧性等特点。

行走机构包括前轮9、后轮5以及手轮圈6。

本实施例中，前轮9安装在机架7的前端位置；后轮5安装在机架7的后端位置；手轮圈6同轴安装在后轮5上，为伤员提供驱动越障轮椅运动的方式。

驱动机构包括驱动电机28、控制器29以及电源。

本实施例中，驱动电机28通过螺栓固定在机架7底部，并通过链轮组与后轮5配合；链轮组为现有技术，本领域技术人员能够直接从市面上获得，本实施例不再详细描述；控制器29和电源均通过固定盒安装在机架7上，驱动电机28、控制器29、电源之间电性连接。伤员通过控制器29驱动电机28工作，进而驱动轮椅运动。

本实施例中，靠板3上通过螺栓可拆卸安装有输液架30；输液架30可根据伤员的需求进行安装或拆卸。

本实施例中，后轮5上集成有手刹，并为现有结构。

本实施例中，在遇到障碍时，为了保证越障轮椅越障时的稳定性，将越障机构8设置在机架7中心偏前方的位置。

越障机构8包括摆动组件、支撑组件以及驱动组件。

本实施例中，摆动组件包括第一铰接座11、第二铰接座13以及定位销轴21。

本实施例中，第一铰接座11和第二铰接座13均为C型结构，第一铰接座11和第二铰接座13均包括固定部和位于固定部两端的铰接部。第一铰接座11的固定部通过螺栓固定在机架7底部；第二铰接座13的两个铰接部位于第一铰接座11的两个铰接部之间，并通过定位销轴21定位安装。第一铰接座11和第二铰接座13之间转动设置。

本实施例中，第二铰接座13的两个铰接部上均相对安装有弹性限位珠，第一铰接座11的两个铰接部上均开设有弧形滑槽23；两个弹性限位珠分别位于与其对应的弧形滑槽23内，并能够在弧形滑槽 23内运动。

本实施例中，弹性限位珠通过设置在第二铰接座13的限位结构安装于第二铰接座13上，弹性限位珠和限位结构均为现有技术，本领域技术人员能够直接获得，本实施例中不再详细描述。

优选的，弧形滑槽23位于弹性限位珠的运动轨迹上。从而保证当第二铰接座13绕第一铰接座11转动时，弹性限位珠能够在弧形滑槽23内平稳滑动。

本实施例中，第一铰接座11上通过螺栓固定有限位板18，该限位板18背离弧形滑槽23设置，即限位板18靠近机架7前方。限位板18对第二铰接座13的转动行程进行限位，当螺杆14呈竖直状态，且第二铰接座13绕第一铰接座11转动时，第二铰接座13只能向机架7后方转动。

本实施例中，第一铰接座11的两个铰接部对称开设有限位孔25。该限位孔25背离限位板18设置，并位于弧形滑槽23上方。

优选的，限位孔25位于弹性限位珠的运动轨迹上；当第二铰接座13达到最大转动角度后，弹性限位珠卡接在限位孔25内。当越障轮椅通过越障机构8越障后，弹性限位珠与限位孔25配合，提高了越障机构8与地面之间的距离，避免越障机构8与地面发生摩擦，保证越障轮椅运动时的稳定性。

本实施例中，支撑组件包括三个摆动杆15、三个副轮17。

本实施例中，第二铰接座13的固定部上开设有三个转动槽，三个转动槽分别开设在第二铰接座13的固定部的左、右、后端。三个摆动杆15分别通过转轴转动安装在与其对应的转动槽内；三个副轮 17分别通过螺栓固定在与其对应的摆动杆15上，且副轮17安装在远离转动槽的摆动杆15的端部位置。

靠近前轮9的两个摆动杆15所在的竖直平面与障碍轮椅的行进方向相垂直，与该两个摆动杆15所对应的副轮17在竖直平面内移动，且与两个所述摆动杆15所对应的副轮17的旋转轴垂直于所述竖直平面；与靠近后轮5的摆动杆15所对应的副轮17的运动轨迹和所述越障轮椅的行进方向相一致，且与靠近后轮5的摆动杆15所对应的副轮17的旋转轴垂直于所述越障轮椅的行进方向。

本实施例中，驱动组件包括电机12、螺杆14、螺纹滑套19以及连杆16。

本实施例中，电机12安装在第二铰接座13的中部位置；螺杆 14通过联轴器固定在电机12的输出轴上，螺杆14朝向地面设置；螺纹滑套19螺纹套接在螺杆14上；连杆16的数量为三个，三个连杆16分别与三个摆动杆15对应，连杆16的两端分别铰接在螺纹滑套19上以及摆动杆15的中部位置。

优选的，背离电机12的螺杆14端部通过螺栓固定有限位端盖 20。该限位端盖20能够限制螺纹滑套19的行程，当驱动组件正常工作时，该限位端盖20能够避免螺纹滑套19脱离螺杆14。

本实施例中，在实际使用过程中为了便于运输，障碍轮椅的材质优选为铝合金，铝合金材质轻、硬度高、成本低。

本实施例中，为了便于理解，将越障轮椅通过越障机构8抬升前的后轮5所处的位置记为第一位置26；将越障轮椅通过越障机构8 抬升后的后轮5所处的位置记为第二位置27。

本装置在初始状态下时：三个摆动杆15向外侧张开，呈三爪状，其中两个摆动杆向机架7的左右侧张开，另一个摆动杆向机架7后端旋摆。三个副轮17远离地面，螺纹滑套19位于螺杆14最低端位置，弹性限位珠位于限位孔25内，越障机构整体呈倾斜状态。

当越障轮椅遇到障碍物24时，越障轮椅停止运动；伤员手动扭动越障机构，使弹性限位珠脱离限位孔25，并滑入弧形滑槽23内；受越障机构重力因素，越障机构整体呈竖直状态，弹性限位珠位于弧形滑槽23最低位置。电机12带动螺杆14转动，螺纹滑套19随着螺杆14运动向上运动；螺纹滑套19在运动时，三个摆动杆15随着连杆16同步动作，并带动副轮17朝向地面方向运动，直至接触地面，此时伤员的重心位于第一铰接座11的后方。

当三个副轮17均接触地面时，三个副轮17形成三角形结构，并对机架7形成稳定支撑；电机12继续带动螺杆14动作，机架7向背离地面方向运动；由于三个副轮17中一个副轮17靠近机架7后方设置，此时以第一铰接座11和第二铰接座13为转动结构；螺杆14呈竖直设置，由于限位板18的作用，第二铰接座13只能向机架7后方转动，即前轮9呈抬升状态；后轮5随着机架7的抬升，逐渐向障碍物24方向运动；同时弹性限位珠从弧形滑槽23最低位置向弧形滑槽 23最高位置移动。

当前轮9抬升的高度高于障碍物24时，此时弹性限位珠脱离弧形滑槽23最高位置，并运动到限位孔25内；电机12停止工作，后轮5不再发生动作；接着拉动后轮5的手刹；此时以设置在机架7左、右两端的副轮17为转动基点，伤员双手抓住护沿2，身体微微前倾，并将身体重心调整到该转动基点的前方；前轮9落在障碍物24上，此时通过电机12将支撑组件复位；由于后轮5直径足够大，伤员通过控制器29对驱动电机28发出指令，驱动电机28驱动后轮5越过障碍物24。

通过以上操作完成使越障轮椅越障动作。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (10)

1.一种适用于伤员运输的越障轮椅，包括机架(7)、设置在机架(7)上的座椅机构、行走机构以及驱动机构，其特征在于：所述机架(7)底部还安装有越障机构(8)，所述越障机构(8)包括摆动组件、支撑组件以及驱动组件；所述支撑组件铰接在所述摆动组件上，所述驱动组件用于改变支撑组件的支撑状态。

2.根据权利要求1所述的适用于伤员运输的越障轮椅，其特征在于：所述座椅机构包括安装在机架(7)上的脚踏板(10)、护沿(2)、坐垫(1)、靠板(3)；

所述行走机构包括安装在机架(7)上的前轮(9)、后轮(5)以及安装在后轮(5)上的手轮圈(6)；

所述驱动机构包括安装在机架上的驱动电机(28)、安装在机架(7)上的控制器(29)和电源，所述驱动电机(28)与所述控制器(29)电性连接，所述驱动电机(28)通过链轮组驱动后轮(5)移动。

3.根据权利要求2所述的适用于伤员运输的越障轮椅，其特征在于：所述摆动组件包括第一铰接座(11)、第二铰接座(13)以及定位销轴(21)，所述第一铰接座(11)安装在机架(7)底部，所述第二铰接座(13)通过定位销轴(21)转动安装在第一铰接座(11)上。

4.根据权利要求3所述的适用于伤员运输的越障轮椅，其特征在于：所述第二铰接座(13)上安装有弹性限位珠，所述第一铰接座(11)上设置有弧形滑槽(23)，所述弧形滑槽(23)位于所述弹性限位珠的运动轨迹上，所述弹性限位珠与所述弧形滑槽(23)配合使用。

5.根据权利要求4所述的适用于伤员运输的越障轮椅，其特征在于：所述第一铰接座(11)上安装有限位板(18)，所述限位板(18)背离弧形滑槽(23)设置。

6.根据权利要求5所述的适用于伤员运输的越障轮椅，其特征在于：所述第一铰接座(11)上设置有限位孔(25)；所述限位孔(25)位于所述弹性限位珠的运动轨迹上，并与所述弹性限位珠配合使用；所述限位孔(25)背离限位板(18)设置，并位于弧形滑槽(23)上方。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的适用于伤员运输的越障轮椅，其特征在于：所述支撑组件包括三个摆动杆(15)、安装在每个所述摆动杆(15)其中一端部上的副轮(17)；背离所述副轮(17)的摆动杆(15)的一端铰接在第二铰接座(13)上；

靠近前轮(9)的两个摆动杆(15)所在的竖直平面与所述越障轮椅的行进方向相垂直，且与两个所述摆动杆(15)所对应的副轮(17)的旋转轴垂直于所述竖直平面；与靠近后轮(5)的摆动杆(15)所对应的副轮(17)的运动轨迹和所述越障轮椅的行进方向相一致，且与靠近后轮(5)的摆动杆(15)所对应的副轮(17)的旋转轴垂直于所述越障轮椅的行进方向。

8.根据权利要求7所述的适用于伤员运输的越障轮椅，其特征在于：所述驱动组件包括安装在所述第二铰接座(13)上的电机(12)、安装在所述电机(12)的输出轴上的螺杆(14)、与所述螺杆(14)螺纹配合的螺纹滑套(19)、两端分别铰接在所述螺纹滑套(19)与所述摆动杆(15)之间的连杆(16)。

9.根据权利要求2所述的适用于伤员运输的越障轮椅，其特征在于：所述靠板(3)上可拆卸的设置有输液架(30)。

10.一种根据权利要求9所述的适用于伤员运输的越障轮椅的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：电机(12)带动螺杆(14)转动，三个摆动杆(15)通过螺纹滑套(19)和连杆(16)的配合朝向地面运动，且副轮(17)随着摆动杆(15)运动，直至副轮(17)抵接在地面上，此时伤员的重心位于第一铰接座(11)的后方；

S2：电机(12)带动螺杆(14)继续转动，三个副轮(17)对机架(7)形成稳定支撑；以第一铰接座(11)和第二铰接座(13)为转动基点；前轮(9)呈抬升状态，后轮(5)逐渐向障碍物(24)方向运动；

S3：当前轮(9)抬升的高度高于障碍物(24)时，电机(12)停止工作；以位于第一平面内的两个副轮(17)为转动基点，伤员身体微微前倾，并将身体重心调整到该转动基点的前方；前轮(9)落在障碍物(24)上；支撑组件复位；

S4：伤员通过控制器(29)对驱动电机(28)发出指令，驱动电机(28)驱动后轮(5)越过障碍物(24)。

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