CN116327501A - 一种爬楼轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开的爬楼轮椅包括爬楼装置、椅座组件和控制装置。爬楼装置用于带动用户爬行楼梯，且设置有用于检测路况的检测装置，具体可以实现定位、避障等相关路况数据的采集。椅座组件设置于爬楼装置，用于用户乘坐，且椅座组件与爬楼装置的角度可调，以使在乘坐爬楼轮椅爬行楼梯时，椅座始终与地面保持平行，用户可始终保持水平乘坐的姿势，增强用户爬行楼梯时的安全感。控制装置设置于椅座组件，用于接收和处理检测装置检测到的信号并控制爬楼装置的爬楼动作。本发明公开的爬楼轮椅可以帮助行动不便用户灵活且安全地自动上下楼梯，且操作简单，满足了用户的出行需求。

Description

一种爬楼轮椅

技术领域

本发明涉及运载技术领域，更具体地说，涉及一种爬楼轮椅。

背景技术

我国现有旧小区的楼房大多数没有电梯，基本上以楼梯为主要的上下楼通道，这对于许多行动不便，无法爬行楼梯的人造成了很大的不便。

现有技术中的爬楼轮椅操作复杂，流程繁琐，且造价高，需要他人辅助操作，造成了用户出行不便；直线电梯需要与墙面或者楼梯扶手连接，安装复杂，且每层都需要独立安装一套，造价极高，并且在楼道内会占用一定空间，会造成楼道通行障碍。

因此，如何使行动不便的用户独立且方便地上下楼梯，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种爬楼轮椅，以使行动不便的用户独立且方便地上下楼梯。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种爬楼轮椅，包括：

爬楼装置，用于带动用户爬行楼梯，且设置有用于检测路况的检测装置；

椅座组件，设置于所述爬楼装置，且与所述爬楼装置的角度可调，用于用户乘坐；

控制装置，用于接收和处理所述检测装置检测到的信号并控制所述爬楼装置的爬楼动作。

优选地，在上述的爬楼轮椅中，所述爬楼装置包括：

爬楼底盘，所述检测装置设置于所述爬楼底盘，所述爬楼底盘上套设有爬楼履带，所述爬楼履带通过爬楼驱动装置驱动，所述爬楼驱动装置通过所述控制装置控制，所述椅座组件设置于所述爬楼底盘上；

辅助支撑架，设置于所述爬楼底盘的一端，且所述辅助支撑架套设有支撑架履带，所述支撑架履带通过支撑架驱动装置驱动，所述支撑架驱动装置通过所述控制装置控制。

优选地，在上述的爬楼轮椅中，所述椅座组件的一端与所述爬楼底盘铰接，另一端与通过下放驱动装置与所述爬楼底盘连接，所述下放驱动装置通过所述控制装置控制。

优选地，在上述的爬楼轮椅中，所述辅助支撑架与所述爬楼底盘铰接，所述辅助支撑架与所述爬楼底盘之间的夹角由所述控制装置控制。

优选地，在上述的爬楼轮椅中，所述控制装置包括：

信号处理装置，设置于所述椅座组件，用于在所述检测装置检测到所述爬楼轮椅与一段楼梯的最低一级台阶接触时，控制所述爬楼底盘和所述辅助支撑架爬楼，以及在所述检测装置检测到所述爬楼底盘与一段楼梯的最高一级台阶接触时，控制所述辅助支撑架下放到所述最高一级台阶上，辅助所述爬楼底盘爬楼；

手动控制器，设置于所述椅座组件，用于实现所述爬楼装置的手动控制。

优选地，在上述的爬楼轮椅中，所述辅助支撑架远离所述爬楼底盘的一端设置有辅助支撑轮。

优选地，在上述的爬楼轮椅中，所述检测装置包括：

底盘前端红外感应探头，设置于所述爬楼底盘的一端，用于检测所述爬楼轮椅沿下楼方向上的路况；

底盘后端红外感应探头，设置于所述爬楼底盘的另一端，用于检测所述爬楼轮椅沿上楼方向上的路况。

优选地，在上述的爬楼轮椅中，所述椅座组件上设置有显示装置，所述显示装置用于显示所述检测装置检测到的图像信号。

优选地，在上述的爬楼轮椅中，还包括：

行走装置，设置于所述椅座组件，所述控制装置用于控制所述行走装置与所述爬楼装置切换，以实现所述爬楼轮椅的路面行走。

优选地，在上述的爬楼轮椅中，所述行走装置上设置有用于防止泥水飞溅的挡泥瓦。

本发明提供的爬楼轮椅包括爬楼装置、椅座组件和控制装置。爬楼装置用于带动用户爬行楼梯，且设置有用于检测路况的检测装置，具体可以实现定位、避障等相关路况数据的采集。椅座组件设置于爬楼装置，用于用户乘坐，且椅座组件与爬楼装置的角度可调，以使在乘坐爬楼轮椅爬行楼梯时，椅座始终与地面保持平行，用户可始终保持水平乘坐的姿势，增强用户爬行楼梯时的安全感。控制装置设置于椅座组件，用于接收和处理检测装置检测到的信号并控制爬楼装置的爬楼动作。在爬楼装置爬楼时，控制装置在接收并处理检测装置检测到的路况信号后，可控制爬楼装置下一个动作的执行，使爬楼轮椅可通过连续动作以及多动作协调联动指令完成各种场景下的上下楼梯过程。相较于现有技术，本发明提供的爬楼轮椅可以帮助行动不便用户灵活且安全地自动上下楼梯，且操作简单，满足了用户的出行需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的爬楼轮椅的轴测图；

图2为本发明实施例公开的爬楼轮椅的正视图；

图3为本发明实施例公开的爬楼轮椅的后视图；

图4为本发明实施例公开的爬楼轮椅的侧视图；

图5为本发明实施例公开的爬楼轮椅的局部结构示意图；

图6为本发明实施例公开的爬楼轮椅的爬楼示意图。

其中，100为椅座组件，101为扶手，102为头枕，103为安全带；

200为爬楼装置，210为爬楼底盘，211为爬楼履带，212为底盘后端红外感应探头，213为底盘前端红外感应探头，220为辅助支撑架，221为支撑架履带，222为辅助支撑轮，223为支撑架下放齿轮；

300为手动控制器，301为信号处理装置，302为显示装置；

400为行走装置，401为行走轮，402为挡泥瓦。

具体实施方式

本发明的核心在于公开一种爬楼轮椅，以使行动不便的用户独立且方便地上下楼梯。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

如图1～图6所示，本发明实施例公开的爬楼轮椅包括爬楼装置200、椅座组件100和控制装置。爬楼装置200用于带动用户爬行楼梯，设置有用于检测路况的检测装置，具体可以实现定位、避障等相关路况数据的采集。椅座组件100设置于爬楼装置200，用于用户乘坐，且椅座组件100与爬楼装置200的角度可调，以使在乘坐爬楼轮椅爬行楼梯时，椅座始终与地面保持平行(或与地面的夹角在15°以内)，用户可始终保持水平乘坐的姿势，增强用户爬行楼梯时的安全感。控制装置设置于椅座组件100，用于接收和处理检测装置检测到的信号并控制爬楼装置200的爬楼动作。

其中，爬楼装置200的爬楼动作可通过控制装置进行自动控制，或人工手动操作控制装置进行控制。在控制装置进行自动控制时，控制装置在接收并处理检测装置检测到的路况信号后，可控制爬楼装置200下一个动作的执行，使爬楼轮椅可通过连续动作以及多动作协调联动指令完成各种场景下的上下楼梯过程。

相较于现有技术，本发明实施例公开的爬楼轮椅可以帮助行动不便用户灵活且安全地自动上下楼梯，且操作简单，满足了用户的出行需求。

在本发明公开的一具体的实施例中，爬楼装置200包括爬楼底盘210和辅助支撑架220。

检测装置设置于爬楼底盘210，用于在爬楼过程中实时检测楼道路况，以便于控制装置及时针对不同的楼道状况进行控制。爬楼底盘210上套设有爬楼履带211，爬楼履带211通过爬楼驱动装置驱动，爬楼驱动装置通过控制装置控制，椅座组件100设置于爬楼底盘210上，以使爬楼履带211带动椅座组件100进行爬楼。

辅助支撑架220设置于爬楼底盘210的一端，且辅助支撑架220套设有支撑架履带221，辅助支撑架220用于辅助爬楼底盘210的爬楼动作，支撑架履带221通过支撑架驱动装置驱动，支撑架驱动装置通过控制装置控制。爬楼驱动装置和支撑架驱动装置均可以为驱动电机。

需要说明的是，爬楼驱动装置和支撑架驱动装置可以分别设置，也可以为同一装置同时驱动爬楼履带211和支撑架履带221的爬楼动作。

结合图6，为了保证用户在爬楼过程中乘坐姿势始终与地面保持较小的夹角或与地面平行，椅座组件100的一端与爬楼底盘210铰接，另一端与通过下放驱动装置与爬楼底盘210连接，下放驱动装置通过控制装置控制。下放驱动装置可以为液压缸，液压缸的输出端既可以设置于爬楼底盘210，也可以设置于椅座组件100。

在需要爬楼时，通过检测装置检测楼梯坡度，并通过控制装置控制下方驱动装置将爬楼底盘210下放，使椅座组件100与爬楼底盘210形成与楼梯坡度相同的夹角，以保证用户始终保持水平乘坐的状态。

为了实现辅助支撑架220的辅助功能，辅助支撑架220与爬楼底盘210铰接，且由支撑架下放装置控制辅助支撑架220的下放和收起，辅助支撑架220与爬楼底盘210之间的夹角由控制装置控制，控制装置可根据爬楼轮椅的爬楼动作自动调节辅助支撑架220与爬楼底盘210之间的夹角。

结合图5，支撑架下放装置的输出端设置有支撑架下放齿轮223，支撑架下放齿轮223与辅助支撑架220啮合。在开始爬楼时，支撑架履带221开始在支撑架驱动装置的驱动下转动，爬楼履带211在爬楼驱动装置的驱动下转动，控制装置控制支撑架下放装置带动支撑架下放齿轮223转动，支撑架下放齿轮223带动辅助支撑架220转动以使辅助支撑架220下放，直至辅助支撑架220与地面相抵无法继续下放，此时辅助支撑架220与爬楼底盘210保持水平，支撑架履带221在支撑架驱动装置的驱动下进行爬楼。爬楼履带211和支撑架履带221同时与楼梯接触，增大了接触面积，提高了爬楼轮椅爬楼时的安全性和稳定性。

由于本发明实施例公开的爬楼轮椅在上下楼时用户始终保持面向下楼方向的姿势，当辅助支撑架220设置于靠近椅座组件100的椅背的一端，且在爬楼底盘210向上爬行到最后一级楼梯时，控制装置可以控制支撑架下放装置使辅助支撑架220下放，直至与地面相抵，辅助爬楼底盘210实现从楼梯到楼梯间休息平台的过渡。

当不需要使用辅助支撑架220时，通过改变支撑架下放齿轮223的转动方向可以收起辅助支撑架220，便于爬楼轮椅的收纳。

为了进一步实现爬楼轮椅从楼梯到楼梯间休息平台的过渡，辅助支撑架220远离爬楼底盘210的一端设置有辅助支撑轮222。当爬楼底盘210向上爬行到最后一级楼梯时，控制装置可以控制辅助支撑架220下放，直至辅助支撑轮222与地面接触时停止，随着爬楼轮椅的向上爬行，控制装置控制辅助支撑架220与爬楼底盘210之间的夹角进行调整，以使辅助支撑轮222逐渐向楼梯间休息平台内滚动，辅助爬楼底盘210进入楼梯间休息平台。

需要说明的是，在上述过程中辅助支撑架220的角度可以自动进行调整，以便于爬楼动作的平稳进行。

为了提高对爬楼轮椅爬楼过程的控制效果，控制装置包括信号处理装置301和手动控制器300。

信号处理装置301设置于椅座组件100，用于接收并处理检测装置所检测到的信号，并控制爬楼装置200的爬楼动作，实现爬楼轮椅的自动爬楼。

具体地，在检测装置检测到爬楼轮椅与一段楼梯的最低一级台阶接触时，信号处理装置301可控制爬楼底盘210和辅助支撑架220爬楼，在检测装置检测到爬楼底盘210与一段楼梯的最高一级台阶接触时，信号处理装置301可控制辅助支撑架220下放到最高一级台阶上，辅助爬楼底盘210爬楼。

手动控制器300设置于椅座组件100，用于实现爬楼装置200的手动控制，方便用户手动进行调整。

具体地，信号处理装置301可以为信号处理系统盒，并设置于椅座组件100的椅坐下，以防止对用户的乘坐造成影响，手动控制器300可以设置于椅座组件100的扶手101上，便于用户手动操作。

为了提高对路况的检测效果，检测装置包括底盘前端红外感应探头213和底盘后端红外感应探头212。

结合图2，底盘前端红外感应探头213设置于爬楼底盘210靠近椅座组件100的扶手101的一端，用于检测爬楼轮椅沿下楼方向上前方的路况。结合图3，底盘后端红外感应探头212设置于爬楼底盘210靠近椅座组件100的椅背的另一端，用于检测爬楼轮椅沿上楼方向上前方的路况。

需要说明的是，底盘前端红外感应探头213和底盘后端红外感应探头212在上下楼过程中可以同时作用，以实现对路况的全面监测。

控制装置可以对底盘前端红外感应探头213和底盘后端红外感应探头212感应到的路况信号进行处理，并控制爬楼底盘210和辅助支撑架220的爬楼动作。

为了进一步提高检测效果，爬楼底盘210还设置有底盘中端红外感应探头，底盘中端红外感应探头位于底盘前端红外感应探头213和底盘后端红外感应探头212之间。

进一步地，为了实现爬楼期间的避障动作，爬楼轮椅的边缘位置设置有接近开关，当障碍物距离接近开关到达一定距离(例如10cm)时，接近开关获得信号并传输到控制装置，控制装置接收信号并控制爬楼驱动装置和支撑架驱动装置断电。

在本发明公开的一具体的实施例中，椅座组件100上设置有显示装置302，显示装置302用于显示检测装置检测到的路况信息，即显示底盘前端红外感应探头213和底盘后端红外感应探头212探测到的图像信号，以便于用户通过显示装置302随时观测路况，并进行手动控制。显示装置302可设置于椅座组件100的扶手101上，避免了用户上楼过程中需要回头看路的困扰。

为了实现爬楼轮椅在水平路面上的行走功能，爬楼轮椅还包括行走装置400，行走装置400设置于椅座组件100，通过控制装置可以控制行走装置400与爬楼装置200切换，当需要在较为平整的路面上行走时，可以切换为行走模式，即通过行走装置400行走，此时爬楼装置200收起并悬挂于椅座组件100下；当需要上下楼梯时，切换为爬楼模式，即将爬楼底盘210下放，行走装置400与地面分离，爬楼装置200开始爬楼。

如图4所示，行走装置上设置行走轮401，行走轮401包括设置于行走装置400一端的从动轮和设置于行走装置400另一端的主动轮，主动轮与行走驱动装置连接，从动轮可以为万向轮，驱动装置可以为驱动电机，以驱动主动轮转动并带动爬楼轮椅移动。

行走装置上还设置有挡泥瓦402，具体地，挡泥瓦402可设置于行走轮401的上方，以防止在泥泞路面行走时行走轮401带起的泥水过多地飞溅到用户身上和爬楼轮椅上。

在本发明公开的一具体的实施例中，椅座组件100包括椅座、椅背和扶手101。椅座用于用户乘坐，椅背设置于椅座上，用于用户倚靠。扶手101设置于椅座，且手动控制器300设置于扶手上，方便用户操作。为了提高用户体验，椅背上设置有头枕102，且椅背上还设置有用于提高用户安全性的安全带103。

当需要上楼梯时，用户通过手动控制器300控制行走驱动装置使爬楼轮椅背对楼梯，并且控制爬楼履带211与楼梯的第一个台阶接触，此时再按动手动控制器300的上楼启动开关，爬楼轮椅的上楼程序启动。当底盘后端红外感应探头212探测到楼梯台阶后，控制装置控制下放驱动装置驱动爬楼底盘210下放，直至与椅座组件100之间的夹角为40°，同时辅助支撑架220下放，并最终与楼梯接触，并与爬楼底盘210保持水平。当爬楼底盘210和辅助支撑架220下放到位后，控制程序自动切换至爬楼模式，爬楼驱动装置和支撑架驱动装置开始工作，爬楼轮椅开始上楼。当爬楼底盘210的后端到达最后一个台阶时，爬楼驱动装置停止工作，辅助支撑架220开始下放。当辅助支撑轮222接触地面的同时，爬楼驱动装置再次启动，爬楼轮椅继续上楼，直至检测装置检测到爬楼底盘210的前端离开最后一个台阶后，爬楼轮椅停止爬楼。爬楼底盘210和辅助支撑架220开始收起，爬楼轮椅的四个行走轮401着地后，整个爬楼过程完成。

若此时用户到达楼梯间的休息平台，用户可通过手动控制器300控制爬楼轮椅移动到下一段楼梯，重复上述过程再次爬楼。

下楼的过程为上述爬楼过程的反向操作，且在下楼过程中，用户保持面向下楼的方向。当需要下楼梯时，在底盘前端红外感应探头213探测到楼梯台阶后，控制装置控制下放驱动装置驱动爬楼底盘210下放，直至爬楼底盘210与椅座组件100之间的夹角为40°，同时辅助支撑架220下放，并最终与爬楼轮椅所在的地面接触，此时用户再按动手动控制器300的下楼启动开关，爬楼轮椅的下楼程序启动，爬楼轮椅开始下楼，爬楼履带211与楼梯的第一级台阶接触。随着爬楼轮椅的下楼动作，控制装置控制辅助支撑架220与爬楼底盘210之间的角度自动调整，辅助支撑轮222沿地面滚动，直至爬楼履带211全部与楼梯台阶接触时，辅助支撑架220与爬楼底盘210保持水平，使支撑架履带221与楼梯台阶逐步接触。当底盘前端红外感应探头213探测到楼梯的最后一级台阶后，辅助支撑架220自动收起，爬完楼梯后，爬楼底盘210收起，整个爬楼过程完成。

需要说明的是，椅座组件100与爬楼底盘210之间的夹角可以根据楼梯坡度进行调整，以确保用户在爬楼过程中保持平稳姿态，楼梯坡度可以通过检测装置检测得到。爬楼底盘210和辅助支撑架220的下放和收起顺序可根据实际情况进行调整。

本发明实施例公开的爬楼轮椅用户可以独立操作，且操作简单、安全性高，可以实现用户自由、方便、安全的爬楼。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种爬楼轮椅，其特征在于，包括：

爬楼装置(200)，用于带动用户爬行楼梯，且设置有用于检测路况的检测装置；

椅座组件(100)，设置于所述爬楼装置(200)，且与所述爬楼装置(200)的角度可调，用于用户乘坐；

控制装置，用于接收和处理所述检测装置检测到的信号并控制所述爬楼装置(200)的爬楼动作。

2.如权利要求1所述的爬楼轮椅，其特征在于，所述爬楼装置(200)包括：

爬楼底盘(210)，所述检测装置设置于所述爬楼底盘(210)，所述爬楼底盘(210)上套设有爬楼履带(211)，所述爬楼履带(211)通过爬楼驱动装置驱动，所述爬楼驱动装置通过所述控制装置控制，所述椅座组件(100)设置于所述爬楼底盘(210)上；

辅助支撑架(220)，设置于所述爬楼底盘(210)的一端，且所述辅助支撑架(220)套设有支撑架履带(221)，所述支撑架履带(221)通过支撑架驱动装置驱动，所述支撑架驱动装置通过所述控制装置控制。

3.如权利要求2所述的爬楼轮椅，其特征在于，所述椅座组件(100)的一端与所述爬楼底盘(210)铰接，另一端与通过下放驱动装置与所述爬楼底盘(210)连接，所述下放驱动装置通过所述控制装置控制。

4.如权利要求2所述的爬楼轮椅，其特征在于，所述辅助支撑架(220)与所述爬楼底盘(210)铰接，所述辅助支撑架(220)与所述爬楼底盘(210)之间的夹角由所述控制装置控制。

5.如权利要求4所述的爬楼轮椅，其特征在于，所述控制装置包括：

信号处理装置(301)，设置于所述椅座组件(100)，用于在所述检测装置检测到所述爬楼轮椅与一段楼梯的最低一级台阶接触时，控制所述爬楼底盘(210)和所述辅助支撑架(220)爬楼，以及在所述检测装置检测到所述爬楼底盘(210)与一段楼梯的最高一级台阶接触时，控制所述辅助支撑架(220)下放到所述最高一级台阶上，辅助所述爬楼底盘(210)爬楼；

手动控制器(300)，设置于所述椅座组件(100)，用于实现所述爬楼装置(200)的手动控制。

6.如权利要求2所述的爬楼轮椅，其特征在于，所述辅助支撑架(220)远离所述爬楼底盘(210)的一端设置有辅助支撑轮(222)。

7.如权利要求2所述的爬楼轮椅，其特征在于，所述检测装置包括：

底盘前端红外感应探头(213)，设置于所述爬楼底盘(210)的一端，用于检测所述爬楼轮椅沿下楼方向上的路况；

底盘后端红外感应探头(212)，设置于所述爬楼底盘(210)的另一端，用于检测所述爬楼轮椅沿上楼方向上的路况。

8.如权利要求1所述的爬楼轮椅，其特征在于，所述椅座组件(100)上设置有显示装置(302)，所述显示装置(302)用于显示所述检测装置检测到的图像信号。

9.如权利要求1～8任意一项所述的爬楼轮椅，其特征在于，还包括：

行走装置(400)，设置于所述椅座组件(100)，所述控制装置用于控制所述行走装置(400)与所述爬楼装置(200)切换，以实现所述爬楼轮椅的路面行走。

10.如权利要求9所述的爬楼轮椅，其特征在于，所述行走装置上设置有用于防止泥水飞溅的挡泥瓦(402)。

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