CN203042684U - 一种多功能爬楼轮椅 - Google Patents

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傅晓锦
王康
程宇骏
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Abstract

本实用新型公开了一种多功能爬楼轮椅,包括行走机构、驱动机构、底盘、支架和座椅主体,驱动机构包括主电机、减速器、第一线性推杆、第二线性推杆;所述座椅主体包括座椅板和椅背;所述支架包括固定架和转动架,所述固定架固定连接在底盘上,所述转动架与座椅板和椅背之间形成平行四边形转动机构,所述第一线性推杆一端铰接在固定架上,另一端铰接在座椅板下部;所述第二线性推杆一端铰接在固定架上,另一端铰接在转动架上。本实用新型多功能爬楼轮椅实现了集上下楼梯、辅助站立、越障等功能于一体,并在上下楼梯、越障的过程中,通过控制座椅角度,保证了轮椅在上下楼梯的过程中座椅的水平,以保证轮椅的安全性和舒适性。

Description

一种多功能爬楼轮椅
技术领域
本实用新型涉及一种轮椅,特别是一种多功能爬楼轮椅。
背景技术
如今国内市面上所见的电动爬楼轮椅、越障轮椅主要运用四杆机构或者行星轮机构来实现上下楼梯。主要包括如下几种类型:
a、行星轮型:这种轮椅结构简单,利用自锁机构,保证上下楼梯时,不倾倒。
b、外加履带型:这种电动轮椅,在上下楼梯时,采用外交履带的方式,保证了上下楼梯过程的连续性。
c、双轮型:这种轮椅,采用了大小相同的两个轮子,结构简单。
d、履带与轮子组合型:这种轮椅运用四杆机构,通过升降轮子来实现轮子与履带的转换。
其中行星轮型、双轮型这两类电动轮椅,在上下楼梯的时候,不能满足使用者对舒适性和可靠性的需求。而外加履带型轮椅在每次安装履带时,需要在他人的帮助下,完成多达十五个步骤,与此同时,外加履带十分笨重,携带很不方便,这就大大限制了轮椅上下楼梯的地点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够提高轮椅的安全性和舒适性,迎合更多使用者的需求;在残疾人或者老人在长时间坐立以后,帮助他们站立;遇到障碍物时能够平稳越过的多功能爬楼轮椅,以克服现有技术存在的上述缺陷。
本实用新型解决技术问题的技术方案如下:
一种多功能爬楼轮椅,其包括行走机构、驱动机构、底盘、支架和座椅主体,其特征在于:所述支架固定设置在底盘上,所述座椅主体固定在支架上,所述行走机构为设置在底盘两侧的履带机构;所述驱动机构包括主电机、减速器、第一线性推杆、第二线性推杆,所述主电机和减速器固定在底盘上,驱动行走机构运动;所述座椅主体包括座椅板和椅背;所述支架包括固定架和转动架,所述固定架固定连接在底盘上,所述转动架与座椅板和椅背之间形成平行四边形转动机构,所述第一线性推杆一端铰接在固定架上,另一端铰接在座椅板下部;所述第二线性推杆一端铰接在固定架上,另一端铰接在转动架上。
本实用新型工作原理如下:
(1)当遇到楼梯时,多功能爬楼轮椅通过履带机构的差速运动,旋转掉头,采用面向下的方式爬楼梯。在爬楼过程中,首先履带后沿慢慢越上台阶的外角,随着爬楼梯的进行,履带底盘的仰角会逐渐增大,此时,通过第二线性推杆的伸长,增大座椅部分与底盘之间的角度,以保证座椅始终水平,即使用者能够在使用的过程中,始终保持正直坐立;在即将完成爬楼梯时,再通过第二线性推杆的缩短,减小座椅部分与底盘之间的角度,并随着履带底盘逐渐水平,座椅部分再次回到爬楼前的状态。
(2)辅助站立时,通过第一线性推杆的伸长,利用平行四边形机构,将座椅的座板旋转至使用者所需的角度,即辅助使用者站立。
由以上公开的技术方案可知,本实用新型多功能爬楼轮椅具有如下优点:1、能帮助老人和残疾人上下楼梯的同时,利用线性推杆驱动平行四边形机构,辅助他们站立;2、通过控制座椅角度,保证了轮椅在上下楼梯中座椅的水平。本实用新型多功能爬楼轮椅实现了集上下楼梯、辅助站立、越障等功能于一体,并在上下楼梯、越障的过程中,通过控制座椅角度,保证了轮椅在上下楼梯的过程中,座椅的水平,以保证了轮椅的安全性和舒适性。
附图说明
图1为本实用新型多功能爬楼轮椅一个实施例正视图;
图2为图1实施例侧视图;
图3为图1实施例后视图;
图4为图1实施例俯视图;
图5为本实用新型爬楼状态工作原理图;
图6为本实用新型辅助站立状态工作原理图;
图7为本实用新型爬楼状态工作原理图;
图8为本实用新型爬斜坡状态工作原理图;
图9~图11为本实用新型越障过程工作原理图。
附图标记如下:
1、减速器                 2、踏板                   3、扶手架
4、扶手横杆               5、扶手支架               6、扶手
7、后背杆                 8、导向轮                 9、支撑板
10、手柄                  11、座椅板                12、固定架
13、主电机                14、第一线性推杆          15、第二线性推杆
16、支重轮                17、电机联轴器            18、撑杆
19、L型连杆               20、踏板支撑杆            21、驱动轮
22、脚杆内筒              23、履带                  24、椅背
25、支撑前杆              26、连接板                27、垫杆
28、底盘                  29、脚杆外筒              30、减速器联轴器
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详述。
如图1~4所示,本实用新型多功能爬楼轮椅,包括行走机构、驱动机构、底盘28、支架和座椅主体,所述支架固定设置在底盘28上,所述座椅主体固定在支架上,所述行走机构为设置在底盘两侧的履带机构,所述履带机构包括驱动轮21、履带23、支重轮16和导向轮8,所述驱动轮21设置在前端与减速器1通过联轴器30相连;所述驱动机构包括主电机13、减速器1、第一线性推杆14、第二线性推杆15,所述主电机13和减速器1固定在底盘上通过电机联轴器17相连,驱动行走机构运动。
所述座椅主体包括座椅板11、椅背24、扶手装置和踏板装置,所述扶手装置设置在座椅板11两侧,所述扶手装置包括扶手架3、扶手横杆4、扶手支架5和扶手6,所述扶手架3和扶手横杆4分别固定连接在座椅板11两侧,所述扶手支架5下端固定连接在扶手横杆4上,扶手6设置在扶手支架5上;所述踏板装置设置在座椅板11前端两侧,所述踏板装置包括踏板支撑杆20、脚杆外筒29、脚杆内筒22和踏板2,所述踏板支撑杆20固定连接在座椅板11两侧前端,所述脚杆外筒29上端固定连接在踏板支撑杆20下端,所述脚杆内筒22一端可伸缩的连接于脚杆外筒29下端,所述踏板2连接在脚杆内筒22下端。
所述支架包括固定架12和转动架,所述固定架12固定连接在底盘28上,所述转动架包括两侧的L型连杆19和撑杆18,所述L型连杆19的一端与座椅板11铰接,另一端与固定架12铰接,所述撑杆18的两端分别与椅背24下端和L型连杆19铰接,所述座椅板11的前后两端分别与L型连杆19和椅背24铰接,座椅板11、L型连杆19、撑杆18和椅背24形成平行四边形转动机构;所述第一线性推杆14一端铰接在固定架12上,另一端铰接在座椅板11下部;所述第二线性推杆15一端铰接在固定架12上,另一端铰接在L型连杆19上。更进一步,所述转动架还包括固定连接在两个L型连杆19之间的支撑前杆25,所述第二线性推杆15的两端分别铰接在支撑前杆25和固定架12上。
以下结合附图说明本实用新型的工作原理:
(一)辅助站立:如图5所示,由第一线性推杆14驱动,电机伸长,则E点的轨迹是以C点为圆心,CE的长度为半径的圆弧,即座椅板11绕C点逆时针转动。由于BCEF是平行四边形,因而座椅板11与撑杆18有相同的运动规律,而椅背24则绕F点转动,但始终与BC平行(使椅背始终支撑人的后背)。通过上述的分析可知,由第一线性推杆14的伸长,利用平行四边形机构,将座椅的座板旋转使用者所需的角度,从而实现轮椅的辅助站立功能。
(二)上下楼梯过程:
a)自动维持水平及调节重心:如图6所示,由第二线性推杆15驱动(第一线性推杆14无伸长运动),电机伸长,L型杆19则绕着B点顺时针转动一定的角度,角度的大小有楼梯及障碍物的角度来决定(由测量仪来测得)。从而实现爬楼及越障时座椅能保持水平状态以及调节座椅重心的功能。
b)当遇到楼梯时,多功能爬楼轮椅首先调转,采用面向下的方式爬楼梯。在爬楼过程中(如图7),首先是履带23后沿慢慢越上台阶的外角,随着爬楼梯的进行,履带底盘的仰角会逐渐增大,多功能爬楼轮椅的质心也会逐渐上升,随着多功能爬楼轮椅爬楼梯过程的进行,轮椅的质心逐渐上升,并越过台阶外角,而多功能爬楼轮椅也会以台阶的外角为支点,成功往上攀爬。下楼梯的过程,与上楼梯的过程类似,斜坡(如图8)亦如此,此处不再详细解释。
(三)越障过程:
在越障过程中,首先履带后沿慢慢越上障碍物的外角,随着多功能爬楼轮椅越上障碍物(如图9),履带底盘的仰角会逐渐增大,多功能爬楼轮椅的质心也会逐渐上升,随着多功能爬楼轮椅越障过程的进行,轮椅的质心逐渐上升,当多功能爬楼轮椅继续以速度v爬上台阶,重心超过支点,轮椅作平面运动,一面绕支点转动,一面向前移动。当轮椅继续向前运动时,这时轮椅的前端首先着地,从而完成跨越阶段(如图10)。最后是前倾阶段(如图11):轮椅与地面发生碰撞时,由于加速度及惯性的原因,轮椅由绕支点转动突然转为绕前接地点翻转。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式,并非用来限制本实用新型的保护范围,凡是依照本实用新型权利要求所做的同等变换,均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多功能爬楼轮椅,其包括行走机构、驱动机构、底盘、支架和座椅主体,其特征在于:所述支架固定设置在底盘上,所述座椅主体固定在支架上,所述行走机构为设置在底盘两侧的履带机构;所述驱动机构包括主电机、减速器、第一线性推杆、第二线性推杆,所述主电机和减速器固定在底盘上,驱动行走机构运动;所述座椅主体包括座椅板和椅背;所述支架包括固定架和转动架,所述固定架固定连接在底盘上,所述转动架与座椅板和椅背之间形成平行四边形转动机构,所述第一线性推杆一端铰接在固定架上,另一端铰接在座椅板下部;所述第二线性推杆一端铰接在固定架上,另一端铰接在转动架上。
2.根据权利要求1所述的多功能爬楼轮椅,其特征在于,所述转动架包括两侧的L型连杆和撑杆,所述L型连杆的一端与座椅板铰接,另一端与固定架铰接,所述撑杆的两端分别与椅背下端和L型连杆铰接,所述座椅板的前后分别与L型连杆和椅背铰接,座椅板、L型连杆、撑杆和椅背形成平行四边形转动机构;所述第二线性推杆一端铰接在固定架上,另一端铰接在L型连杆上。
3.根据权利要求2所述的多功能爬楼轮椅,其特征在于,所述转动架还包括固定连接在两个L型连杆之间的支撑前杆,所述第二线性推杆的两端分别铰接在支撑前杆和固定架上。
4.根据权利要求1所述的多功能爬楼轮椅,其特征在于,所述履带机构包括驱动轮、履带、支重轮和导向轮,所述驱动轮设置在前端与减速器通过联轴器相连。
5.根据权利要求1所述的多功能爬楼轮椅,其特征在于,所述座椅主体还包括扶手装置和踏板装置,所述扶手装置设置在座椅板两侧,所述踏板装置设置在座椅板前端两侧。
6.根据权利要求5所述的多功能爬楼轮椅,其特征在于,所述扶手装置包括扶手架、扶手横杆、扶手支架和扶手,所述扶手架和扶手横杆分别固定连接在座椅板上,所述扶手支架下端固定连接在扶手横杆上,扶手设置在扶手支架上。
7.根据权利要求5所述的多功能爬楼轮椅,其特征在于,所述踏板装置包括踏板支撑杆、脚杆外筒、脚杆内筒和踏板,所述踏板支撑杆固定连接在座椅板两侧前端,所述脚杆外筒上端固定连接在踏板支撑杆下端,所述脚杆内筒一端可伸缩的连接于脚杆外筒下端,所述踏板连接在脚杆内筒下端。
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