CN203693923U - 智能电动轮椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能电动轮椅，在车体上设有转向装置和座椅移动调解装置，转向装置包括操纵杆、转向控制器和车轮电机，转向控制器将转向指令信号输送到对应的车轮电机，驱动车轮进行正反转运动，使车体实现转向，座椅移动调解装置包括座位移动按钮和座椅机械滑移装置，座椅机械滑移装置由座椅滑块、座椅滑道和滑块驱动电机组成，轮椅控制单元将座椅移动指令信号输送到滑块驱动电机，从而使座椅相对于底盘进行前后移动。本实用新型基于传感器以及传动系统提供的信号来实现该电动轮椅的多种状态切换和平衡行驶和安全停驻，使用户在上下轮椅时更加安全，行驶过程中保持其平衡运行，并使操控更加便捷省力，同时满足个性化使用人群的多样化需求。

Description

智能电动轮椅

技术领域

本实用新型涉及一种轮椅车辆，特别是一种电动轮椅，应用残疾、病弱等特殊人群出行的自动控制车辆技术领域。

背景技术

目前，随着人们生活水平的日益提高，电动轮椅成为了中老年人以及下肢伤残人士的必需出行交通工具。传统的电动轮椅的转向控制使用人力控制，给使用者带来不便，传统的电动轮椅的座椅通常是固定在车体底盘上，无法调整轮椅座位与车体上的脚踏板的距离，不能很好地适应不同高度的使用者的需求，也不能根据使用者调整乘坐体态时重新调整伸腿姿态而对脚踏板的相对位置提出的座椅位置调节需求，传统的电动轮椅不能够保证用户上下轮椅时使轮椅静止，容易造成一些不必要的伤害。且传统的电动轮椅大多数是半自动操作的，由于手动操作需要用力，也给使用者带来一些麻烦。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能电动轮椅，基于各传感器以及传动系统提供的信号来实现该电动轮椅的多种状态切换和平衡行驶和安全停驻，使用户在上下轮椅时更加安全，行驶过程中保持其平衡运行，并使操控更加便捷省力，同时满足个性化使用人群的多样化需求。

为达到上述发明创造目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种智能电动轮椅，包括车体、车轮电机、轮椅控制单元和电源，车体两侧设有车轮，每个车轮均由独立的车轮电机进行控制，车体上设有座椅，电源为各部分电力电子器件供电，在车体上设有转向装置和座椅移动调解装置，转向装置包括操纵杆、转向控制器和车轮电机，转向控制器集成在轮椅控制单元中，操纵杆的底部固定端与车体连接，通过手动控制操纵杆，转向控制器传递转向控制信号，再由转向控制器进行信号处理后得到可执行的转向指令信号，再将转向指令信号输送到对应的车轮电机，从而分别驱动车体两侧车轮进行正反转运动，使车体实现转向，座椅移动调解装置包括座位移动按钮和座椅机械滑移装置，座椅机械滑移装置由座椅滑块、座椅滑道和滑块驱动电机组成，其中座椅滑块和座椅滑道组成座椅滑动副机构，座椅的底部通过座椅滑动副机构活动安装在车体的底盘上，通过手动控制座位移动按钮向轮椅控制单元传递控制信号，再由轮椅控制单元进行信号处理后得到可执行的座椅移动指令信号，再将座椅移动指令信号输送到滑块驱动电机，从而驱动座椅滑道在座椅滑块滑动，使座椅相对于底盘进行前后移动，座椅滑道的两端封闭形成限位部件，通过锁紧机构对座椅的前后进退位移进行锁定或解锁。

作为本实用新型的改进技术方案，在车体上还设有辅助平衡系统，辅助平衡系统由伸缩装置、支撑架滑动副机构和支撑架组成，支撑架通过支撑架滑动副机构活动安装在底盘上，支撑架滑动副机构由传动滑块和传动滑道组成，通过控制伸缩装置的运动输出端的上下运动来牵引支撑架作升降运动，使支撑架的底部下降到接触地面位置时实现支撑轮椅保持平衡并静止停驻，或使支撑架的底部升起离开地面位置，传动滑道的两端封闭形成极限位移约束部件。

作为上述技术方案的一种优选技术方案，上述伸缩装置为由四连杆机构形成的手控伸缩机构，包括第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆，第二连杆和第三连杆互相平行，第一连杆和第四连杆互相平行，第一连杆和第二连杆通过固定支撑点进行铰接，固定支撑点固定安装在底盘上，靠近固定支撑点的第一连杆的一端向外延伸形成一体连接的把手，手控伸缩机构的其他三个铰接支点均为活动铰接支点，第三连杆和第四连杆的相互连接的一个活动铰接支点形成整个伸缩装置的运动输出端，即第三连杆和第四连杆共同的活动铰接支点与支撑架牵引连接，通过对把手的拉起或放下来牵引支撑架进行升降，伸缩装置还包括止动机构，止动机构对支撑架的升降高度位置进行锁定或解锁。

上述止动机构优选由驱动件驱动，轮椅控制单元获取外部信息后进行数据处理得出加解锁控制指令，再控制驱动件带动止动机构对伸缩装置的四连杆机构进行锁定或解锁。

作为上述技术方案的一种优选技术方案，伸缩装置为电控伸缩机构，通过电机控制伸缩装置的运动输出端的升降运动位移。

上述把手的手动操作端部分最好设置在座椅的侧面。

上述支撑架优选至少设有两个可与地面接触的支撑底脚。

作为上述技术方案的进一步改进，以对伸缩装置的控制信息作为轮椅控制单元向车轮电机发出的开机关机信号，即以对伸缩装置的控制信息作为车轮电机的启停信号。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点：

1. 在实际应用中，本实用新型智能电动轮椅具有便捷的操控方式、较高的停车平衡保持能力和显著的安全性能，能有效维持轮椅的平稳运行；

2．本实用新型的轮椅控制单元是用于基于各传感器以及传动系统提供的信号来实现电动轮椅的平衡行驶与多种状态切换，智能化程度高；

3．本实用新型智能电动轮椅在省力易操作的同时，容易实现精确控制和敏捷控制，提高了电动轮椅的机动性。

附图说明

图1是本实用新型实施例一智能电动轮椅整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的座椅滑动副机构的横断面结构示意图。

图3是本实用新型实施例一的辅助平衡系统的传动系统结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例结合附图说明如下：

实施例一：

在本实施例中，参见图1～图3，一种智能电动轮椅，包括车体15、车轮电机、轮椅控制单元12和电源，车体15两侧设有车轮16，每个车轮16均由独立的车轮电机进行控制，车体15上设有座椅13，电源为各部分电力电子器件供电，在车体15上设有转向装置和座椅移动调解装置，转向装置包括操纵杆11、转向控制器和车轮电机，转向控制器集成在轮椅控制单元12中，操纵杆11的底部固定端14与车体15连接，通过手动控制操纵杆11，转向控制器传递转向控制信号，再由转向控制器进行信号处理后得到可执行的转向指令信号，再将转向指令信号输送到对应的车轮电机，从而分别驱动车体两侧车轮16进行正反转运动，使车体15实现转向，座椅移动调解装置包括座位移动按钮和座椅机械滑移装置，座椅机械滑移装置由座椅滑块18、座椅滑道19和滑块驱动电机组成，其中座椅滑块18和座椅滑道19组成座椅滑动副机构，座椅13的底部通过座椅滑动副机构活动安装在车体15的底盘17上，通过手动控制座位移动按钮向轮椅控制单元12传递控制信号，再由轮椅控制单元12进行信号处理后得到可执行的座椅移动指令信号，再将座椅移动指令信号输送到滑块驱动电机，从而驱动座椅滑道19在座椅滑块18滑动，使座椅13相对于底盘17进行前后移动，座椅滑道19的两端封闭形成限位部件，通过锁紧机构对座椅13的前后进退位移进行锁定或解锁，本实施例智能电动轮椅具有便捷的操控方式。

在本实施例中，参见图1和图3，在车体15上还设有辅助平衡系统，辅助平衡系统由伸缩装置、支撑架滑动副机构和支撑架26组成，支撑架26设有两个可与地面接触的支撑底脚，支撑架26通过支撑架滑动副机构活动安装在底盘17上，支撑架滑动副机构由传动滑块24和传动滑道25组成，通过控制伸缩装置的运动输出端的上下运动来牵引支撑架26作升降运动，使支撑架26的底部下降到接触地面位置时实现支撑轮椅保持平衡并静止停驻，或使支撑架26的底部升起离开地面位置，传动滑道25的两端封闭形成极限位移约束部件，使本实施例智能电动轮椅具有较高的停车平衡保持能力和显著的安全性能，能有效维持轮椅的平稳运行

在本实施例中，参见图1和图3，伸缩装置为由四连杆机构形成的手控伸缩机构，包括第一连杆27、第二连杆28、第三连杆29及第四连杆20，第二连杆28和第三连杆29互相平行，第一连杆27和第四连杆20互相平行，第一连杆27和第二连杆28通过固定支撑点22进行铰接，固定支撑点22固定安装在底盘17上，靠近固定支撑点22的第一连杆27的一端向外延伸形成一体连接的把手21，使把手21的手动操作端部分设置在座椅13的侧面，手控伸缩机构的其他三个铰接支点均为活动铰接支点23，第三连杆29和第四连杆20的相互连接的一个活动铰接支点23形成整个伸缩装置的运动输出端，即第三连杆29和第四连杆20共同的活动铰接支点23与支撑架26牵引连接，通过对把手21的拉起或放下来牵引支撑架26进行升降，伸缩装置还包括止动机构，止动机构对支撑架26的升降高度位置进行锁定或解锁，四连杆机构的机械结构简单，伸缩机构便于维护和检测。

在本实施例中，参见图1和图3，止动机构由驱动件驱动，轮椅控制单元12获取外部信息后进行数据处理得出加解锁控制指令，再控制驱动件带动止动机构对伸缩装置的四连杆机构进行锁定或解锁，自动的加解锁系统智能化程度高，反应敏捷，使辅助平衡系统工作更加稳定和安全。

在本实施例中，参见图1和图3，本实施例智能电动轮椅通过把手21的拉起或放下实现停车时支撑架26下行做支撑作用，座椅13下面的滑动系统以及放置在轮椅内的轮椅控制单元12和通过操纵杆11控制车体运行的转向系统使轮椅的操控更加简单易用，辅助平衡系统使用户在上下轮椅时更加安全，行驶过程中保持其平衡运行，并能为突然的停驶提供停稳的应急处置技术方案，从而使各种场合下操作更加便捷。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，伸缩装置为电控伸缩机构，通过电机控制伸缩装置的运动输出端的升降运动位移，以对伸缩装置的控制信息作为轮椅控制单元12向车轮电机发出的开机关机信号，即以对伸缩装置的控制信息作为车轮电机的启停信号。在本实施例中，电动轮椅的启停与辅助平衡系统的运动同步，可以再行驶中应对突发状况时能采取平稳停驻方案，使停车更加安全，提高了智能化水平。

上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明，但本实用新型不限于上述实施例，还可以根据本实用新型的实用新型创造的目的做出多种变化，凡依据本实用新型技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合用于本实用新型智能电动轮椅的结构和构造原理，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能电动轮椅，包括车体（15）、车轮电机、轮椅控制单元（12）和电源，所述车体（15）两侧设有车轮（16），每个所述车轮（16）均由独立的车轮电机进行控制，所述车体（15）上设有座椅（13），所述电源为各部分电力电子器件供电，其特征在于：在所述车体（15）上设有转向装置和座椅移动调解装置，所述转向装置包括操纵杆（11）、转向控制器和所述车轮电机，所述转向控制器集成在轮椅控制单元（12）中，所述操纵杆（11）的底部固定端（14）与车体（15）连接，通过手动控制所述操纵杆（11），转向控制器传递转向控制信号，再由所述转向控制器进行信号处理后得到可执行的转向指令信号，再将转向指令信号输送到对应的车轮电机，从而分别驱动车体两侧所述车轮（16）进行正反转运动，使所述车体（15）实现转向，所述座椅移动调解装置包括座位移动按钮和座椅机械滑移装置，所述座椅机械滑移装置由座椅滑块（18）、座椅滑道（19）和滑块驱动电机组成，其中所述座椅滑块（18）和所述座椅滑道（19）组成座椅滑动副机构，所述座椅（13）的底部通过所述座椅滑动副机构活动安装在所述车体（15）的底盘（17）上，通过手动控制所述座位移动按钮向所述轮椅控制单元（12）传递控制信号，再由所述轮椅控制单元（12）进行信号处理后得到可执行的座椅移动指令信号，再将座椅移动指令信号输送到所述滑块驱动电机，从而驱动所述座椅滑道（19）在所述座椅滑块（18）滑动，使所述座椅（13）相对于所述底盘（17）进行前后移动，所述座椅滑道（19）的两端封闭形成限位部件，通过锁紧机构对所述座椅（13）的前后进退位移进行锁定或解锁。

2.根据权利要求1所述智能电动轮椅，其特征在于：在所述车体（15）上还设有辅助平衡系统，所述辅助平衡系统由伸缩装置、支撑架滑动副机构和支撑架（26）组成，所述支撑架（26）通过所述支撑架滑动副机构活动安装在所述底盘（17）上，所述支撑架滑动副机构由传动滑块（24）和传动滑道（25）组成，通过控制所述伸缩装置的运动输出端的上下运动来牵引所述支撑架（26）作升降运动，使所述支撑架（26）的底部下降到接触地面位置时实现支撑轮椅保持平衡并静止停驻，或使所述支撑架（26）的底部升起离开地面位置，所述传动滑道（25）的两端封闭形成极限位移约束部件。

3.根据权利要求2所述智能电动轮椅，其特征在于：所述伸缩装置为由四连杆机构形成的手控伸缩机构，包括第一连杆（27）、第二连杆（28）、第三连杆（29）及第四连杆（20），所述第二连杆（28）和所述第三连杆（29）互相平行，所述第一连杆（27）和所述第四连杆（20）互相平行，所述第一连杆（27）和所述第二连杆（28）通过固定支撑点（22）进行铰接，所述固定支撑点（22）固定安装在所述底盘（17）上，靠近固定支撑点（22）的所述第一连杆（27）的一端向外延伸形成一体连接的把手（21），所述手控伸缩机构的其他三个铰接支点均为活动铰接支点（23），所述第三连杆（29）和所述第四连杆（20）的相互连接的一个活动铰接支点（23）形成整个所述伸缩装置的运动输出端，即所述第三连杆（29）和所述第四连杆（20）共同的所述活动铰接支点（23）与所述支撑架（26）牵引连接，通过对所述把手（21）的拉起或放下来牵引所述支撑架（26）进行升降，所述伸缩装置还包括止动机构，所述止动机构对所述支撑架（26）的升降高度位置进行锁定或解锁。

4.根据权利要求3所述智能电动轮椅，其特征在于：所述止动机构由驱动件驱动，所述轮椅控制单元（12）获取外部信息后进行数据处理得出加解锁控制指令，再控制所述驱动件带动所述止动机构对所述伸缩装置的四连杆机构进行锁定或解锁。

5.根据权利要求2所述智能电动轮椅，其特征在于：所述伸缩装置为电控伸缩机构，通过电机控制所述伸缩装置的运动输出端的升降运动位移。

6.根据权利要求3或4所述智能电动轮椅，其特征在于：所述把手（21）的手动操作端部分设置在所述座椅（13）的侧面。

7.根据权利要求2～5中任意一项所述智能电动轮椅，其特征在于：所述支撑架（26）至少有两个可与地面接触的支撑底脚。

8.根据权利要求2～5中任意一项所述智能电动轮椅，其特征在于：以对所述伸缩装置的控制信息作为所述轮椅控制单元（12）向所述车轮电机发出的开机关机信号，即以对所述伸缩装置的控制信息作为所述车轮电机的启停信号。

9.根据权利要求6所述智能电动轮椅，其特征在于：以对所述伸缩装置的控制信息作为所述轮椅控制单元（12）向所述车轮电机发出的开机关机信号，即以对所述伸缩装置的控制信息作为所述车轮电机的启停信号。