CN203749716U - 电动轮椅车四轮独立驱动机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种行动不便的人使用的电动轮椅车，具体涉及一种电动轮椅车四轮独立驱动机构，包括车架、位于车架下方的四个车轮、装于车架上的蓄电池，其特征在于，其还包括内设CAN总线接口电路、驱动控制信号预处理电路、功率驱动电路、电压电流检测电路、PIC即单片机的主控制器；所述的四个车轮各自装在一电机的输出轴上，所述的四个电机与主控制器连接，车轮处的车架上还安装有角度传感器和电压调节器，电压调节器与主控制器中的单片机连接。本实用新型具有结构简单、搬运携带方便、轻量化、爬坡能力强、行驶平稳、信号采集精确度高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种行动不便的人使用的电动轮椅车，具体涉及一种电动轮椅车四轮独立驱动机构。
背景技术
随着经济的发展，私家车越来越多，交通事故发生也日益频繁，并且近几年自然灾害也时有发生，局部冲突日益加剧，伤残人士数量急剧增多；另外随着社会的进步，生活品质不断提高，人的平均寿命越来越长。因为上述原因使用电动轮椅车作为代步工具的伤残人士和老年人越来越，同时对电动轮椅车的安全性能、舒适性、使用的方便程度要求越来越高。而现有的电动轮椅车多采用后轮双驱动，如公开号为CN 102755230 A的专利“电动轮椅”，其采用后轮双驱动形式进行行走，而一对前万向轮311 和一对后万向轮44都是从动轮，因此后轮两驱电动轮椅爬坡等性能差，不能适应复杂路况，当路面平整度、轮胎参数存在差异时，会影响前轮和后轮的转速，导致四个车轮转速不一致，若不加干涉必然导致电动轮椅在行驶过程中向一边转向，要是四个车轮转速偏差较大，更会引起车辆行驶不稳定，甚至侧翻，引发安全事故。而公告号为CN101816602B的专利“多功能四轮驱动式电动轮椅”，传统的离合器、变速器和传动轴等传动系统在整车中占有很大的比例，结构复杂，整车重量大，搬运笨重。
发明内容
针对现有技术中电动轮椅车爬坡能力差、前后车轮转速不一致、车辆行驶不稳定、结构复杂和搬运笨重等问题，发明了一种爬坡能力强、行驶稳定、结构简单和整车轻量化的电动轮椅车四轮独立驱动机构。
上述的发明目是通过以下技术方案实现的：
一种电动轮椅车四轮独立驱动机构，包括车架、位于车架上方的座椅底架、位于车架下方的四个车轮、装于车架上的蓄电池，其要点在于，其还包括内设CAN总线接口电路、驱动控制信号预处理电路、功率驱动电路、电压电流检测电路、PIC即单片机的主控制器；所述的四个车轮各自装在一电机的输出轴上，所述的四个电机与主控制器连接，主控制器直接控制四个电机的转速，四个电机各自驱动车轮；车轮处的车架上还安装有进行检测车轮转向的角度传感器和进行信号放大处理的电压调节器，角度传感器与电压调节器串联，电压调节器与主控制器中的单片机连接。
作为优选，所述的主控制器各电路、电机按如下方式连接：单片机与CAN总线接口电路、电压电流检测电路、驱动控制信号预处理电路相连接；功率驱动电路分别与驱动控制信号预处理电路、电压电流检测电路、电机相连接；电机与角度传感器相连接。
作为优选，车架设有前、后二个悬臂，每个电机通过各自的电机安装装置装在悬臂上。
作为优选，所述的电机为高效稀土永磁有刷电机。
作为优选，所述的电机安装装置由电机连接座、轴承、隔套、圆堵头组成，电机连接座依次穿过轴承、隔套通过圆堵头固定在悬臂上。
本实用新型的有益效果它与现有技术相比具有如下优点：它由四个电机直接分别对四个车轮对应进行驱动，电动轮椅车加减速、刹车等功能均由主控制器进行控制，同时车轮的转速由电动轮椅车上的操作摇杆通过CAN总线接口电路进行数据与主控制器间的传输，主控制器进行转速信号的判断，经驱动控制信号预处理电路处理由功率驱动电路输送给各电机，从而进行各电机转速快慢的调节，最终实现各车轮转速快慢的调节。因此各车轮的驱动无机械传动环节，省略传统的离合器、变速器和传动轴等传动系统，使结构趋于简单，从而大幅度降低了整车重量，使电动轮椅车实现轻量化的目的，这不但节约能耗，而且搬运携带方便。另外，四个车轮通过四个电机独立的完成驱动，主控制器控制四只电机的转动，不但实现了车轮转速快慢的调节，而且实现了电动轮椅车缓启动、转弯减速、刹车和爬坡等功能，行驶更平稳，乘座更舒适。
附图说明
图1为本实用新型车架、座椅架、车轮、蓄电池、电机安装装置、悬臂、电机、车轮爆炸图
图2为本实用新型中悬臂、电机安装装置、电机、车轮爆炸图
图3为本实用新型中主控制器与电机、电压调节器、角度传感器、车轮连接示意图
图4为本实用新型中主控制器结构示意图
图中标号为：1-车架，2-座椅架，3-车轮，4-圆堵头，5-蓄电池，6- CAN总线接口电路，7-驱动控制信号预处理电路，8-功率驱动电路，9-电压电流检测电路， 10-隔套，11-PIC即单片机，12-主控制器，13-电机，14-角度传感器，15-电压调节器，16-悬臂，17-电机安装装置，18-电机连接座，19-轴承。
具体实施方式
下面结合附图1-4所表示的实施例对本实用新型作进一步描述：一种电动轮椅车四轮独立驱动机构，包括车架1、位于车架1上方的座椅底架2、位于车架下方的四个车轮3、装于车架1上的蓄电池5，其还包括内设CAN总线接口电路6、驱动控制信号预处理电路7、功率驱动电路8、电压电流检测电路9、PIC即单片机11的主控制器12；所述的四个车轮3各自装在一电机13的输出轴上，所述的四个电机13与主控制器12连接，主控制器12直接控制四个电机13的转速，四个电机13各自驱动车轮3；车轮3处的车架1上还安装有进行检测车轮3转向的角度传感器14和进行信号放大处理的电压调节器15，角度传感器14采用霍尔式位置传感器，角度传感器14与电压调节器15串联，电压调节器15与主控制器12中的单片机11连接。所述的主控制器12各电路、电机13按如下方式连接：单片机11与CAN总线接口电路6、电压电流检测电路9、驱动控制信号预处理电路7相连接；功率驱动电路8分别与驱动控制信号预处理电路7、电压电流检测电路9、电机13相连接；电机13与角度传感器14相连接。车架1设有前、后二个悬臂16，每个电机13通过各自的电机安装装置17装在悬臂（16）上。所述的电机安装装置17由电机连接座18、轴承19、隔套10、圆堵头4组成，电机连接座18依次穿过轴承19、隔套10通过圆堵头4固定在悬臂16上。
所述的电机13为高效稀土永磁有刷电机。
本实施例的控制过程如下：
由角度传感器14即霍尔式位置传感器测定电机13转向角度信号，并通过计算速度给定值和速度反馈值的偏差，将偏差传送给电压调节器15，经电压调节器15放大处理的输出作为电压给定值。该电压给定值作为一个有效信号传送到主控制器12里的PIC单片机11，PIC单片机11收到信号后调用内部存储已设定程序，该程序让PIC单片机11送出一个信号到驱动控制信号预处理电路7，驱动控制信号预处理电路7产生一个PWM调制信号，控制PWM的占空比，继而控制功率驱动电路8，实现对电机转速与电机扭矩的控制。
本实用新型可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本实用新型的范围。所有这样的对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。
Claims (9)
1.一种电动轮椅车四轮独立驱动机构，包括车架（1）、位于车架（1）上方的座椅底架（2）、位于车架下方的四个车轮（3）、装于车架（1）上的蓄电池（5），其特征在于，其还包括内设CAN总线接口电路（6）、驱动控制信号预处理电路（7）、功率驱动电路（8）、电压电流检测电路（9）、PIC即单片机（11）的主控制器（12）；所述的四个车轮（3）各自装在一电机（13）的输出轴上，所述的四个电机（13）与主控制器（12）连接，主控制器（12）直接控制四个电机（13）的转速，四个电机（13）各自驱动车轮（3）；车轮（3）处的车架（1）上还安装有进行检测车轮（3）转向的角度传感器（14）和进行信号放大处理的电压调节器（15），角度传感器（14）与电压调节器（15）串联，电压调节器（15）与主控制器（12）中的单片机（11）连接。
2. 根据权利要求1所述的电动轮椅车四轮独立驱动机构，其特征在于，所述的主控制器（12）各电路、电机（13）按如下方式连接：单片机（11）与CAN总线接口电路（6）、电压电流检测电路（9）、驱动控制信号预处理电路（7）相连接；功率驱动电路（8）分别与驱动控制信号预处理电路（7）、电压电流检测电路（9）、电机（13）相连接；电机（13）与角度传感器（14）相连接。
3.根据权利要求1或2所述的电动轮椅车四轮独立驱动机构，其特征在于车架（1）设有前、后二个悬臂（16），每个电机（13）通过各自的电机安装装置（17）装在悬臂（16）上。
4.根据权利要求1或2所述的电动轮椅车四轮独立驱动机构，其特征在于，所述的电机（13）为高效稀土永磁有刷电机。
5.根据权利要求3所述的电动轮椅车四轮独立驱动机构，其特征在于，所述的电机（13）为高效稀土永磁有刷电机。
6.根据权利要求1或2所述的电动轮椅车四轮独立驱动机构，其特征在于，所述的电机安装装置（17）由电机连接座（18）、轴承（19）、隔套（10）、圆堵头（4）组成，电机连接座（18）依次穿过轴承（19）、隔套（10）通过圆堵头（4）固定在悬臂（16）上。
7.根据权利要求3所述的电动轮椅车四轮独立驱动机构，其特征在于，所述的电机安装装置（17）由电机连接座（18）、轴承（19）、隔套（10）、圆堵头（4）组成，电机连接座（18）依次穿过轴承（19）、隔套（10）通过圆堵头（4）固定在悬臂（16）上。
8.根据权利要求4所述的电动轮椅车四轮独立驱动机构，其特征在于，所述的电机安装装置（17）由电机连接座（18）、轴承（19）、隔套（10）、圆堵头（4）组成，电机连接座（18）依次穿过轴承（19）、隔套（10）通过圆堵头（4）固定在悬臂（16）上。
9.根据权利要求5所述的电动轮椅车四轮独立驱动机构，其特征在于，所述的电机安装装置（17）由电机连接座（18）、轴承（1）（（9）、隔套（10、圆堵头（4）组成，电机连接座（18）依次穿过轴承（19）、隔套（10）通过圆堵头（4）固定在悬臂（16）上。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN103892969A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-02 | 金华市伊凯动力科技有限公司 | 电动轮椅车四轮独立驱动机构 |
| CN106896806A (zh) * | 2015-12-21 | 2017-06-27 | 天津玖良科技有限公司 | 一种适宜agv小车爬坡的驱动单元 |
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2014
- 2014-03-28 CN CN201420147401.5U patent/CN203749716U/zh not_active Expired - Lifetime
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