CN209662012U - 一种智能轮椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能轮椅，包括座板，所述座板的底部设有万向移动机构，所述万向移动机构包括万向滚球和至少三个驱动装置，各所述驱动装置均与所述万向滚球接触，各所述驱动装置用于共同驱动所述万向滚球滚动。通过控制三个驱动装置的转速，能够驱动万向滚球朝三个驱动装置的合力作用方向滚动，从而带动智能轮椅朝该合力作用方向移动。万向滚球为球体状，其能朝任意方向滚动，使得智能轮椅能够朝任意方向移动，使得智能轮椅更为灵巧。

Description

一种智能轮椅

技术领域

本实用新型涉及一种智能轮椅。

背景技术

现有技术中的电动轮椅是通过控制两个后轮的速度差来实现转向的，转向的半径较大且速度较慢，不便于在狭小的空间中实现转向，而且现有的电动轮椅智能化程度较低，未能满足日益增加的消费需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种智能轮椅，其能朝任意方向移动，因而更为灵巧，使用便捷。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种智能轮椅，包括座板，所述座板的底部设有万向移动机构，所述万向移动机构包括万向滚球和至少三个驱动装置，各所述驱动装置均与所述万向滚球接触，各所述驱动装置用于共同驱动所述万向滚球滚动。

具体地，所述座板的底部固接有滚球限位件，所述万向滚球设于所述滚球限位件内，所述万向滚球的底部外露于所述滚球限位件，所述滚球限位件用于将所述万向滚球限制在所述滚球限位件内，所述万向滚球与所述滚球限位件的内壁留有间隙。

具体地，所述滚球限位件包括三个限位爪，三个所述限位爪绕所述万向滚球的竖向中心线分布。

具体地，所述驱动装置的数量为三个，所述驱动装置绕所述万向滚球的竖向中心线分布。

具体地，所述驱动装置包括伺服电机和摩擦传动轮，所述摩擦传动轮与所述万向滚球接触，所述伺服电机用于驱动所述摩擦传动轮转动。

具体地，当乘坐者坐于所述座板时，所述座板靠近于所述乘坐者面朝方向的一侧为所述座板的前侧，所述万向移动机构设有转动装置，所述转动装置的驱动部与所述座板连接，使所述座板与所述万向移动机构形成可转动的连接，所述转动装置用于驱动所述座板转动，所述智能轮椅设有姿态传感器，所述姿态传感器与所述转动装置电连接，所述姿态传感器用于感测所述智能轮椅的倾侧方向，并反馈给所述转动装置，从而使所述座板转动至所述座板的前侧朝向所述倾侧方向。

具体地，包括无框电机，所述座板底壁固定地设有连接柱，所述万向移动机构固定地设有电机安装腔，所述无框电机的定子与所述电机安装腔的内壁固接，所述无框电机的转子固定地套设于所述连接柱。

具体地，当乘坐者坐于所述座板时，所述座板靠近于所述乘坐者面朝方向的一侧为所述座板的前侧，所述座板的后侧设有支撑脚，所述支撑脚的底部可滑动地设有伸缩杆，所述支撑脚设有伸缩气缸，所述智能轮椅设有速度传感器，所述驱动装置与所述伸缩气缸均与所述速度传感器电连接，所述速度传感器用于感测所述驱动装置的速度，当所述驱动装置停止运行，所述速度传感器反馈所述伸缩气缸，所述伸缩气缸据此驱动所述伸缩杆伸出。

具体地，所述座板连接有脚踏板，所述脚踏板设有油门踏板和刹车踏板，所述油门踏板与所述刹车踏板均与所述驱动装置电连接，所述油门踏板用于启动所述驱动装置，所述刹车踏板用于制动所述驱动装置。

具体地，所述座板连接有脚踏板，所述脚踏板的底部设有支撑部。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

通过控制三个驱动装置的转速，能够驱动万向滚球朝三个驱动装置的合力作用方向滚动，从而带动智能轮椅朝该合力作用方向移动。万向滚球为球体状，其能朝任意方向滚动，使得智能轮椅能够朝任意方向移动，使得智能轮椅更为灵巧，使用便捷。

附图说明

图1为本实用新型的智能轮椅的立体视图；

图2为本实用新型的智能轮椅的剖切视图，其剖切平面经过万向滚球的竖向中心线；

图3为图2中A处的局部放大视图；

图4为本实用新型其中的脚踏板。

图中：1、座板；11、连接柱；21、转子；22、定子；3、电机安装腔；41、伺服电机；42、摩擦传动轮；5、万向滚球；6、限位爪；71、支撑脚；72、伸缩杆；73、伸缩气缸；8、脚踏板；81、油门踏板；82、刹车踏板；9、支撑部。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

结合图1、图2，一种智能轮椅，包括座板1，座板1的底部设有万向移动机构。万向移动机构包括万向滚球5。万向移动机构包括三个驱动装置，驱动装置绕万向滚球5的竖向中心线分布。驱动装置包括伺服电机41和摩擦传动轮42，摩擦传动轮42与万向滚球5接触，伺服电机41用于驱动摩擦传动轮42转动。三个摩擦传动轮42的速度及方向彼此不同，三个摩擦传动轮42共同作用于万向滚球5滚动，使万向滚球5朝三个摩擦传动轮42所产生的合力方向滚动。

座板1的底部固接有滚球限位件，万向滚球5设于滚球限位件内。万向滚球5的底部外露于滚球限位件。在本实施中，滚球限位件包括三个限位爪6，三个限位爪6绕万向滚球5的竖向中心线分布。滚球限位件用于将万向滚球5限制在三个限位爪6以内，万向滚球5与限位爪6的内壁留有间隙，使得万向滚球5能够在三个限位爪6内滚动，又不会移离出三个限位爪6以外。

见图2、图3，万向移动机构设有转动装置，在本实施例中，转动装置为无框电机，转动装置的驱动部为无框电机的转子21。万向移动机构的顶部固定地设有电机安装腔3，无框电机的定子22设于电机安装腔3内，无框电机的定子22与电机安装腔3的内壁固接。座板1底壁固定地设有连接柱11，无框电机的转子21固定地套设于连接柱11，使万向移动机构与座板1形成可转动的连接，无框电机用于驱动座板1转动。作为替代实施方式，转动装置可以为伺服电机(图未示)，伺服电机(图未示)的输出轴与座板1固接。

本实用新型的智能轮椅设有姿态传感器(图未示)，姿态传感器可以是三轴陀螺仪、角度传感器、速度/加速度传感器的其中一种。三个伺服电机41和无框电机均与姿态传感器电连接，姿态传感器用于感测智能轮椅的倾侧方向，并反馈伺服电机41及无框电机。

见图1，座板1连接有脚踏板8，脚踏板8设有油门踏板81和刹车踏板82，油门踏板81与刹车踏板82均与伺服电机41电连接。刹车踏板82用于制动伺服电机41，在使用者上车时，应先踩着刹车踏板82，以使智能轮椅保持静止，在使用者坐稳后，才松开刹车踏板82。油门踏板81用于启动伺服电机41，使智能轮椅行进。

当使用者坐在座板1上后，需要调节其重心位置，使智能轮椅向前产生一定幅度的倾侧，姿态传感器感测到该倾侧的方向，并反馈三个伺服电机41，以控制其各自的转速，使其共同带动万向滚球5向前方滚动。在智能轮椅行进的过程中，若需要转向，使用者可调节重心位置，以使智能轮椅朝欲行进方向的一侧倾侧。姿态传感器感测该倾侧的方向，并反馈无框电机，无框电机会驱动座板1转动至其前侧(靠近于使用者面朝的一侧)朝向所述欲行进方向，从而实现转向，使得使用者面朝的方向保持朝向前方。轮椅倾侧的幅度越大，轮椅的转向半径约小。

座板1设有支撑脚71，支撑脚71设于万向移动机构的后侧。支撑脚71的底部可滑动地设有伸缩杆72，支撑脚71设有伸缩气缸73。智能轮椅设有速度传感器(图未示)，伺服电机41与伸缩气缸73均与速度传感器电连接。速度传感器用于感测伺服电机41的速度。当踩下刹车踏板82，智能轮椅停车，伺服电机41停止运行，速度传感器反馈伸缩气缸73，伸缩气缸73驱动伸缩杆72伸至支撑着地面(如图1所示)，使智能轮椅停稳，便于使用者下车或坐在智能轮椅上休息。当松开刹车踏板82，并踩下油门踏板81，伺服电机41运行，伸缩杆72收回，智能轮椅再次启动。

见图4，脚踏板8的底部设有支撑部9，在本实施中支撑部9呈球状，在使用者上车、下车的过程中，支撑部9会与地面接触，提高智能轮椅的稳定性。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种智能轮椅，其特征在于：包括座板，所述座板的底部设有万向移动机构，所述万向移动机构包括万向滚球和至少三个驱动装置，各所述驱动装置均与所述万向滚球接触，各所述驱动装置用于共同驱动所述万向滚球滚动，所述驱动装置包括伺服电机和摩擦传动轮，所述摩擦传动轮与所述万向滚球接触，所述伺服电机用于驱动所述摩擦传动轮转动，各所述摩擦传动轮的速度及方向彼此不同。

2.根据权利要求1所述的智能轮椅，其特征在于：所述座板的底部固接有滚球限位件，所述万向滚球设于所述滚球限位件内，所述万向滚球的底部外露于所述滚球限位件，所述滚球限位件用于将所述万向滚球限制在所述滚球限位件内，所述万向滚球与所述滚球限位件的内壁留有间隙。

3.根据权利要求2所述的智能轮椅，其特征在于：所述滚球限位件包括三个限位爪，三个所述限位爪绕所述万向滚球的竖向中心线分布。

4.根据权利要求1所述的智能轮椅，其特征在于：所述驱动装置的数量为三个，所述驱动装置绕所述万向滚球的竖向中心线分布。

5.根据权利要求1所述的智能轮椅，其特征在于：当乘坐者坐于所述座板时，所述座板靠近于所述乘坐者面朝方向的一侧为所述座板的前侧，所述万向移动机构设有转动装置，所述转动装置的驱动部与所述座板连接，使所述座板与所述万向移动机构形成可转动的连接，所述转动装置用于驱动所述座板转动，所述智能轮椅设有姿态传感器，所述姿态传感器与所述转动装置电连接，所述姿态传感器用于感测所述智能轮椅的倾侧方向，并反馈给所述转动装置，从而使所述座板转动至所述座板的前侧朝向所述倾侧方向。

6.根据权利要求1所述的智能轮椅，其特征在于：包括无框电机，所述座板底壁固定地设有连接柱，所述万向移动机构固定地设有电机安装腔，所述无框电机的定子与所述电机安装腔的内壁固接，所述无框电机的转子固定地套设于所述连接柱。

7.根据权利要求1所述的智能轮椅，其特征在于：当乘坐者坐于所述座板时，所述座板靠近于所述乘坐者面朝方向的一侧为所述座板的前侧，所述座板的后侧设有支撑脚，所述支撑脚的底部可滑动地设有伸缩杆，所述支撑脚设有伸缩气缸，所述智能轮椅设有速度传感器，所述驱动装置与所述伸缩气缸均与所述速度传感器电连接，所述速度传感器用于感测所述驱动装置的速度，当所述驱动装置停止运行，所述速度传感器反馈所述伸缩气缸，所述伸缩气缸据此驱动所述伸缩杆伸出。

8.根据权利要求1所述的智能轮椅，其特征在于：所述座板连接有脚踏板，所述脚踏板设有油门踏板和刹车踏板，所述油门踏板与所述刹车踏板均与所述驱动装置电连接，所述油门踏板用于启动所述驱动装置，所述刹车踏板用于制动所述驱动装置。

9.根据权利要求1所述的智能轮椅，其特征在于：所述座板连接有脚踏板，所述脚踏板的底部设有支撑部。