CN216168362U - 一种便携观测式轮椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携观测式轮椅，针对现有技术轮椅结构，包括轮椅本体（1）、控制模块（2）、以及分别与控制模块（2）相连接的电控升降装置（3）、电控云台（4）、图像捕获装置（5）、控制器（6）、图像显示装置（7）、电源（8）；并且在应用中，针对电控升降装置（3）具体设计应用了丝杠原理，通过对驱动电机（3‑7）的控制，即可高效完成对图像捕获装置（5）高度的改变、以及姿态的转动，进而获得对轮椅所在环境、尤其是使用者不易观测到的方向进行视野覆盖，提高轮椅的工作效率。

Description

一种便携观测式轮椅

技术领域

本实用新型涉及一种便携观测式轮椅，属于轮椅技术领域。

背景技术

随着社会的发展和人类文明程度的提高，特别是残疾人愈来愈需要运用现代高新技术来改善他们的生活质量和生活自由度。由于各种交通事故、天灾人祸和种种疾病，每年均有成千上万的人丧失一种或多种能力（如行走、动手能力等）。因此，用于帮助残障人行走的智能轮椅的研究已逐渐成为热点。

现有技术下的轮椅大多功能简单，至多将电机应用到轮椅上，获得电控行走的应用，但是轮椅在很多场景中依旧使用不便，例如当轮椅正面进入电梯，出电梯的时候需要转向时，就需要使用者自行转头观察环境情况，方才进行轮椅转向操作，这样对于一些老人脖子筋骨不是很舒服，转头动作就变得比较麻烦，而且基于此对轮椅执行的转向工作，往往也变的繁琐，轮椅移出电梯间的过程变得麻烦。

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便携观测式轮椅，针对现有技术轮椅结构，采用全新组合工作结构，增设图像捕获装置，通过灵活的结构控制，能对轮椅所在环境，尤其是使用者不便于观察的方向，提供良好的观测视野，进而提高轮椅的工作效率。

本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本实用新型设计了一种便携观测式轮椅，包括轮椅本体、控制模块、以及分别与控制模块相连接的电控升降装置、电控云台、图像捕获装置、控制器、图像显示装置、电源；

其中，控制模块和电源固定设置于轮椅本体的车架上，图像显示装置和控制器设置于轮椅本体坐姿扶手上；电源经控制模块分别为电控升降装置、电控云台、图像捕获装置、控制器、图像显示装置进行供电；

图像捕获装置设置于电控云台上，电控升降装置以竖直姿态与轮椅本体椅背的侧杆相固定，电控云台的底部设置于电控升降装置的顶部，电控云台在控制模块的控制下进行工作，实现图像捕获装置图像捕获方向的转动，电控升降装置在控制模块的控制下沿竖直方向进行上下移动，图像捕获装置与电控云台随电控升降装置的工作而沿竖直方向进行上下移动，实现图像捕获装置的升高与降低。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述电控升降装置包括顶台、螺杆、滑杆、驱动套筒、限位套筒、驱动齿轮、驱动电机、固定盒、固定杆；

其中，螺杆的长度与滑杆的长度相等，螺杆的其中一端与滑杆的其中一端分别固定对接顶台的底部，且螺杆与滑杆彼此平行；驱动套筒两端敞开、且相互贯通，驱动套筒的内径与螺杆的外径相适应，驱动套筒的内壁设置有与螺杆表面外螺纹相匹配的内螺纹，驱动套筒套设于螺杆上，且驱动套筒内螺纹与螺杆外螺纹彼此咬合，驱动套筒外壁一周上设置与驱动齿轮上齿纹相匹配的齿纹；驱动电机上转动杆端部与驱动齿轮端部中心位置相固定连接，且驱动电机上转动杆所在直线与驱动齿轮中心轴所在直线相共线，驱动电机与所述控制模块相连接，并给驱动电机在控制模块的控制下实现其转动杆的转动，驱动齿轮随驱动电机上转动杆的转动而转动，驱动齿轮上的齿纹与驱动套筒外壁一周的齿纹彼此接触咬合，且驱动电机上转动杆所在直线与螺杆所在直线相平行，驱动套筒随驱动齿轮的转动而转动，固定盒套设于驱动套筒、驱动齿轮、驱动电机三者的结构上，固定盒用于限定驱动套筒、驱动齿轮、驱动电机三者之间的位置连接关系，且螺杆穿出固定盒的顶面与底面；限位套筒两端敞开、且相互贯通，限位套筒的内径与滑杆的外径相适应，限位套筒活动套设于滑杆上；固定杆固定连接固定盒外表面与限位套筒外壁，实现固定盒与限位套筒彼此间的固定；同时，固定杆与轮椅本体椅背的侧杆相固定，且螺杆与滑杆保持竖直姿态；所述电控云台的底部设置于顶台的顶部。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述电控升降装置还包括限位组合件；限位组合件上设置两个分别贯穿限位组合件上相同一组彼此相对面的通孔，其中一通孔的内径与所述螺杆的外径相适应，另一通孔的内径与所述滑杆的外径相适应，两通孔间的间距与螺杆、滑杆间的间距彼此相等；限位组合件上的两个通孔分别活动套设于螺杆、滑杆上，且限位组合件与轮椅本体椅背的侧杆相固定，限位组合件的位置高度低于固定盒的位置高度。

作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括两根延伸杆、以及两个超声波传感器，各超声波传感器分别与各根延伸杆彼此一一对应；两根延伸杆分别以竖直姿态设置于轮椅本体背部两侧，且各根延伸杆上的底端与地面保持预设距离间距，各超声波传感器分别设置于对应延伸杆的底端上，且各超声波传感器的测距方向指向轮椅本体的后方，各超声波传感器分别与所述控制模块相连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括与所述控制模块相连接的通信模块，通信模块固定设置于轮椅本体的车架上。

本实用新型所述一种便携观测式轮椅，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本实用新型所设计便携观测式轮椅，针对现有技术轮椅结构，增设图像捕获装置，并应用电控升降装置与电控云台进行应用，且针对电控升降装置具体设计应用了丝杠原理，通过对驱动电机的控制，即可高效完成对图像捕获装置高度的改变、以及姿态的转动，进而获得对轮椅所在环境、尤其是使用者不易观测到的方向进行视野覆盖，提高轮椅的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型所设计便携观测式轮椅的模块结构图；

其中，1. 轮椅本体，2. 控制模块，3. 电控升降装置，3-1. 顶台，3-2. 螺杆，3-3.滑杆，3-4. 驱动套筒，3-5. 限位套筒,3-6. 驱动齿轮,3-7. 驱动电机,3-8. 固定盒,3-9.固定杆，3-10. 限位组合件,4. 电控云台，5. 图像捕获装置，6. 控制器，7. 图像显示装置，8. 电源，9. 延伸杆，10. 超声波传感器。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

本实用新型所设计一种便携观测式轮椅，如图1所示，包括轮椅本体1、控制模块2、以及分别与控制模块2相连接的电控升降装置3、电控云台4、图像捕获装置5、控制器6、图像显示装置7、电源8、通信模块、两根延伸杆9、两个超声波传感器10。

其中，控制模块2和电源8固定设置于轮椅本体1的车架上，图像显示装置7和控制器6设置于轮椅本体1坐姿扶手上；电源8经控制模块2分别为电控升降装置3、电控云台4、图像捕获装置5、控制器6、图像显示装置7进行供电；通信模块固定设置于轮椅本体1的车架上。

图像捕获装置5设置于电控云台4上，电控升降装置3以竖直姿态与轮椅本体1椅背的侧杆相固定，电控云台4的底部设置于电控升降装置3的顶部，电控云台4在控制模块2的控制下进行工作，实现图像捕获装置5图像捕获方向的转动，电控升降装置3在控制模块2的控制下沿竖直方向进行上下移动，图像捕获装置5与电控云台4随电控升降装置3的工作而沿竖直方向进行上下移动，实现图像捕获装置5的升高与降低。

实际应用中，针对电控升降装置3进行具体设计，包括顶台3-1、螺杆3-2、滑杆3-3、驱动套筒3-4、限位套筒3-5、驱动齿轮3-6、驱动电机3-7、固定盒3-8、固定杆3-9、限位组合件3-10。

其中，螺杆3-2的长度与滑杆3-3的长度相等，螺杆3-2的其中一端与滑杆3-3的其中一端分别固定对接顶台3-1的底部，且螺杆3-2与滑杆3-3彼此平行；驱动套筒3-4两端敞开、且相互贯通，驱动套筒3-4的内径与螺杆3-2的外径相适应，驱动套筒3-4的内壁设置有与螺杆3-2表面外螺纹相匹配的内螺纹，驱动套筒3-4套设于螺杆3-2上，且驱动套筒3-4内螺纹与螺杆3-2外螺纹彼此咬合，驱动套筒3-4外壁一周上设置与驱动齿轮3-6上齿纹相匹配的齿纹；驱动电机3-7上转动杆端部与驱动齿轮3-6端部中心位置相固定连接，且驱动电机3-7上转动杆所在直线与驱动齿轮3-6中心轴所在直线相共线，驱动电机3-7与所述控制模块2相连接，并给驱动电机3-7在控制模块2的控制下实现其转动杆的转动，驱动齿轮3-6随驱动电机3-7上转动杆的转动而转动，驱动齿轮3-6上的齿纹与驱动套筒3-4外壁一周的齿纹彼此接触咬合，且驱动电机3-7上转动杆所在直线与螺杆3-2所在直线相平行，驱动套筒3-4随驱动齿轮3-6的转动而转动，固定盒3-8套设于驱动套筒3-4、驱动齿轮3-6、驱动电机3-7三者的结构上，固定盒3-8用于限定驱动套筒3-4、驱动齿轮3-6、驱动电机3-7三者之间的位置连接关系，且螺杆3-2穿出固定盒3-8的顶面与底面；限位套筒3-5两端敞开、且相互贯通，限位套筒3-5的内径与滑杆3-3的外径相适应，限位套筒3-5活动套设于滑杆3-3上；固定杆3-9固定连接固定盒3-8外表面与限位套筒3-5外壁，实现固定盒3-8与限位套筒3-5彼此间的固定；同时，固定杆3-9与轮椅本体1椅背的侧杆相固定，且螺杆3-2与滑杆3-3保持竖直姿态；所述电控云台4的底部设置于顶台3-1的顶部；限位组合件3-10上设置两个分别贯穿限位组合件3-10上相同一组彼此相对面的通孔，其中一通孔的内径与所述螺杆3-2的外径相适应，另一通孔的内径与所述滑杆3-3的外径相适应，两通孔间的间距与螺杆3-2、滑杆3-3间的间距彼此相等；限位组合件3-10上的两个通孔分别活动套设于螺杆3-2、滑杆3-3上，且限位组合件3-10与轮椅本体1椅背的侧杆相固定，限位组合件3-10的位置高度低于固定盒3-8的位置高度。

各超声波传感器10分别与各根延伸杆9彼此一一对应；两根延伸杆9分别以竖直姿态设置于轮椅本体1背部两侧，且各根延伸杆9上的底端与地面保持预设距离间距，各超声波传感器10分别设置于对应延伸杆9的底端上，且各超声波传感器10的测距方向指向轮椅本体1的后方，各超声波传感器10分别与所述控制模块2相连接。

上述技术方案所设计便携观测式轮椅，在实际应用中，使用者通过控制器6即可经控制模块2向驱动电机3-7与电控云台4发出控制指令，其中，向驱动电机3-7发出控制指令，即控制驱动电机3-7的转动杆转动带动驱动齿轮3-6转动，进而获得驱动套筒3-4的转动，由于限位套筒3-5与固定盒3-8经固定杆3-9彼此固定，即限位套筒3-5、驱动套筒3-4、驱动齿轮3-6、驱动电机3-7四者之间的位置关系保持彼此固定，因此，在驱动齿轮3-6带动驱动套筒3-4的转动下，基于驱动套筒3-4内壁内螺纹与螺杆3-2外螺纹间的相互咬合，实现螺杆3-2在驱动套筒3-4中的上下移动，进而带动顶台3-1、螺杆3-2、滑杆3-3三者整体的上下移动，进而获得图像捕获装置5与电控云台4整体的上下移动；调整图像捕获装置5的高度位置，同时，使用者通过控制器6经控制模块2对电控云台4所发出控制指令，能够获得图像捕获装置5图像捕获方向的转动，如此配合姿态的转动、以及位置高度的变化，即可由图像捕获装置5对轮椅所在环境、尤其是使用者不易观测到的方向进行视野覆盖，并传输至图像显示装置7上，供使用者观察，并对轮椅进行控制移动。

上述实际应用的同时，各个超声波传感器10的应用可以针对轮椅后方距离地面预设距离的位置进行检测，侦测轮椅向后方移动过程中可能存在的障碍物，及时告知使用者；同时本实用新型设计应用通信模块，可以根据需要向其他终端共享图像捕获装置5所捕获的视频图像；并且在实际应用中，控制模块2诸如选择单片机，驱动电机3-7选择步进电机，图像显示装置7即应用摄像机。

上述技术方案所设计便携观测式轮椅，针对现有技术轮椅结构，增设图像捕获装置5，并应用电控升降装置3与电控云台4进行应用，且针对电控升降装置3具体设计应用了丝杠原理，通过对驱动电机3-7的控制，即可高效完成对图像捕获装置5高度的改变、以及姿态的转动，进而获得对轮椅所在环境、尤其是使用者不易观测到的方向进行视野覆盖，提高轮椅的工作效率。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种便携观测式轮椅，其特征在于：包括轮椅本体（1）、控制模块（2）、以及分别与控制模块（2）相连接的电控升降装置（3）、电控云台（4）、图像捕获装置（5）、控制器（6）、图像显示装置（7）、电源（8）；

其中，控制模块（2）和电源（8）固定设置于轮椅本体（1）的车架上，图像显示装置（7）和控制器（6）设置于轮椅本体（1）坐姿扶手上；电源（8）经控制模块（2）分别为电控升降装置（3）、电控云台（4）、图像捕获装置（5）、控制器（6）、图像显示装置（7）进行供电；

图像捕获装置（5）设置于电控云台（4）上，电控升降装置（3）以竖直姿态与轮椅本体（1）椅背的侧杆相固定，电控云台（4）的底部设置于电控升降装置（3）的顶部，电控云台（4）在控制模块（2）的控制下进行工作，实现图像捕获装置（5）图像捕获方向的转动，电控升降装置（3）在控制模块（2）的控制下沿竖直方向进行上下移动，图像捕获装置（5）与电控云台（4）随电控升降装置（3）的工作而沿竖直方向进行上下移动，实现图像捕获装置（5）的升高与降低。

2.根据权利要求1所述一种便携观测式轮椅，其特征在于：所述电控升降装置（3）包括顶台（3-1）、螺杆（3-2）、滑杆（3-3）、驱动套筒（3-4）、限位套筒（3-5）、驱动齿轮（3-6）、驱动电机（3-7）、固定盒（3-8）、固定杆（3-9）；

其中，螺杆（3-2）的长度与滑杆（3-3）的长度相等，螺杆（3-2）的其中一端与滑杆（3-3）的其中一端分别固定对接顶台（3-1）的底部，且螺杆（3-2）与滑杆（3-3）彼此平行；驱动套筒（3-4）两端敞开、且相互贯通，驱动套筒（3-4）的内径与螺杆（3-2）的外径相适应，驱动套筒（3-4）的内壁设置有与螺杆（3-2）表面外螺纹相匹配的内螺纹，驱动套筒（3-4）套设于螺杆（3-2）上，且驱动套筒（3-4）内螺纹与螺杆（3-2）外螺纹彼此咬合，驱动套筒（3-4）外壁一周上设置与驱动齿轮（3-6）上齿纹相匹配的齿纹；驱动电机（3-7）上转动杆端部与驱动齿轮（3-6）端部中心位置相固定连接，且驱动电机（3-7）上转动杆所在直线与驱动齿轮（3-6）中心轴所在直线相共线，驱动电机（3-7）与所述控制模块（2）相连接，并给驱动电机（3-7）在控制模块（2）的控制下实现其转动杆的转动，驱动齿轮（3-6）随驱动电机（3-7）上转动杆的转动而转动，驱动齿轮（3-6）上的齿纹与驱动套筒（3-4）外壁一周的齿纹彼此接触咬合，且驱动电机（3-7）上转动杆所在直线与螺杆（3-2）所在直线相平行，驱动套筒（3-4）随驱动齿轮（3-6）的转动而转动，固定盒（3-8）套设于驱动套筒（3-4）、驱动齿轮（3-6）、驱动电机（3-7）三者的结构上，固定盒（3-8）用于限定驱动套筒（3-4）、驱动齿轮（3-6）、驱动电机（3-7）三者之间的位置连接关系，且螺杆（3-2）穿出固定盒（3-8）的顶面与底面；限位套筒（3-5）两端敞开、且相互贯通，限位套筒（3-5）的内径与滑杆（3-3）的外径相适应，限位套筒（3-5）活动套设于滑杆（3-3）上；固定杆（3-9）固定连接固定盒（3-8）外表面与限位套筒（3-5）外壁，实现固定盒（3-8）与限位套筒（3-5）彼此间的固定；同时，固定杆（3-9）与轮椅本体（1）椅背的侧杆相固定，且螺杆（3-2）与滑杆（3-3）保持竖直姿态；所述电控云台（4）的底部设置于顶台（3-1）的顶部。

3.根据权利要求2所述一种便携观测式轮椅，其特征在于：所述电控升降装置（3）还包括限位组合件（3-10）；限位组合件（3-10）上设置两个分别贯穿限位组合件（3-10）上相同一组彼此相对面的通孔，其中一通孔的内径与所述螺杆（3-2）的外径相适应，另一通孔的内径与所述滑杆（3-3）的外径相适应，两通孔间的间距与螺杆（3-2）、滑杆（3-3）间的间距彼此相等；限位组合件（3-10）上的两个通孔分别活动套设于螺杆（3-2）、滑杆（3-3）上，且限位组合件（3-10）与轮椅本体（1）椅背的侧杆相固定，限位组合件（3-10）的位置高度低于固定盒（3-8）的位置高度。

4.根据权利要求1所述一种便携观测式轮椅，其特征在于：还包括两根延伸杆（9）、以及两个超声波传感器（10），各超声波传感器（10）分别与各根延伸杆（9）彼此一一对应；两根延伸杆（9）分别以竖直姿态设置于轮椅本体（1）背部两侧，且各根延伸杆（9）上的底端与地面保持预设距离间距，各超声波传感器（10）分别设置于对应延伸杆（9）的底端上，且各超声波传感器（10）的测距方向指向轮椅本体（1）的后方，各超声波传感器（10）分别与所述控制模块（2）相连接。

5.根据权利要求1所述一种便携观测式轮椅，其特征在于：还包括与所述控制模块（2）相连接的通信模块，通信模块固定设置于轮椅本体（1）的车架上。

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