KR101216028B1 - The application of balancing two-wheeled driving robot features a wheelchair - Google Patents

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Abstract

밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어가 제공된다. 제공된 휠체어는 차축이 설치된 차체, 상기 차축에 결합된 2륜의 구동륜, 상기 구동륜의 회전을 제어하는 구동륜제어수단을 포함하는 도립 진자형 구동체; 상기 차체의 상부에 수직설치되며, 높이조절유닛을 포함하는 지지축; 상기 지지축에 고정되는 좌면부, 상기 좌면부의 일단에 구비된 등받이부, 상기 좌면부의 타단에 마련된 발판부로 구성된 좌석; 상기 좌석의 등받이부에 회동할 수 있도록 설치된 팔걸이; 및 상기 팔걸이가 설치되는 등받이부에 구비되어 상기 도립 진자형 구동체와 상기 높이조절유닛의 구동을 제어하는 제어모듈;로 구성된다.Wheelchair with balancing 2 wheel driving robot function is provided. The provided wheelchair includes an inverted pendulum-type driving body including a vehicle body in which an axle is installed, a driving wheel of two wheels coupled to the axle, and driving wheel control means for controlling rotation of the driving wheel; A support shaft installed vertically on an upper portion of the vehicle body and including a height adjusting unit; A seat comprising a seating surface fixed to the support shaft, a backrest provided at one end of the seating surface, and a footrest provided at the other end of the seating surface; An armrest installed to pivot on the backrest of the seat; And a control module provided in the backrest portion in which the armrest is installed to control driving of the inverted pendulum-type driving body and the height adjusting unit.

Description

밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어{The application of balancing two-wheeled driving robot features a wheelchair }The application of balancing two-wheeled driving robot features a wheelchair}

본 발명은 휠체어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 이용한 휠체어에 관한 것이다.
The present invention relates to a wheelchair, and more particularly, to a wheelchair using a balancing two-wheel driving robot function.

주지하다시피, 휠체어는 다리를 포함한 하반신을 마음대로 움직일 수 없는 사람, 예컨대 장애인이나 노약자가 앉은 채로 이동할 수 있도록 바퀴를 단 의자를 일컫는다. 이와 같은 휠체어는 크게 수동휠체어와 자동휠체어로 분류할 수 있는데, 상기 수동휠체어는 자주용(自走用) 휠체어로써 탑승자의 양팔 힘으로 구동륜을 회전시킴으로써 이동하는 것이라 정의할 수 있고, 상기 자동휠체어는 전동 또는 그 밖의 기계적인 힘으로 구동륜을 회전시켜서 이동하는 것이라 정의할 수 있다.As is well known, wheelchairs refer to chairs with wheels that allow the lower body, including the legs, to move freely, for example, a person with a disability or an elderly person. Such wheelchairs can be broadly classified into manual wheelchairs and automatic wheelchairs. The manual wheelchairs are self-contained wheelchairs, which can be defined as being moved by rotating the driving wheels by the force of both arms of the occupant, and the automatic wheelchairs It can be defined as the movement by rotating the drive wheel by electric or other mechanical force.

이때, 상기 수동휠체어는 탑승자가 양팔을 사용하기 때문에 일상생활에서의 활동에 제한이 큰 문제점이 있고, 이러한 문제점으로 인해 근래에는 조이스틱을 사용하여 방향을 제어하는 자동휠체어가 널리 보급되고 있다.At this time, the manual wheel chair has a problem that the occupant uses both arms, so there is a big limitation in the activities in daily life, and in recent years, the automatic wheel chair for controlling the direction using the joystick has been widely used.

도 1은 종래 자동휠체어의 대표적인 일례로써 대한민국 공개특허 2002-63053호에 개시된 자동휠체어를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view for explaining the automatic wheelchair disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 2002-63053 as a representative example of a conventional automatic wheelchair.

도 1을 참조하면, 종래 자동휠체어(10)는 수동휠체어와 동일하게 좌석(16)과 구동륜(20)을 포함한 바퀴(4륜)로 구성되는데, 상기 구동륜(20)에는 구동장치가 연결되고, 상기 좌석(16)에 마련된 팔걸이(12)에는 조정을 위한 조이스틱이 설치된 구성을 갖는다. Referring to Figure 1, the conventional automatic wheelchair 10 is composed of a wheel (four wheels) including a seat 16 and a driving wheel 20 in the same way as a manual wheel chair, the driving wheel 20 is connected to a driving device, Armrest 12 provided in the seat 16 has a configuration in which a joystick for adjustment is installed.

하지만, 기존의 수동휠체어 및 자동휠체어(10)는 구동륜(20)이 좌석(16)의 좌면 높이 보다 높게 구성됨에 따라서 탑승자가 휠체어(10)의 좌석(16)에서 옆으로 이동하는 동작에 제한이 뒤따르는 문제점이 있다. 다시 말하면, 기존의 수동휠체어 및 자동휠체어(10)의 좌석(16)에는 그 양측에 팔걸이(12)가 고정되어 있고 이러한 팔걸이의 양측면으로는 좌석(16)의 좌면보다 높은 위치에 구동륜(20)이 설치되어 있어서 탑승자가 휠체어에서 침대 등으로 이동할 경우 탑승자의 신체를 옆으로 이동하는 것이 편리함에도 불구하고 팔걸이(12) 또는 구동륜(20)에 인해 옆으로 이동할 수 없어서 제3자의 도움을 받아야만 침대 등으로 이동할 수 있는 문제점이 있다.However, the conventional manual wheelchair and automatic wheelchair 10 is limited to the movement of the occupant to move sideways in the seat 16 of the wheelchair 10 as the driving wheel 20 is configured to be higher than the seat height of the seat 16 There is a following problem. In other words, the armrest 12 is fixed to both sides of the seat 16 of the conventional manual wheelchair and the automatic wheelchair 10, and the driving wheel 20 is located at a position higher than the seat of the seat 16 on both sides of the armrest. If the passenger is moving from the wheelchair to the bed, etc., even though it is convenient to move the passenger's body to the side, the armrest 12 or the driving wheel 20 cannot move to the side due to the help of a third party, etc. There is a problem that can move to.

또한, 기존의 수동휠체어 및 자동휠체어는 일반적으로 바퀴가 4륜으로 구성되어 있어 상당한 전,후,좌,우 폭이 부여됨에 따라서 실내에서 사용시 점유면적이 넓어 사용에 어려움이 있음은 물론 휠체어의 폭과 높이에 대응하게 실내의 구조, 즉 출입문의 폭, 싱크대의 높이의 변경과 같은 실내의 구조를 변경해야하는 번거로움이 뒤따른다. 아울러, 기존의 수동휠체어 및 자동휠체어는 폭이 넓기 때문에 화장실이나 엘리베이터와 같이 협소한 공간에서의 방향변환에 제약이 뒤따르는 문제점이 있다.In addition, conventional manual wheel chairs and automatic wheel chairs are generally composed of four wheels, so that the front, rear, left, and right widths are given, so that the occupied area is wide when used indoors. Corresponding to the height and height of the interior, that is, the need to change the interior structure, such as changing the width of the door, the height of the sink. In addition, since the conventional manual and automatic wheelchairs have a wide width, there is a problem in that the change of direction in a narrow space such as a bathroom or an elevator is followed.

또한, 기존의 자동휠체어는 수동휠체어가 갖는 문제점, 즉 탑승자 양팔의 힘을 이용하여 구동륜을 회전시킴에 따라 활동에 제한이 뒤따르는 문제점을 해결하고자 한 손으로 조이스틱을 조종하는 동작을 통해 이동가능한 것인데, 이러한 자동휠체어는 조이스틱을 조종하기 위해 한 손을 지속적으로 사용해야 하므로 일상생활에서 물건을 옮기는 동작 등에 제약이 뒤따른다. In addition, the existing automatic wheel chair is movable through the operation of controlling the joystick with one hand to solve the problem that the manual wheel chair has a limitation of activity by rotating the driving wheel by using the power of both occupants. However, these automatic wheelchairs require the continuous use of one hand to control the joystick, which in turn limits the movement of objects in daily life.

한편, 대한민국 특허청에 공개특허 제 2009-104915호로 공개된 "이동체 및 이동체의 제어방법"에서는 도립 진자형 이동체를 개시하고 있다. 개시된 도립 진자형 이동체는 차체와 차체에 연결된 2개 이상의 회전체(차륜 등)를 갖고, 차체가 이동체의 전후 방향으로 경사 가능한 상태로 차체와 회전체의 사이를 연결하여 구성되며, 차체의 무게 중심 또는 차체 및 차체 상에 지지되는 탑승자 등의 대상을 합계한 총 질량의 무게 중심이, 회전체의 회전 중심 위치보다 상방에 위치하는 상태, 즉 차체의 도립 상태를 유지하면서 회전체의 회전에 의해 이동하는 것이 가능한 이동체로 정의하고 있다. 상기 공개특허 제 2009-104915호를 포함한 기존의 도립 진자형 이동체는 2륜의 회전체로 균형을 유지해야 하기 때문에 여러 개(5개 이상)의 자이로스코프(gyroscope)를 부착하여 앞뒤 균형을 유지하며 가속도 센서(accelerometer), 모터 인코더(moter encorder)와 같은 장치들을 포함하여 구성되는 것이 일반적이었다. 즉, 도립 진자형 이동체는 자이로스코프(gyroscope)들을 이용한 동적인 균형 장치 기술이 경사도를 감지하고, 이러한 센서들은 1초에 100번 정도 탑승자의 중력 중심을 감지하여 회전체를 제어함으로써 균형을 유지하면서 원하는 방향으로의 제어를 수행하는 것이다.On the other hand, the "method of controlling the moving body and the moving body" disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 2009-104915 discloses an inverted pendulum-type moving body. The disclosed inverted pendulum-type moving body has two or more rotating bodies (wheels, etc.) connected to the vehicle body and the vehicle body, and is configured by connecting the vehicle body and the rotating body in a state in which the vehicle body can be inclined in the front-rear direction of the moving body, and the center of gravity of the vehicle body. Or the center of gravity of the total mass which summed the object, such as an occupant supported on a vehicle body and a vehicle body, moves by rotation of a rotation body, maintaining the state which is located above the rotation center position of a rotation body, ie, the inverted state of a vehicle body. It is defined as a movable body that can be done. Existing inverted pendulum-type moving body including the Patent Publication No. 2009-104915 should be balanced by a two-wheeled rotating body to maintain the balance of the front and rear by attaching several (more than five) gyroscope (gyroscope) It was common to include devices such as accelerometers and motor encoders. In other words, the inverted pendulum-type moving body detects the inclination by the dynamic balancer technology using the gyroscopes, and these sensors sense the center of gravity of the occupant 100 times a second to maintain the balance by controlling the rotor. Control in the desired direction.

하지만, 상기 공개특허 제 2009-104915호의 이동체는 장애인이나 노약자가 휠체어 대용으로 사용할 경우 좌석의 일측에 마련된 조이스틱형태의 조종레버(공개특허 제 2009-104915호의 도1A 및 도1B에 도시되어 있음.)를 통해 탑승자(장애인이나 노약자)가 조작량을 입력하여 도립 안정화를 제어함과 동시에 주행을 제어함에 따라 기존의 자동휠체어와 같이 한 손을 지속적으로 사용해야 함에 따른 제약이 뒤따른다. 아울러, 상기 공개특허 제 2009-104915호의 이동체는 좌석의 양측(공개특허 제 2009-104915호의 도1A 및 도1B와 도6A 및 도6B에 도시되어 있음.)에 별도의 손잡이 등이 불비되어 있어서 탑승자가 주행 중 좌석의 양측으로 낙하하는 등의 안전사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
However, the movable body of the Patent Publication No. 2009-104915 is a joystick-type control lever provided on one side of the seat when a disabled person or an elderly person uses a wheelchair (shown in FIGS. 1A and 1B of Patent Publication No. 2009-104915). As the occupant (disabled or the elderly) inputs the amount of manipulation to control the stabilization of the inverted and at the same time to control the driving, there is a constraint that one hand must be used continuously like the existing automatic wheelchair. In addition, the movable body of the Patent Publication No. 2009-104915 has a separate handle and the like on both sides of the seat (shown in FIGS. 1A and 1B and 6A and 6B of Patent Publication No. 2009-104915). There is a problem that may cause a safety accident, such as falling to both sides of the seat while driving.

이에, 본 발명은 종래 휠체어가 갖는 제반적인 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로,Accordingly, the present invention was devised to solve the general problems of the conventional wheelchair,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 좌석의 좌면을 이용한 체중이동으로 이동가능토록 하여 장애인이나 노약자와 같은 탑승자가 양 손을 자유롭게 사용하면서도 편리하게 사용할 수 있도록 한 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어를 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is a wheelchair using a balancing two-wheel drive robot function that allows the passengers such as disabled and elderly people to use both hands freely and conveniently to move by weight movement using the seat of the seat. To provide.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 구동륜을 좌면의 하부에 위치시킴과 동시에 팔걸이를 회동가능하게 구성함으로써 장애인이나 노약자와 같은 탑승자가 자신의 신체를 쉽게 옆으로 옮길 수 있도록 하여 제 3자의 도움없이 일상생활에서의 장소이동을 용이하게 수행할 수 있는 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어를 제공하는 데 있다.Another problem to be solved by the present invention is to position the driving wheel at the bottom of the seat and at the same time configure the armrest to be rotatable so that passengers such as disabled or elderly people can easily move their body sideways, without the help of a third party The present invention is to provide a wheelchair using a balancing two-wheel driving robot function that can easily move the place in life.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 휠체어 자체 부피를 최소화함으로써 실내의 구조변경 없이도 사용할 수 있고, 중력에 대한 수직자세를 유지할 수 있도록 하여 경사면에서도 안정된 자세로 이동이 가능토록 한 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어를 제공하는 데 있다. Another problem to be solved by the present invention is to minimize the volume of the wheelchair itself can be used without changing the structure of the room, it is possible to maintain a vertical posture to gravity balancing two-wheeled robot to move in a stable posture on the slope The purpose is to provide wheelchairs with functional applications.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;As a specific means of the present invention for solving the above problems;

차축이 설치된 차체, 상기 차축에 결합된 2륜의 구동륜, 상기 구동륜의 회전을 제어하는 구동륜제어수단을 포함하는 도립 진자형 구동체;An inverted pendulum-type drive body including a vehicle body provided with an axle, drive wheels coupled to the axle, and drive wheel control means for controlling rotation of the drive wheels;

상기 차체의 상부에 수직설치되며, 높이조절유닛을 포함하는 지지축;A support shaft installed vertically on an upper portion of the vehicle body and including a height adjusting unit;

상기 지지축에 고정되는 좌면부, 상기 좌면부의 일단에 구비된 등받이부, 상기 좌면부의 타단에 마련된 발판부로 구성된 좌석;A seat comprising a seating surface fixed to the support shaft, a backrest provided at one end of the seating surface, and a footrest provided at the other end of the seating surface;

상기 좌석의 등받이부에 회동할 수 있도록 설치된 팔걸이; 및An armrest installed to pivot on the backrest of the seat; And

상기 팔걸이가 설치되는 등받이부에 구비되어 상기 도립 진자형 구동체와 상기 높이조절유닛의 구동을 제어하는 제어모듈; 을 포함하는 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어를 구비한다.A control module provided in the backrest part in which the armrest is installed to control driving of the inverted pendulum-type driving body and the height adjusting unit; Equipped with a wheelchair applying a balancing two-wheel driving robot function including a.

바람직한 실시예로써, 상기 도립 진자형 구동체는 상기 차체를 지지하기 위해 상기 제어모듈에 의해 제어되어 상기 차체의 후방으로 전개, 수축되는 보조륜을 더 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the inverted pendulum-type driving body may further include an auxiliary wheel that is controlled by the control module to support the vehicle body and is deployed and contracted to the rear of the vehicle body.

바람직한 실시예로써, 상기 차체는 충전을 위한 충전단자를 더 포함할 수 있다. In a preferred embodiment, the vehicle body may further include a charging terminal for charging.

바람직한 실시예로써 상기 제어모듈은 탑승자의 팔꿈치와 대응하는 상기 등받이부의 소정부에 구비할 수 있다.In a preferred embodiment, the control module may be provided in a predetermined portion of the backrest portion corresponding to the elbow of the occupant.

더욱 바람직하게, 상기 제어모듈은 터치방식의 스위치를 적용할 수 있다.More preferably, the control module may apply a touch type switch.

바람직한 실시예로써, 상기 제어모듈은 상기 팔걸이에 구비할 수 있다.In a preferred embodiment, the control module may be provided on the armrest.

더욱 바람직하게, 상기 제어모듈은 조이스틱을 적용할 수 있다.More preferably, the control module may apply a joystick.

바람직한 실시예로써, 상기 제어모듈은 무선 리모트콘트롤러를 적용할 수 있다.
In a preferred embodiment, the control module may apply a wireless remote controller.

이상과 같이, 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어는 도립 진자형 구동체와 좌석의 좌면부를 지지축을 매개체로 연결하여 탑승자의 체중이동을 통해 이동가능토록 하여 장애인이나 노약자와 같은 탑승자가 양 손을 자유롭게 사용하면서도 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다. As described above, the wheelchair applying the balancing two-wheel driving robot function according to the present invention is connected to the inverted pendulum-type driving body and the seating surface of the seat via a support shaft so that the wheelchair can be moved by moving the weight of the occupant, such as the disabled or the elderly. There is an effect that the occupant can use both hands freely and conveniently.

또한, 본 발명의 휠체어는 구동륜이 좌면부의 하부에 위치됨과 동시에 팔걸이를 회동가능하게 구성함으로써 장애인이나 노약자와 같은 탑승자가 자신의 신체를 쉽게 옆으로 옮길 수 있도록 하여 제 3자의 도움없이 일상생활에서의 장소이동을 용이하게 수행할 수 있는 장점이 있다.In addition, the wheelchair of the present invention, the drive wheel is located in the lower portion of the seat and at the same time configured to rotate the armrests so that passengers such as disabled or elderly people can easily move their body sideways in everyday life without the help of a third party There is an advantage that can be easily moved to the place.

본 발명은 휠체어 자체 부피를 최소화하여 실내의 구조변경 없이도 사용할 수 있고, 중력에 대한 수직자세를 유지할 수 있도록 하여 경사면에서도 안정된 자세로 이동이 가능한 효과가 있다.
The present invention can minimize the volume of the wheelchair itself can be used without changing the structure of the room, it is possible to maintain a vertical posture to gravity has the effect of moving to a stable posture even on the inclined surface.

도 2는 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어의 전체구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어에 있어, 제어모듈의 제 1실시예를 설명하기 위한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어의 좌석에 탑승자가 앉은 상태를 보인 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어의 이동상태를 설명하기 위한 작동상태도이다.
도 6은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어의 리클라이닝 기능을 설명하기 위한 측면구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어에서 탑승자가 침대로 이동하는 상태를 보인 평면 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어의 탑승자가 물건을 나르는 상태를 설명하기 위한 측면 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어가 경사면을 오르내리는 상태를 설명하기 위한 측면구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어에 있어, 제어모듈의 제 2실시예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어에 있어, 제 2실시예에 의한 제어모듈의 작동상태도이다.
도 12는 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어에 있어, 제어모듈의 제 3실시예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어에 있어, 제어모듈의 제 4실시예를 설명하기 위한 작동상태 측면도이다. Figure 2 is a perspective view for explaining the overall configuration of the wheelchair applying the balancing two-wheel drive robot function according to the present invention.
3 is a side view for explaining a first embodiment of a control module in a wheelchair using a balancing two-wheel driving robot function according to the present invention.
Figure 4 is a side view showing a passenger seated on the seat of the wheelchair to which the balancing two-wheel drive robot function according to the present invention.
Figure 5 is an operating state diagram for explaining the movement state of the wheelchair applying the balancing two-wheel drive robot function according to the present invention.
Figure 6 is a side configuration diagram for explaining the reclining function of the wheelchair to which the balancing two-wheel drive robot function according to the present invention.
Figure 7 is a plan view showing a state in which the occupant moves to the bed in a wheelchair applying the balancing two-wheel drive robot function according to the present invention.
Figure 8 is a side configuration diagram for explaining a state in which the passenger carrying the object of the wheelchair applying the balancing two-wheel driving robot function according to the present invention.
Figure 9 is a side configuration diagram for explaining a state in which the wheelchair applied to the balancing two-wheel driving robot function according to the present invention up and down the slope.
10 is a perspective view for explaining a second embodiment of a control module in a wheelchair to which a balancing two-wheel driving robot function according to the present invention is applied.
11 is an operation state diagram of a control module according to a second embodiment in a wheelchair using a balancing two-wheel driving robot function according to the present invention.
12 is a perspective view illustrating a third embodiment of a control module in a wheelchair to which a balancing two-wheel driving robot function according to the present invention is applied.
FIG. 13 is a side view illustrating an operating state for describing a fourth embodiment of a control module in a wheelchair to which a balancing two-wheel driving robot function according to the present invention is applied.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어의 전체구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어에 있어, 제어모듈의 제 1실시예를 설명하기 위한 측면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어의 좌석에 탑승자가 앉은 상태를 보인 측면도이다.Figure 2 is a perspective view for explaining the overall configuration of the wheelchair applying the balancing two-wheel drive robot function according to the present invention, Figure 3 is a wheelchair using the balancing two-wheel drive robot function according to the present invention, the control module Figure 4 is a side view for explaining the first embodiment, Figure 4 is a side view showing a passenger seated on the seat of the wheelchair to which the balancing two-wheel drive robot function according to the present invention.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 휠체어(1)는 도립 진자형 구동체(2), 지지축(3), 좌석(4), 팔걸이(5) 및 제어모듈(6)을 포함하여 구성된다.2 to 4, the wheelchair 1 of the present invention includes an inverted pendulum-type driving body 2, a support shaft 3, a seat 4, an armrest 5, and a control module 6. It is composed.

상기 도립 진자형 구동체(2)는 차체(21)에 1개의 차축이 설치되고, 이 차축에는 2륜으로 구성되는 구동륜(22)이 결합되어 차체(21)의 양측면에 구동륜(22)이 위치하는 구조를 갖는다. 이와 같은 도립 진자형 구동체(2)에는 상기 차체(21)의 내부에 구동륜(22)의 회전을 제어하는 구동륜제어수단(도면에 미 도시됨.)이 구비되는데, 이러한 구동륜제어수단은 현재까지 제안된 다양한 도립진자기술을 응용하여 크게 차체의 기울기 및 위치를 감지하는 센싱수단, 예컨대 자이로스코프, 라인트레이서용 센서 등으로 구성되는 센싱수단과, 구동수단(전동모터 또는 그 밖의 엑츄에이터(Actuator)들을 적용할 수 있으며, 전동모터의 경우 배터리를 더 포함한다.) 및 상기 센싱수단의 감지값에 따라 상기 구동수단을 작동시키는 제어부를 포함하여 구성할 수 있다.The inverted pendulum-type driving body 2 is provided with one axle on the vehicle body 21, and the driving wheels 22 constituted by two wheels are coupled to the axle shaft so that the driving wheels 22 are located on both sides of the vehicle body 21. It has a structure. Such an inverted pendulum-type drive body 2 is provided with drive wheel control means (not shown in the figure) for controlling the rotation of the drive wheel 22 inside the vehicle body 21. Such drive wheel control means has been By applying various proposed inverted pendulum technologies, sensing means for largely detecting the inclination and position of the vehicle body, such as a gyroscope and a line tracer sensor, and a driving means (electric motor or other actuators) It can be applied, and in the case of the electric motor further comprises a battery.) And a control unit for operating the drive means in accordance with the sensing value of the sensing means.

이때, 상기 도립 진자형 구동체(2)의 차체(21)는 도 3에 확대 도시된 바와 같이 상기 차체(21)를 지지하기 위해 상기 차체(21) 내에서 차체(21)의 후방으로 전개, 수축되는 보조륜(23)이 구비됨과 아울러 충전을 위한 충전단자(24)가 구비된다. 이와 같은 보조륜(23)의 전개, 수축구동은 통상의 유압식 또는 기어(랙과 피니언)를 이용한 방식 등을 통해 구현할 수 있으며, 후술하는 제어모듈(6)의 온/오프에 따라 전개, 수축작동된다.At this time, the vehicle body 21 of the inverted pendulum-type driving body 2 is deployed to the rear of the vehicle body 21 in the vehicle body 21 to support the vehicle body 21, as shown in an enlarged view in FIG. Auxiliary wheel 23 which is contracted is provided and a charging terminal 24 for charging is provided. Such expansion and contraction of the auxiliary wheels 23 can be implemented by using a conventional hydraulic or gear (rack and pinion), etc., and deploying and contracting according to the on / off of the control module 6 to be described later. do.

상기 지지축(3)은 상기 차체(21)의 상부에 수직설치된다. 이와 같은 지지축(3)은 길이를 신장, 수축할 수 있는 축을 적용할 수 있으며, 바람직하게는 2개의 축이 높이조절유닛(31)에 의해 연결된 구조가 적용된다. 이때, 상기 높이조절유닛(31)은 통상의 유압장치 또는 기계장치로 구성할 수 있다.The support shaft 3 is vertically installed above the vehicle body 21. Such a support shaft 3 may be applied to the axis that can be extended, contracted in length, preferably a structure in which the two shafts are connected by the height adjustment unit 31 is applied. At this time, the height adjustment unit 31 may be configured as a conventional hydraulic device or a mechanical device.

상기 좌석(4)은 좌면부(41)와 등받이부(42)와 발판부(43)로 구성된다. 상기 좌면부(41)는 그 하부가 상기 지지축(3)에 고정되며 탑승자(7)의 앉을 수 있는 부위에 해당하고, 상기 등받이(42)는 상기 좌면부(41)의 일단에 연장형성되어 탑승자(7)의 등을 지지하게 되며, 상기 발판부(43)는 상기 좌면부(41)의 타단에서 지면방향으로 연장형성되어 탑승자(7)의 발을 받침하게 되는데, 이러한 발판부(43)의 끝단은 지면 또는 실내바닥면에 맞닿게 된다. 이때, 상기와 같은 좌석(4)은 탑승자(7)의 안락함을 고려하여 인체공학적인 곡선형태로 디자인하는 것이 바람직하며, 탑승자(7)가 안락하게 앉을 수 있는 정도의 최소 부피를 갖도록 설계하는 것이 바람직하다. The seat 4 is composed of a seat surface portion 41, the backrest portion 42 and the footrest portion 43. The seat 41 has a lower portion fixed to the support shaft 3 and corresponds to a seating area of the occupant 7, and the backrest 42 extends at one end of the seat 41. The back of the occupant 7 is supported, and the footrest 43 is extended from the other end of the seating surface 41 to the ground to support the foot of the occupant 7. Such footrest 43 The end of the abuts the ground or the indoor floor. In this case, it is preferable that the seat 4 is designed in an ergonomic curved form in consideration of the comfort of the occupant 7, and is designed to have a minimum volume of the occupant 7 can sit comfortably. desirable.

상기 팔걸이(5)는 상기 좌석(4)의 등받이부(42)에 설치된다. 이와 같은 팔걸이(5)는 탑승자(7)가 좌석(4)에 앉은 상태에서 자연스럽게 팔을 받침할 수 있도록 상기 등받이부(42)의 양측에 설치된다. 이때, 상기 팔걸이(5) 중 어느 한 측의 팔걸이(5)는 상기 좌석(4)의 좌면부(41)에 대하여 수직각도까지 회동할 수 있도록 상기 등받이부(42)에 결합(통상적인 힌지결합을 적용할 수 있음.)되며, 또 다르게는 양측 팔걸이(5) 모두가 회동할 수 있도록 상기 등받이부(42)에 결합된다. 이와 같은 구성에 따르면, 상기 팔걸이(5)는 등받이부(42)에 회동가능하게 설치됨에 따라서 팔걸이(5)를 수직으로 들어올리면 탑승자(7)는 좌석(4)에서 옆으로 이동하는 것을 용이하게 수행할 수 있는 것이다.The armrest 5 is installed in the backrest portion 42 of the seat (4). Such armrest 5 is installed on both sides of the backrest 42 so that the occupant 7 can naturally support the arm in a state where the occupant 7 sits on the seat 4. At this time, the armrest (5) of any one side of the armrest (5) is coupled to the backrest part 42 so as to rotate to the vertical angle with respect to the seating surface portion 41 of the seat (4) (normal hinge coupling It is possible to apply.), Or alternatively is coupled to the backrest portion 42 so that both sides of the armrest 5 can be rotated. According to this configuration, as the armrest 5 is rotatably installed in the backrest part 42, the occupant 7 easily moves sideways in the seat 4 by lifting the armrest 5 vertically. It can be done.

상기 제어모듈(6)은 상기 팔걸이(5)가 설치되는 등받이부(42)에 구비된다. 이때, 본 발명의 제 1실시예에 의한 제어모듈(6)은 팔걸이(5)의 회동위치에 따라 온/오프작동되는 스위치모듈로 정의할 수 있는데, 바람직하게 팔걸이(5)를 올리면 전원이 '오프'되고 팔걸이를 내리면 전원이 '온'되는 스위치모듈을 적용할 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 상기 제어모듈(6)은 팔걸이(5)의 위치에 따라 온/오프되어 상기 도립 진자형 구동체(2)와, 상기 높이조절유닛(31)의 구동을 제어하는 기능을 수행하게 된다.The control module 6 is provided in the backrest 42 in which the armrest 5 is installed. At this time, the control module 6 according to the first embodiment of the present invention can be defined as a switch module that is on / off operation according to the rotational position of the armrest 5, preferably, if the armrest 5 is raised power ' It is possible to apply a switch module that is 'off' and the power is 'on' when the armrest is lowered. According to such a configuration, the control module 6 is turned on / off according to the position of the armrest 5 to control the drive of the inverted pendulum-type drive body 2 and the height adjustment unit 31. Will perform.

이에, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어의 작용상태에 대하여 살펴보기로 한다.Thus, the operation state of the wheelchair applying the balancing two-wheel driving robot function according to the present invention having the configuration as described above will be described.

도 5는 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어의 이동상태를 설명하기 위한 작동상태도이며, 도 6은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어의 리클라이닝 기능을 설명하기 위한 측면구성도이다.5 is an operation state diagram for explaining the movement state of the wheelchair applying the balancing two-wheel driving robot function according to the present invention, Figure 6 illustrates a reclining function of the wheelchair applying the balancing two-wheel driving robot function according to the present invention This is a side configuration diagram.

도 5를 참조하면, 본 발명의 휠체어(1)는 다리를 포함한 하반신을 마음대로 움직일 수 없는 사람, 예컨대 장애인이나 노약자 또는 병원의 환자이동용도로 사용될 수 있다. 아울러, 본 발명의 휠체어는 실내,외 장소의 구별없이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 5, the wheelchair 1 of the present invention may be used for a person who cannot move the lower body including a leg at will, for example, a disabled person, an elderly person or a patient in a hospital. In addition, the wheelchair of the present invention can be used without distinguishing between indoor and outdoor locations.

이에, 본 발명의 휠체어(1)는 팔걸이(5)가 올라간 상태, 즉 도립 진자형 구동체(2)와 높이조절유닛(31)이 구동되지 않도록 전원이 '오프'된 상태로 대기하게 된다. 이와 같은 대기상태에서는 발판부(43)가 실내바닥면(지면)에 맞닿은 상태를 유지하고, 도립 진자형 구동체(2)의 차체(21)에 구비된 보조륜(23)이 차체(21)의 후방으로 전개되어 차체(21)를 지지할 수 있도록 실내바닥면에 맞닿은 상태를 유지하게 된다. Thus, the wheelchair 1 of the present invention is to stand in a state in which the power is 'off' so that the armrest 5 is raised, that is, the inverted pendulum-type drive body 2 and the height adjustment unit 31 is not driven. In this standby state, the footrest portion 43 maintains contact with the indoor floor (ground), and the auxiliary wheel 23 provided on the vehicle body 21 of the inverted pendulum-type drive body 2 is the vehicle body 21. It is deployed to the rear of the to maintain a state in contact with the indoor floor surface to support the vehicle body 21.

이후, 탑승자(7)가 앉는 자세로 좌석(4)에 탑승한 상태에서 팔걸이(5)를 내리면 제어모듈(6)이 '온'되어 도립 진자형 구동체(2)가 구동되는데, 이때에는 높이조절유닛(31)이 작동되어 지지축(3)을 소정길이(10cm 내,외)로 신장시킴으로써 발판부(43)가 실내바닥면에서 승강되고, 보조륜(23)은 수축작동되어 차체(21) 내부로 수납된다. 이에, 도립 진자형 구동체(2)의 구동륜제어수단은 탑승자가 머리, 어깨, 또는 몸통을 움직여 무게중심을 변화시킴으로써 전달하는 진행의사를 센싱수단에 의해 감지하고 제어부에서 구동수단을 통해 구동륜을 회전시켜서 휠체어를 탑승자가 원하는 위치로 이동시킨다. Subsequently, when the occupant 7 lowers the armrest 5 in a state where the occupant 7 sits on the seat 4, the control module 6 is 'on' to drive the inverted pendulum-type driving body 2, in which case the height is driven. The control unit 31 is operated to extend the support shaft 3 to a predetermined length (10 cm or less), so that the footrest portion 43 is elevated on the indoor floor, and the auxiliary wheel 23 is contracted to operate the vehicle body 21. ) Is housed inside. Accordingly, the drive wheel control means of the inverted pendulum-type driving body 2 detects the intention to transfer by the occupant by changing the center of gravity by moving the head, shoulders or torso by the sensing means and rotates the drive wheel through the drive means in the control unit. Move the wheelchair to the desired position.

한편, 탑승자(7)가 머리, 어깨 또는 몸통을 최초의 위치로 되돌리면 휠체어(1)는 구동륜제어수단에 의한 무게중심의 변화를 감지를 통해 이동동작이 정지되며, 보조륜(23)이 전개되어 차체(21)의 후방을 지지하게 된다. 이와 같은 휠체어(1)의 정지상태에서는 도 6에서와 같이 리클라이닝(reclining) 기능이 수행되는데, 탑승자(7)가 신체를 뒤로 기울여(10°~ 15°) 좌석(4)에 리클라이닝하면, 좌석(4)이 뒤로 넘어갈 위험성이 있기 때문에 보조륜(23)이 작동하여 차체(21)의 후방을 지지하는 것이다.On the other hand, when the occupant 7 returns the head, shoulders or torso to the initial position, the wheelchair 1 stops the movement by sensing the change of the center of gravity by the driving wheel control means, and the auxiliary wheel 23 is deployed. To support the rear of the vehicle body 21. In the stationary state of the wheelchair 1 as described above, a reclining function is performed as in FIG. 6. When the occupant 7 tilts the body backward (10 ° to 15 °) and reclins to the seat 4, the seat ( Since the 4) risk of falling back, the auxiliary wheel 23 is operated to support the rear of the vehicle body 21.

따라서, 본 발명의 휠체어(1)는 탑승자(7)가 단순한 체중이동을 통해 원하는 방향으로 이동가능하기 때문에 탑승자의 행동 연속성이 휠체어를 사용하지 않는 일반인과 같이 자연스럽게 이루어질 수 있는 것이다. 다시 말하면, 본 발명의 휠체어(1)는 자위주행에 의한 진행과 멈춤에 있어 탑승자의 의지에 의한 반응이 즉각적으로 이루어져 일반인과 같이 일상생활을 영위할 수 있는 것이다. 또한, 본 발명의 휠체어(1)는 구동륜(22)의 폭이 좌석(4)의 좌면부(41) 폭보다 좁기 때문에 좁은 공간에서도 쉽게 통과/이동할 수 있어, 화장실이나 엘리베이터와 같이 공간이 협소한 곳에서도 쉽게 방향전환을 할 수 있고 좌석에서 내리거나 타는 동작을 편리하게 수행할 수 있는 것이다. Therefore, the wheelchair 1 of the present invention is because the occupant 7 can move in the desired direction through simple weight movement, the continuity of the behavior of the occupant can be made as naturally as a general person who does not use the wheelchair. In other words, the wheelchair 1 of the present invention is capable of immediately conducting daily life like a general person by immediately responding to the will of the occupant in progress and stop by self-driving. In addition, since the width of the driving wheel 22 is narrower than the width of the seat portion 41 of the seat 4, the wheelchair 1 of the present invention can easily pass / move even in a narrow space, so that the space is narrow such as a toilet or an elevator. You can easily change the direction from where you can get off the seat or ride conveniently.

도 7은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어에서 탑승자가 침대로 이동하는 상태를 보인 평면 구성도이다.Figure 7 is a plan view showing a state in which the occupant moves to the bed in a wheelchair applying the balancing two-wheel drive robot function according to the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 휠체어는 구동륜(22)이 좌면부(41)의 하부에 위치하고, 팔걸이(5)가 회동가능하게 구성됨에 따라서 탑승자(7)가 좌석(4)에서 앉은 상태에서 옆으로 이동하기 용이한 장점을 갖는다. 본 발명의 휠체어(1)는 대기하는 위치가 실내의 경우 침대(8) 옆에 위치시키는 것이 바람직한데, 몸이 불편한 탑승자(7)는 자신의 침대(8)에서 옆으로 이동하여 팔걸이(5)가 올라간 상태의 휠체어 좌석(4)에 쉽게 올라 탈수 있음은 물론 좌석(4)에서 침대(8)로의 이동도 다른 사람을 도움없이 자신의 힘으로 이동할 수 있는 것이다. Referring to FIG. 7, in the wheelchair of the present invention, the driving wheel 22 is located at the lower portion of the seat 41 and the armrest 5 is rotatable, so that the occupant 7 sits in the seat 4. It has the advantage of being easy to move sideways. Wheelchair (1) of the present invention is preferably located next to the bed (8) when the waiting position is indoors, the uncomfortable occupant (7) moves sideways in his bed (8) armrests (5) Easily get on the wheelchair seat (4) in the lifted state, as well as moving from the seat (4) to the bed (8) will be able to move others with their own strength without help.

도 8은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어의 탑승자가 물건을 나르는 상태를 설명하기 위한 측면 구성도이다. Figure 8 is a side configuration diagram for explaining a state in which the passenger carrying the object of the wheelchair applying the balancing two-wheel driving robot function according to the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 휠체어(1)는 탑승자(7)의 무게중심에 따라 작동하는 도립 진자형 구동체(2)에 의해 이동, 정지함에 따라서 탑승자(7)가 양팔을 자유롭게 사용할 수 있는 장점이 있다. 즉, 탑승자(7)의 신체조건이 팔에 힘을 줄 수 있고 움직일 수 있으면, 한 손 또는 양손을 이용하여 가볍거나 무거운 물건(9)을 옮길 수 있는 것이다. 아울러, 탑승자(7)는 양팔을 자유롭게 사용할 수 있음으로써 기존에 불가능했던 행동들을 안정감 있게 실행할 수 있다.Referring to FIG. 8, the wheelchair 1 of the present invention can freely use both arms as the occupant 7 moves and stops by an inverted pendulum-type driving body 2 that operates according to the center of gravity of the occupant 7. There is an advantage. In other words, if the physical condition of the occupant 7 can give strength to the arm and can move, the light or heavy object 9 can be moved using one or both hands. In addition, the occupant 7 can freely use both arms to stably perform actions that were previously impossible.

도 9는 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어가 경사면을 오르내리는 상태를 설명하기 위한 측면구성도이다.Figure 9 is a side configuration diagram for explaining a state in which the wheelchair applied to the balancing two-wheel driving robot function according to the present invention up and down the slope.

도 9를 참조하면, 본 발명의 휠체어(1)는 도립 진자형 구동체(2)와 좌석(4)을 연결하는 매개체인 지지축(3)이 중력방향에 대하여 수직 자세를 유지하기 때문에 일반인이 경사면을 오르는 것과 같이 안정감 있는 이동이 가능한 장점이 있다. 다시 말하면, 탑승자(7)는 신체를 조금만 앞으로 기울여 무게중심을 변화시킴으로써 경사면을 오를 수 있고 내려갈 때에도 경사면이 속도에 영향을 주지 않기 때문에 안전사고를 방지할 수 있는 것이다.Referring to FIG. 9, the wheelchair 1 of the present invention is a general public because the support shaft 3, which is a medium connecting the inverted pendulum-type driving body 2 and the seat 4, maintains a vertical position with respect to the direction of gravity. There is an advantage that can be moved in a stable manner, such as climbing a slope. In other words, the occupant 7 can prevent the safety accident because the inclined surface can be climbed by changing the center of gravity by tilting the body only a little forward and the inclined surface does not affect the speed even when descending.

도 10은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어에 있어, 제어모듈의 제 2실시예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 11은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어에 있어, 제 2실시예에 의한 제어모듈의 작동상태도이다.10 is a perspective view illustrating a second embodiment of a control module in a wheelchair using a balancing two-wheel driving robot function according to the present invention, and FIG. 11 is a balancing two-wheel driving robot function according to the present invention. In the wheelchair, there is shown an operation state of the control module according to the second embodiment.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 의한 제어모듈(6a)은 탑승자(7)의 팔꿈치와 대응하는 좌석(4) 등받이부(42)에 구비된다. 이와 같은 제 2실시예에 의한 제어모듈(6a)은 터치방식의 스위치를 적용할 수 있으며, 좌석 등받이부(42)의 일측 또는 양측에 설치될 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 제 2실시예에 의한 제어모듈(6a)은 탑승자(7)가 팔꿈치를 이용하여 2회 터치하면 도립 진자형 구동체(2), 높이조절유닛(31) 및 보조륜(23)이 구동되고, 팔꿈치를 이용하여 1회 터치하면 휠체어(1)가 정지상태를 유지하도록 작동한다. 10 and 11, the control module 6a according to the second embodiment of the present invention is provided in the seat 4 backrest 42 corresponding to the elbow of the occupant 7. The control module 6a according to the second embodiment may apply a touch switch, and may be installed on one side or both sides of the seat back 42. According to this configuration, the control module 6a according to the second embodiment of the inverted pendulum-type driving body 2, the height adjusting unit 31 and the auxiliary wheel (2) when the occupant 7 touches twice using the elbow. 23) is driven, the wheelchair (1) operates to maintain a stop when you touch once using the elbow.

도 12는 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어에 있어, 제어모듈의 제 3실시예를 설명하기 위한 사시도이다. 12 is a perspective view illustrating a third embodiment of a control module in a wheelchair to which a balancing two-wheel driving robot function according to the present invention is applied.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 따른 제어모듈(6b)은 팔걸이(5)에 구비된다. 이와 같은 제 3실시예에 의한 제어모듈(6b)은 조이스틱을 적용할 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 본 발명의 휠체어(1)는 기존과 같이 조이스틱방식으로 구동되는 전동휠체어에 익숙한 탑승자가 쉽게 사용할 수 있도록 구조적인 변경이 가능한 것이다.Referring to FIG. 12, the control module 6b according to the third embodiment of the present invention is provided in the armrest 5. The control module 6b according to the third embodiment may apply a joystick. According to such a configuration, the wheelchair 1 of the present invention can be structurally modified so that a passenger who is familiar with the electric wheelchair driven by the joystick method can easily use it.

도 13은 본 발명에 따른 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어에 있어, 제어모듈의 제 4실시예를 설명하기 위한 작동상태 측면도이다. FIG. 13 is a side view illustrating an operating state for describing a fourth embodiment of a control module in a wheelchair to which a balancing two-wheel driving robot function according to the present invention is applied.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제 4실시예에 의한 제어모듈(6c)은 무선 리모트콘트롤러로 구성된다. 이와 같은 무선 리모트콘트롤러가 적용된 제 4실시예에 의한 제어모듈(6c)은 탑승자 또는 탑승자의 보호자가 휴대하여 상황에 맞게 휠체어(1)의 이동을 제어하는 신호를 발생할 수 있는 것이다. 이를 구현하기 위해서는 도립 진자형 구동체(2) 및 지지축(3)에는 무선 리모트콘트롤러로 된 제어모듈에서 발생한 신호를 수신하는 무선수신부(도면에 미 도시됨.)가 추가 구성된다. 아울러, 본 발명의 휠체어(1)는 무선 리모트콘트롤러로 된 제어모듈(6c)에 의해 충전기(11)로의 이동이 제어되는데, 도 13에서와 같이 탑승자(7)가 차량(10)에 승차한 이후에는 무선 리모트콘트롤러로 된 제어모듈(6c)을 조작하여 충전기(11)가 위치한 장소로 휠체어(1)를 이동시킨 후 차체(21)의 후방에 충전단자(24)를 통한 충전이 이루어지도록 한 상태에서 차량을 이용한 외출을 하고, 외출에서 돌아오면 무선 리모트콘트롤러로 된 제어모듈(6c)을 조작하여 차량(10)이 위치한 장소로 휠체어(1)를 이동시킨 후 차량(10)에서 휠체어(1)로 옮겨 탈 수 있는 것이다.Referring to FIG. 13, the control module 6c according to the fourth embodiment of the present invention is constituted by a wireless remote controller. The control module 6c according to the fourth embodiment to which the wireless remote controller is applied may generate a signal for controlling the movement of the wheelchair 1 according to the situation by carrying the occupant or the guardian of the occupant. In order to implement this, the inverted pendulum-type drive unit 2 and the support shaft 3 are additionally configured with a wireless receiver (not shown in the drawing) for receiving a signal generated from a control module of a wireless remote controller. In addition, the wheelchair 1 of the present invention is controlled to move to the charger 11 by a control module 6c made of a wireless remote controller, as shown in FIG. 13 after the occupant 7 rides on the vehicle 10. In the state of operating the control module (6c) of the wireless remote controller to move the wheelchair (1) to the place where the charger 11 is located after the charging terminal 24 in the rear of the vehicle body 21 is made After going out using the vehicle, and returning from the outside to operate the control module (6c) of the wireless remote controller to move the wheelchair (1) to the place where the vehicle 10 is located after the wheelchair (1) in the vehicle (10) Can be moved to.

한편, 전술한 실시예들은 당업자가 본 발명을 용이하게 이해하고 실시할 수 있도록 구체적인 예를 든 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하려는 것은 아니다. 따라서, 전술한 실시예들에 대해 다양한 변형이나 변경이 가능함을 주목하여야 한다. 본 발명의 권리범위는 원칙적으로 후술 되는 특허청구범위에 의해 정하여진다.
It should be noted that the above-described embodiments are only illustrative and are not intended to limit the scope of the present invention so that those skilled in the art can readily understand and carry out the present invention. Therefore, it should be noted that various modifications or changes can be made to the above-described embodiments. The scope of the invention is defined in principle by the claims that follow.

1 : 휠체어 2 : 도립 진자형 구동체
3 : 지지축 4 : 좌석
5 : 팔걸이 6(6a,6b,6c) : 제어모듈
7 : 탑승자 8 : 침대
9 : 물건 10 : 차량
11 : 충전기 21 : 차체
22 : 구동륜 23 : 보조륜
24 : 충전단자 31 : 높이조절유닛
41 : 좌면부 42 : 등받이부
43 : 발판부1: wheelchair 2: inverted pendulum-type driving body
3: support shaft 4: seat
5: armrest 6 (6a, 6b, 6c): control module
7: occupant 8: bed
9: stuff 10: vehicles
11: charger 21: body
22: driving wheel 23: auxiliary wheel
24: charging terminal 31: height adjustment unit
41: seating portion 42: back portion
43: footrest

Claims (8)

차축이 설치된 차체, 상기 차축에 결합된 2륜의 구동륜, 상기 구동륜의 회전을 제어하는 구동륜제어수단을 포함하는 도립 진자형 구동체;
상기 차체의 상부에 수직설치되며, 높이조절유닛을 포함하는 지지축;
상기 지지축에 고정되는 좌면부, 상기 좌면부의 일단에 구비된 등받이부, 상기 좌면부의 타단에 마련된 발판부로 구성된 좌석;
상기 좌석의 등받이부에 회동할 수 있도록 설치된 팔걸이 및
상기 팔걸이가 설치되는 등받이부에 구비되어 상기 도립 진자형 구동체와 상기 높이조절유닛의 구동을 제어하는 제어모듈을 포함하되,
상기 도립 진자형 구동체는 상기 차체를 지지하기 위해 상기 제어모듈에 의해 제어되어 상기 차체의 후방으로 전개, 수축되는 보조륜을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어.
An inverted pendulum-type drive body including a vehicle body provided with an axle, drive wheels coupled to the axle, and drive wheel control means for controlling rotation of the drive wheels;
A support shaft installed vertically on an upper portion of the vehicle body and including a height adjusting unit;
A seat comprising a seating surface fixed to the support shaft, a backrest provided at one end of the seating surface, and a footrest provided at the other end of the seating surface;
An armrest installed to pivot on the backrest of the seat;
It includes a control module for controlling the driving of the inverted pendulum-type drive body and the height adjustment unit is provided in the backrest portion is installed armrest,
The inverted pendulum-type driving body further includes an auxiliary wheel controlled by the control module to support the vehicle body and deployed and contracted to the rear of the vehicle body.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 차체는 충전을 위한 충전단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어.
The method of claim 1,
The vehicle body is a wheelchair applied to the balancing two-wheel drive robot function, characterized in that it further comprises a charging terminal for charging.
제 1항에 있어서,
상기 제어모듈은 탑승자의 팔꿈치와 대응하는 상기 등받이부에 구비된 것을 특징으로 하는 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어.
The method of claim 1,
The control module is a wheelchair with a balancing two-wheel drive robot function, characterized in that provided in the back portion corresponding to the elbow of the occupant.
제 4항에 있어서,
상기 제어모듈은 터치방식의 스위치가 적용된 것을 특징으로 하는 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어.
5. The method of claim 4,
The control module is a wheelchair with a balancing two-wheel drive robot function, characterized in that the touch-type switch is applied.
제 1항에 있어서,
상기 제어모듈은 상기 팔걸이에 구비된 것을 특징으로 하는 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어.
The method of claim 1,
The control module is a wheelchair with a balancing two-wheel drive robot function, characterized in that provided in the armrest.
제 6항에 있어서,
상기 제어모듈은 조이스틱으로 구성된 것을 특징으로 하는 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어.
The method according to claim 6,
The control module is a wheelchair with a balancing two-wheel drive robot function, characterized in that consisting of a joystick.
제 1항에 있어서,
상기 제어모듈은 무선 리모트콘트롤러가 적용된 것을 특징으로 하는 밸런싱 2륜 주행 로봇기능을 응용한 휠체어.












The method of claim 1,
The control module is a wheelchair with a balancing two-wheel drive robot function, characterized in that the wireless remote controller is applied.












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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106909106A (en) * 2017-03-22 2017-06-30 河海大学常州校区 The motion sensing control method and device of a kind of electric wheelchair
GB2575505B (en) * 2018-07-13 2022-08-24 Centaur Robotics Ltd Mobility aid device and method of manufacturing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008247136A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Equos Research Co Ltd Vehicle
JP2008263676A (en) * 2007-04-10 2008-10-30 Toyota Central R&D Labs Inc Free running vehicle, its controller, and controlling method
JP2009214857A (en) * 2008-03-13 2009-09-24 Equos Research Co Ltd Vehicle
JP2009225564A (en) * 2008-03-17 2009-10-01 Equos Research Co Ltd Vehicle control device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008247136A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Equos Research Co Ltd Vehicle
JP2008263676A (en) * 2007-04-10 2008-10-30 Toyota Central R&D Labs Inc Free running vehicle, its controller, and controlling method
JP2009214857A (en) * 2008-03-13 2009-09-24 Equos Research Co Ltd Vehicle
JP2009225564A (en) * 2008-03-17 2009-10-01 Equos Research Co Ltd Vehicle control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210059539A (en) 2019-11-15 2021-05-25 엘지전자 주식회사 Robot

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