WO2018010551A1

WO2018010551A1 - 越障轮椅

Info

Publication number: WO2018010551A1
Application number: PCT/CN2017/090969
Authority: WO
Inventors: 邱昌贤
Original assignee: 嘉兴川页奇精密自动化机电有限公司
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2018-01-18
Also published as: CN106137582B; CN106137582A

Abstract

一种越障轮椅，其行走系统包括多组行走脚，行走脚包括连接件（11）、第一脚（12）、第二脚（13），所述第一脚（12）、第二脚（13）分别铰接在连接件（11）上，并通过第一驱动传动机构（14）构成铰接端相向旋转实现前进或后退的联动配合；所述第一脚（12）、第二脚（13）均为可伸缩结构，所述第一脚（12）与第二脚（13）上均设有驱动其伸缩的第二驱动传动机构（15）。该越障轮椅通过操作系统进行行动，通过第一驱动传动机构（14）实现第一脚（12）与第二脚（13）行走间相互转化，前后摆动，通过第二驱动传动机构（15）实现第一脚（12）与第二脚（13）的伸缩变化，从而很方便的实现障碍物跨越，适应各种路况。

Description

越障轮椅

技术领域

[0001] 本发明涉及一种轮椅，特别涉及一种越障轮椅。

背景技术

[0002] 轮椅是肢体伤残或行动不便者的代步工具，但是常规轮椅适应能力、机动性都比较差，如果碰到如上下坡、楼梯、障碍物等复杂路况吋，轮椅将难以通过。技术问题

[0003] 因此，急需幵发一种适应能力强、灵活机动性好，而且能够通过各种复杂路况的越障轮椅。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为了克服背景技术的不足，本发明提供一种越障轮椅。

[0005] 本发明所采用的技术方案：一种越障轮椅，包括机架和设置在机架上的行走系统、座椅系统、运载平衡系统以及操作系统，所述行走系统包括多组行走脚，所述行走脚包括连接件、第一脚、第二脚，所述第一脚、第二脚分别铰接在连接件上，并通过第一驱动传动机构构成铰接端相向旋转实现前进或后退的联动配合；所述第一脚、第二脚均为可伸缩结构，所述第一脚与第二脚上均设有驱动其伸缩的第二驱动传动机构。

[0006] 所述第一传动机构包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮、第一曲型齿条、第二曲型齿条；第一曲型齿条固定在第一脚上，第二曲型齿条固定在第二脚上，第一电机固定在连接件上，并驱动连接第一齿轮，所述第一齿轮分别与第二齿轮、第一曲型齿条啮合，所述第二齿轮与第二曲型齿条啮合。

[0007] 所述第一脚包括第一上支脚、第一下支脚，所述第一上支脚与第一下支脚滑移套接；所述第二脚包括第二上支脚、第二下支脚，所述第二上支脚与第二下支脚滑移套接；所述第二驱动传动机构包括第二电机、第一滚珠丝杆，所述第二电机驱动连接第一滚珠丝杆，所述第一滚珠丝杆设置在第一上支脚与第一下支脚之间或第二上支脚与第二下支脚之间。

[0008] 所述第一下支脚底部设有履带行走组件，所述履带行走组件包括第一支撑件、第三电机、第一转轴、履带轮、履带；所述第一支撑件对称设置 2个，履带轮对称设置在两个第一支撑件上，并通过第一转轴连接，同一第一支撑件上的履带轮通过履带连接，所述第三电机固定在第一支撑件上，且其输出端驱动连接第一转轴。

[0009] 所述第二下支脚底部设有滚轮行走组件，所述滚轮行走组件包括第二支撑件、万向轮、固定轮、第四电机；所述固定轮固定在第二下支脚上，所述第二支撑件铰接在固定轮中心，所述万向轮固定在第二支撑件上，所述第四电机固定在第二支撑件上，且其输出端驱动连接固定轮。

[0010] 所述行走脚设有 4组，其中两组行走脚通过连接件可旋转地连接在机架底部两侧，并通过一转向机构控制转向。

[0011] 另外两组行走脚通过连接件上下滑移地连接在机架后端两侧，并通过一升降机构控制升降。

[0012] 所述座椅系统包括座椅、靠背、脚踏板、连接板；所述座椅固定在机架上，所述靠背与座椅的后端之间、所述连接板的一端与座椅的前端之间、所述连接板的另一端与脚踏板之间均通过一组旋转调整机构活动旋转配合。

[0013] 所述连接板包括上连板、下连板，所述上连板与下连板滑移配合，所述上连板与下连板之间设有驱动其相对滑移的第三驱动传动机构。

[0014] 所述下连板下端还设有滚动轮。

发明的有益效果

有益效果

[0015] 本发明的有益效果是：采用以上方案，通过操作系统进行行动，通过第一驱动传动机构实现第一脚与第二脚行走间相互转化，前后摆动，通过第二驱动传动机构实现第一脚与第二脚的伸缩变化，从而很方便的实现障碍物跨越，适应各种路况。

对附图的简要说明

附图说明 [0016] 图 1为本发明实施例越障轮椅的结构示意图。

[0017] 图 2为本发明实施例隐藏部分结构后行走系统的结构示意图。

[0018] 图 3为图 2中 A处的放大示意图。

[0019] 图 4为本发明实施例履带行走组件的结构示意图。

[0020] 图 5为本发明实施例滚轮行走组件的结构示意图。

[0021] 图 6为本发明实施例座椅系统的结构示意图。

[0022] 图 7为本发明实施例座椅系统隐藏上连板后的结构示意图。

[0023] 图中 1-行走脚， 11-连接件， 12-第一脚， 121-第一上支脚， 122-第一下支脚， 13 -第二脚， 131-第二上支脚， 132-第二下支脚， 14-第一驱动传动机构， 141-第一电机， 142-第一齿轮， 143-第二齿轮， 144-第一曲型齿条， 145-第二曲型齿条， 1 5-第二驱动传动机构， 151-第二电机， 152-第一滚珠丝杆， 16-履带行走组件， 16 1-第一支撑件， 162-第三电机， 163-第一转轴， 164-履带轮， 165-履带， 17-滚轮行走组件， 171-第二支撑件， 172-万向轮， 173-固定轮， 174-第四电机， 18-转向机构， 181-第三曲型齿条， 182-第五电机， 19-升降机构， 191-第六电机， 192-第二滚珠丝杆， 193-滑板， 194-导轨， 195-滑槽， 21-座椅， 22-靠背， 23-脚踏板， 24-连接板， 241-上连板， 242-下连板， 25-旋转调整机构， 251-第二转轴， 252- 第七电机， 26-第三驱动传动机构， 261-第八电机， 262-第三滚珠丝杆， 27-滚动轮， 28-扶手， 281-第一连杆， 282-第二连杆， 29-握手槽， 3-机架， 31-底板， 32- 侧板， 4-触摸控制屏。

本发明的实施方式

[0024] 下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

[0025] 如图所示，一种越障轮椅，包括机架 3和设置在机架 3上的行走系统、座椅系统

、运载平衡系统以及操作系统。

[0026] 其中，所述机架 3包括底板 31以及围在底板 31四周的侧板 32，所述行走系统包括 4组行走脚 1，其中两组行走脚 1对称设置在底板 31的底部两侧，另外两组设置在后侧的侧板 32上。

[0027] 如图所示，所述行走脚 1均包括连接件 11、第一脚 12、第二脚 13，所述第一脚 1 2、第二脚 13分别铰接在连接件 11上，并通过第一驱动传动机构 14构成铰接端相向旋转实现前进或后退的联动配合，所述第一脚 12、第二脚 13均为可伸缩结构，所述第一脚 12与第二脚 13上均设有驱动其伸缩的第二驱动传动机构 15。

[0028] 所述第一驱动传动机构 14能够实现第一脚 12与第二脚 13的前后相对摆动，所述第二驱动传动机构 15则能够实现第一脚 12与第二脚 13的伸缩变化，从而实现爬楼梯、跨越障碍物，适应各种复杂路况。

[0029] 如图 2及图 3所示，所述第一驱动传动机构 14包括第一电机 141、第一齿轮 142、第二齿轮 143、第一曲型齿条 144、第二曲型齿条 145; 第一曲型齿条 144固定在第一脚上 12，第二曲型齿条 145固定在第二脚 13上，第一电机 141固定在连接件 1 1上，并驱动连接第一齿轮 142，所述第一齿轮 142分别与第二齿轮 143、第一曲型齿条 144啮合，所述第二齿轮 143与第二曲型齿条 145啮合。

[0030] 第一电机 141能驱动第一齿轮 142同步转动，第一齿轮 142则带动第一曲型齿条 1 44反向转动，从而带动第一脚 12绕与第一电机 141相反的方向转动；同吋，第一齿轮 142通过第二齿轮 143带动第二曲型齿条 145同向转动，从而带动第二脚 13绕与第一电机相同的方向转动；由此通过改变第一电机 141的正反转，实现第一脚 12、第二脚 13不断的相对来回摆动。不仅结构简单，联动巧妙，控制更加精确；而且只用一个第一电机 141就能同吋驱动第一脚 12、第二脚 13，成本更低。

[0031] 如图 2及图 3所示，所述第一脚 12包括第一上支脚 121、第一下支脚 122，所述第一上支脚 121与第一下支脚 122滑移套接；所述第二驱动传动机构 15包括第二电机 151、第一滚珠丝杆 152，所述第二电机 151驱动连接第一滚珠丝杆 152，所述第一滚珠丝杆 152设置在第一上支脚 121与第一下支脚 12之间。通过第二电机 151 驱动第一滚珠丝杆 152实现第一上支脚 121与第一下支脚 122的相对滑移，从而实现第一脚 12的长度伸缩。采用滚珠丝杆的结构实现长度变化，结构简单，而且伸缩更加稳定可靠。

[0032] 同样的，所述第二脚 13与第一脚 12的结构相同，包括第二上支脚 31、第二下支脚 132，所述第二上支脚 131与第二下支脚 132滑移套接，并通过第二电机 151、第一滚珠丝杆 152实现长度伸缩。

[0033] 如图 2及图 4所示，所述第一下支脚 122底部设有履带行走组件 16，所述履带行走组件 16包括第一支撑件 161、第三电机 162、第一转轴 163、履带轮 164、履带 1 65；所述第一支撑件 161对称设置 2个，履带轮 164对称设置在两个第一支撑件 16 1上，并通过第一转轴 163连接，同一第一支撑件 161上的履带轮 164通过履带 165 连接，所述第三电机 162固定在第一支撑件 161上，且其输出端驱动连接第一转轴 163。当需要轮椅自动行走吋，第一脚 12触地，第二脚抬起，通过第三电机 16 2驱动第一转轴 163转动，带动履带轮 164、履带 165转动，从而实现轮椅的自动行走功能。履带式结构，即使在不平坦的路上，也能更加平稳的实现自动行走

[0034] 其中，每个第一支撑件 161上均设有 3个履带轮 164，且成三角结构排列，这种结构更加稳定，行走更加平稳。

[0035] 如图 2及图 5所示，所述第二下支脚 132底部设有滚轮行走组件 17。当需要人工推动轮椅是，可使第一脚 12抬起，第二脚 13触地，通过滚轮行走组件 17，更容易推动。

[0036] 所述滚轮行走组件 17包括第二支撑件 171、万向轮 172、固定轮 173、第四电机 1 74；所述第二支撑件 171呈三角形结构，其中一边作为越障吋与地面的接触面，所述万向轮 172安装在该接触面的相反面；所述固定轮 173固定在第二下支脚 132 上，所述第二支撑件 171铰接在固定轮 173中心，所述第四电机 174固定在第二支撑件 171上，且其输出端驱动连接固定轮 173。

[0037] 当越障吋，第二支撑件 171与地面接触，当需要地面人工推动吋，通过第四电机 174驱动，实现第二支撑件 171整体反正，使万向轮 172朝下，从而实现地面推动行走。不仅结构简单，而且实现自动切换，使用更加方便。

[0038] 如图 1及图 2所示，与机架 3的底板 31连接的两组行走脚 1为可旋转连接，并通过一转向机构 18控制。所述转向机构 18包括第三曲型齿条 181、第五电机 182，所述第三曲型齿条 181固定在连接件 11上，所述第五电机 182固定在机架 3上，且其输出端驱动连接第三曲型齿条 181。在自动行走吋，通过第五电机 182驱动，带动第三曲型齿条 181转动，从而实现自动转向。其中，第五电机 182通过蜗轮蜗杆的结构与第三曲型齿条 181配合。

[0039] 如图 1-3所示，与机架 3的后侧侧板 32连接的两组行走脚 1与侧板 32上下滑移配合，并通过升降机构 19控制升降。通过升降机构 19能进一步控制该两组行走脚 1 整体的升降，更有利于爬楼梯、越障碍。

[0040] 其中，所述升降机构 19包括第六电机 191、第二滚珠丝杆 192，所述第六电机 19 1驱动连接第二滚珠丝杆 192，第二滚珠丝杆 192设置在连接件 11与机架 3之间。采用滚珠丝杆的结构实现长度变化，结构简单，而且升降更加稳定可靠。

[0041] 进一步的，将该两组行走脚 1的连接件通过一滑板 193连接成一整体结构，滑板 193背面设置导轨 194，所述侧板 32上对应设置滑槽 195，第二滚珠丝杆 192设置在滑板 193与侧板 32之间，这种结构使两组行走脚 1呈一体结构，升降过程中，具有绝对的同步一致性，而且只用一个第六电机 191和第二滚珠丝杆 192，成本更低。

[0042] 如图 1及图 6所示，所述座椅系统包括座椅 21、靠背 22、脚踏板 23、连接板 24; 所述座椅 21固定在机架 3的底板 31上，所述靠背 22与座椅 21的后端之间、所述连接板 24的一端与座椅 21的前端之间、所述连接板 24的另一端与脚踏板之间均通过一组旋转调整机构 25活动旋转配合。通过旋转调整机构 25，能够适当调整靠背 22与座椅 21之间的角度、座椅 21与连接板 24之间的角度，连接板 24与脚踏板 2 3之间的角度，使使用者坐在轮椅上吋，更加舒适，而且可以直接调整成平躺的结构，变成一张可移动的床，直接平躺在上面。

[0043] 其中，所述旋转调整机构 25包括第二转轴 251、第七电机 252，通过第七电机 25 2驱动第二转轴 251转动，从而直接实现其角度位置调整，结构简单，角度调整方便。

[0044] 如图 6及图 7所示，所述连接板 24包括上连板 241、下连板 242，所述上连板 241 与下连板 242滑移配合，所述上连板 241与下连板 242之间设有驱动其相对滑移的第三驱动传动机构 26。连接板 24设置成长度可调的结构，使轮椅能适应各种不同身高腿长的使用者，同吋长度调整配合角度调整，在爬楼梯或者越障碍吋，能够起到辅助爬梯越障的效果。

[0045] 其中，所述第三驱动传动机构 26包括第八电机 261、第三滚珠丝杆 262，采用滚珠丝杆的结构实现长度变化，结构简单，而且长度调整更加稳定可靠。

[0046] 进一步的，所述下连板 242下端还设有滚动轮 27，在爬梯或越障吋，实现辅助行走，避免摩擦。

[0047] 如图 6所示，所述座椅 21与靠背 22之间还设有扶手 28，所述扶手包括铰接配合的第一连杆 281、第二连杆 282，第一连杆 281与靠背 22铰接，第二连杆 282与座椅 21铰接，扶手 28能够随着座椅 21、靠背 22角度的调整而调整，适应性好，进一步能够提高轮椅的安全性。

[0048] 如图 6所示，所述靠背 22背后两侧，还设有握手槽 29，为人工推动吋提供一个方便抓握的结构。

[0049] 如图 1所示，还设有触摸控制屏 4，该触摸控制屏 4通过多根铰接的连杆固定在机架 3上，并设置在座椅 21前方位置，能够调整至合适位置方便操作，所述触摸控制屏 4通过电路板连接各个电机，能够控制各个电机的正转、反转或停止，从而实现轮椅的自动行走、爬梯、越障。

[0050] 实施例不应视为对发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书

[权利要求 1] 一种越障轮椅，包括机架（3) 和设置在机架（3) 上的行走系统、座椅系统、运载平衡系统以及操作系统，其特征在于：所述行走系统包括多组行走脚（1) ，所述行走脚（1) 包括连接件 ( 11) 、第一脚（12) 、第二脚（13) ，所述第一脚（12) 、第二脚 ( 13) 分别铰接在连接件（11) 上，并通过第一驱动传动机构（14) 构成铰接端相向旋转实现前进或后退的联动配合；

所述第一脚（12) 、第二脚（13) 均为可伸缩结构，所述第一脚（12 ) 与第二脚（13) 上均设有驱动其伸缩的第二驱动传动机构（15) 。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的越障轮椅，其特征在于：所述第一传动机构（1

4) 包括第一电机（141) 、第一齿轮（142) 、第二齿轮（143) 、第一曲型齿条（144) 、第二曲型齿条（145) ；第一曲型齿条（144) 固定在第一脚上（12) ，第二曲型齿条（145) 固定在第二脚（13) 上，第一电机（141) 固定在连接件（11) 上，并驱动连接第一齿轮 (142) ，所述第一齿轮（142) 分别与第二齿轮（143) 、第一曲型齿条（144) 啮合，所述第二齿轮（143) 与第二曲型齿条（145) 啮合。

[权利要求 3] 根据权利要求 2所述的越障轮椅，其特征在于：所述第一脚（12) 包括第一上支脚（121) 、第一下支脚（122) ，所述第一上支脚（121 ) 与第一下支脚（122) 滑移套接；

所述第二脚（13) 包括第二上支脚（31) 、第二下支脚（132) ，所述第二上支脚（131) 与第二下支脚（132) 滑移套接；

所述第二驱动传动机构（15) 包括第二电机（151) 、第一滚珠丝杆 (152) ，所述第二电机（151) 驱动连接第一滚珠丝杆（152) ，所述第一滚珠丝杆（152) 设置在第一上支脚（121) 与第一下支脚（12 ) 之间或第二上支脚（131) 与第二下支脚（132) 之间。

[权利要求 4] 根据权利要求 3所述的越障轮椅，其特征在于：所述第一下支脚（122

) 底部设有履带行走组件（16) ，所述履带行走组件（16) 包括第一支撑件（161) 、第三电机（162) 、第一转轴（163) 、履带轮（164 ) 、履带（165) ；所述第一支撑件（161) 对称设置 2个，履带轮（1 64) 对称设置在两个第一支撑件（161) 上，并通过第一转轴（163) 连接，同一第一支撑件（161) 上的履带轮（164) 通过履带（165) 连接，所述第三电机（162) 固定在第一支撑件（161) 上，且其输出端驱动连接第一转轴（163) 。

[权利要求 5] 根据权利要求 3所述的越障轮椅，其特征在于：所述第二下支脚（132

) 底部设有滚轮行走组件（17) ，所述滚轮行走组件（17) 包括第二支撑件（Π1) 、万向轮（I⁷²) 、固定轮（Π3) 、第四电机（I⁷⁴) ；所述固定轮（173) 固定在第二下支脚（132) 上，所述第二支撑件

( 171) 铰接在固定轮（173) 中心，所述万向轮（172) 固定在第二支撑件（171) 上，所述第四电机（174) 固定在第二支撑件（171) 上，且其输出端驱动连接固定轮（173) 。

[权利要求 6] 根据权利要求 1所述的越障轮椅，其特征在于：所述行走脚（1) 设有

4组，其中两组行走脚（1) 通过连接件（11) 可旋转地连接在机架 ( 3) 底部两侧，并通过一转向机构（18) 控制转向。

[权利要求 7] 根据权利要求 6所述的越障轮椅，其特征在于：另外两组行走脚（1)

通过连接件（11) 上下滑移地连接在机架（3) 后端两侧，并通过一升降机构（19) 控制升降。

[权利要求 8] 根据权利要求 1所述的越障轮椅，其特征在于：所述座椅系统包括座椅（21) 、靠背（22) 、脚踏板（23) 、连接板（24) ；所述座椅 ( 21) 固定在机架（3) 上，所述靠背（22) 与座椅（21) 的后端之间、所述连接板（24) 的一端与座椅（21) 的前端之间、所述连接板（ 24) 的另一端与脚踏板之间均通过一组旋转调整机构（25) 活动旋转配合。

[权利要求 9] 根据权利要求 8所述的越障轮椅，其特征在于：所述连接板（24) 包括上连板（241) 、下连板（242) ，所述上连板（241) 与下连板（2 42) 滑移配合，所述上连板（241) 与下连板（242) 之间设有驱动其相对滑移的第三驱动传动机构（26) 。

[权利要求 10] 根据权利要求 9所述的越障轮椅，其特征在于：所述下连板（242) 下端还设有滚动轮（27) 。