一种自平衡爬楼轮椅.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115919566A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202310172396.7(22)申请日2023.02.28(71)申请人黄文才地址525400广东省茂名市电白区水东镇城岭村25号(72)发明人黄文才(51)Int.Cl.A61G5/06(2006.01)A61G5/10(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图15页(54)发明名称一种自平衡爬楼轮椅(57)摘要本发明公开了一种自平衡爬楼轮椅，它包括履带爬楼机构、万向轮摇臂机构、定向轮摇臂机构和控制系统，所述万向轮摇臂机构上装有两个万向轮，所述定向轮摇臂机构上装有两个定向轮，所述万向轮与所述定向轮在爬楼时收起使履带爬楼机构着地并驱动轮椅行进；所述定向轮摇臂机构可由所述控制系统自动调节，通过调整定向轮的位置来适应地形，使座椅自动保持水平；本发明结构简单，故其成本较低；履带爬楼机构倾斜固定在座椅下方，使轮椅爬楼梯时乘坐者的坐姿接近水平，且整体重心较低，不易倾倒；自平衡功能减少了人工操作，规避了一部分人工操作的风险，降低操作门槛的同时提高了安全性。CN115919566ACN115919566A权利要求书1/2页1.一种自平衡爬楼轮椅，它包括减震座椅、履带爬楼机构、电池和控制系统；其特征在于，它有万向轮摇臂机构、定向轮摇臂机构，其中：所述履带爬楼机构为单节双履带结构，包括履带架、履带、驱动轮、张紧轮、惰轮、驱动轮轴、履带驱动电机和二级链传动机构，所述履带爬楼机构为前低后高布置，其后端向上翻折一小段，翻折处装有惰轮；所述履带架中间刚性连接有三根钢管，分别为前端钢管、中间钢管和后端钢管，所述前端钢管上刚性连接有履带驱动电机安装架和斜向上的座椅支撑架，所述中间钢管的中部设有一电动推杆末端铰支座，所述后端钢管的中部设有一电动滑块末端铰支座、一减震弹簧铰支座；所述履带驱动电机通过二级链传动机构驱动履带转动，实现爬楼功能；所述万向轮摇臂机构由前摇臂、电动推杆和两个万向轮组成，所述前摇臂为左右对称的双摇臂结构，所述双摇臂通过一根从上方跨越履带爬楼机构的前横梁刚性连接在一起，所述前横梁的中部设有一电动推杆前端铰支座，两侧设有两个对称的气弹簧铰支座，所述前摇臂左右对称地铰接在履带爬楼机构的前端外侧，所述电动推杆两端分别与所述电动推杆末端铰支座、所述电动推杆前端铰支座铰接，所述万向轮安装在前摇臂末端，所述电动推杆的长度变化会牵引前摇臂摆动，所述电动推杆有最长和最短两个状态，处于所述最短状态时，安装在前摇臂末端的万向轮离地，所述履带爬楼机构前端着地，处于所述最长状态时，所述万向轮着地，所述履带爬楼机构前端离地；所述定向轮摇臂机构由后摇臂、电动滑块和两个定向轮组成，所述后摇臂为左右对称的双摇臂结构，所述双摇臂通过一根从上方跨越履带爬楼机构的后横梁刚性连接在一起，所述后横梁的中部设有一电动滑块前端铰支座，两侧设有两个对称的气弹簧U槽支座，所述后摇臂左右对称地铰接在履带爬楼机构的前端外侧、前摇臂的后上方位置，所述电动滑块的滑块端与所述电动滑块前端铰支座铰接，另一端与所述电动滑块末端铰支座铰接，所述定向轮安装在后摇臂末端，所述电动滑块的行程变化会牵引后摇臂摆动，所述电动滑块有最大行程和最小行程两个状态，当其处于所述最大行程状态时，安装在后摇臂末端的定向轮离地，所述履带爬楼机构后端着地，当其处于所述最小行程状态时，所述定向轮着地，所述履带爬楼机构后端离地；所述控制系统包括操作面板、座椅姿态监控传感器、单片机最小系统、电机驱动模块，所述履带爬楼机构、万向轮摇臂机构、定向轮摇臂机构均与控制系统电连接并控制。2.根据权利要求1所述的一种自平衡爬楼轮椅，其特征在于，所述减震座椅包括座椅和一个减震弹簧，所述座椅的前端与所述座椅支撑架铰接，后端通过所述减震弹簧与所述履带架连接。3.根据权利要求1所述的一种自平衡爬楼轮椅，其特征在于，所述履带爬楼机构后端向上翻折的一小段上装有防滑装置，包括了两个单向阻尼摇臂、两个滚轮、两个弹性挡块和一连接杆，所述单向阻尼摇臂的摇臂中心设有一单向旋转阻尼，所述滚轮安装于单向阻尼摇臂末端，两个单向阻尼摇臂对称铰接在履带架的内侧，并通过所述连接杆刚性连接，所述单向阻尼摇臂可绕铰接点全方位转动，所述弹性挡块可将单向阻尼摇臂定位在工作位置，在处于所述工作位置时，所述单向阻尼摇臂与履带爬楼机构后端向上翻折的一小段垂直，所述滚轮向外突出，此时所述单向阻尼摇臂向上转动阻力极大，向下转动阻力极小。4.根据权利要求1所述的一种自平衡爬楼轮椅，其特征在于，所述万向轮摇臂机构与所述定向轮摇臂机构之间装有摇臂张紧装置，它包括两个对称安装的气弹簧套件，所述气弹簧套件包括气弹簧和套筒，所述气弹簧可分为缸体和活塞杆，其缸体上与活塞杆