一种轮椅座椅位姿调节机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103230319A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103230319103230319A(43)申请公布日2013.08.07(21)申请号201310165220.5(22)申请日2013.05.08(71)申请人河北工业大学地址300401天津市北辰区双口镇西平道5340号(72)发明人曹东兴许世雄孙志坤李战委信召峰(74)专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210代理人李济群(51)Int.Cl.A61G5/06(2006.01)A61G5/10(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书7页说明书7页附图7页附图7页(54)发明名称一种轮椅座椅位姿调节机构(57)摘要本发明公开一种轮椅座椅位姿调节机构,其特征在于该调节机构包括交叉四杆机构、座椅升降机构、手动座椅调平机构、电动座椅调平机构、座椅锁紧机构及控制系统；所述交叉四杆机构主要由右交叉杆、左交叉杆、左滑块、右滑块、左丝杆轴和右丝杆轴组成；座椅升降机构包括手动和电动调节座椅升降机构；手动座椅调平机构主要由调平手柄、左上齿轮、右上齿轮、左中齿轮、中轴、上系杆、右中齿轮、上扇形齿轮、小轴、左下齿轮、右下齿轮和长轴组成；电动座椅调平机构主要由调平电机、左直齿轮、右直齿轮、短轴、下扇形齿轮、下系杆、左下直齿轮、下轴和右下直齿轮组成；座椅锁紧机构主要由凸轮、弹簧球、下滑块、左上直齿轮和右上直齿轮组成。CN103230319ACN10329ACN103230319A权利要求书1/2页1.一种轮椅座椅位姿调节机构,其特征在于该调节机构包括交叉四杆机构、座椅升降机构、手动座椅调平机构、电动座椅调平机构、座椅锁紧机构及控制系统；所述交叉四杆机构主要由右交叉杆、左交叉杆、左滑块、右滑块、左丝杆轴和右丝杆轴组成；右交叉杆和左交叉杆的上端分别固结于左滑块和右滑块的下部,左滑块和右滑块分别安装在左丝杆轴和右丝杆轴的一端；左丝杆轴和右丝杆轴安装在大支架上；座椅升降机构包括手动调节座椅升降机构和电动调节座椅升降机构；手动调节座椅升降机构主要由调高手柄、左齿轮、右齿轮、轴、上锥齿轮、左锥齿轮和右锥齿轮组成；左齿轮与右齿轮都是直齿轮，二者相互啮合传递运动和增大转速；右齿轮与上锥齿轮都安装在轴上；上锥齿轮分别与左锥齿轮、右锥齿轮啮合传动，左丝杆轴和右丝杆轴分别带动左滑块和右滑块做相互靠近或相互远离的运动，实现座椅的上升与下降；电动调节座椅升降机构是用调高电机替代手动调节座椅升降机构中的调高手柄、左齿轮和右齿轮，具体结构是把上锥齿轮安装在调高电机的轴上，左锥齿轮安装在左丝杆轴的一端，右锥齿轮安装在右丝杆轴的一端；手动座椅调平机构主要由调平手柄、左上齿轮、右上齿轮、左中齿轮、中轴、上系杆、右中齿轮、上扇形齿轮、小轴、左下齿轮、右下齿轮和长轴组成；左上齿轮与右中齿轮都是直齿轮，二者啮合传递动力和实现减速；左中齿轮、中轴、上系杆、右中齿轮、小轴及上扇形齿轮组成行星齿轮系，左下齿轮和右下齿轮都是直齿轮，行星齿轮系和该两直齿轮之间的传动实现手柄轴与长轴之间的动力传递，且通过有效传动比，实现减速及增加手柄轴的角位移；电动座椅调平机构主要由调平电机、左直齿轮、右直齿轮、短轴、下扇形齿轮、下系杆、左下直齿轮、下轴和右下直齿轮组成；左直齿轮与右直齿轮相互啮合，右直齿轮随着下系杆转动，同时保证与下扇形齿轮相啮合，左直齿轮、右直齿轮、短轴、下扇形齿轮及下系杆组成行星齿轮系，传递动力和通过有效传动比实现减速；左下直齿轮与右下直齿轮相互啮合，实现动力的传递及减速；座椅锁紧机构主要由凸轮、弹簧球、下滑块、左上直齿轮和右上直齿轮组成；凸轮安装在调平手柄轴的一端，弹簧球安装在凸轮内部，下滑快分别与弹簧球和左上直齿轮相接触。凸轮主要实现动力的传递，弹簧球主要是保证下滑块与左上直齿轮的啮合，左上直齿轮与右上直齿轮相连接传递运动；所述控制系统主要包括主控制机、驱动模块、键盘输入模块和传感检测模块，其中驱动模块包括所述的调平电机和调高电机。2.根据权利要求1所述的轮椅座椅位姿调节机构，其特征在于手动调节座椅角度时，在左交叉杆长度参数相同情况下，轮椅底盘倾角θ与座椅调整角度δ之间存在如下关系：3.根据权利要求1所述的轮椅座椅位姿调节机构，其特征在于在电动调节座椅角度时，首先由角度传感器检测座椅的倾角，判断座椅底盘倾角θ是否大于绝对值±3°；如果大于绝对值±3°，则按所述关系式（1）调整座椅调整角度δ。2CN103230319A权利要求书2/2页4.根据权利要求1所述的轮椅座椅位姿调节机构，其特征在于调节机构运行模式下的控制程序具体步骤如下：步骤1：系统初始化并执行步骤2；步骤2：楼梯参数初始化设置，并执行步骤3；步骤3：检测按键是否正常，如果