專利名稱：一種多功能爬樓輪椅的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輪椅，特別是一種多功能爬樓輪椅。
背景技術：
如今國內(nèi)市面上所見的電動爬樓輪椅、越障輪椅主要運用四桿機構或者行星輪機構來實現(xiàn)上下樓梯。主要包括如下幾種類型:a、行星輪型:這種輪椅結(jié)構簡單，利用自鎖機構，保證上下樓梯時，不傾倒。b、外加履帶型:這種電動輪椅，在上下樓梯時，采用外交履帶的方式，保證了上下樓梯過程的連續(xù)性。C、雙輪型:這種輪椅，采用了大小相同的兩個輪子，結(jié)構簡單。d、履帶與輪子組合型:這種輪椅運用四桿機構，通過升降輪子來實現(xiàn)輪子與履帶的轉(zhuǎn)換。其中行星輪型、雙輪型這兩類電動輪椅，在上下樓梯的時候，不能滿足使用者對舒適性和可靠性的需求。而外加履帶型輪椅在每次安裝履帶時，需要在他人的幫助下，完成多達十五個步驟，與此同時，外加履帶十分笨重，攜帶很不方便，這就大大限制了輪椅上下樓梯的地點。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠提高輪椅的安全性和舒適性，迎合更多使用者的需求；在殘疾人或者老人在長時間坐立以后，幫助他們站立；遇到障礙物時能夠平穩(wěn)越過的多功能爬樓輪椅，以克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷。本實用新型解決技術問題的技術方案如下:一種多功能爬樓輪椅，其包括行走機構、驅(qū)動機構、底盤、支架和座椅主體，其特征在于:所述支架固定設置在底盤上，所述座椅主體固定在支架上，所述行走機構為設置在底盤兩側(cè)的履帶機構；所述驅(qū)動機構包括主電機、減速器、第一線性推桿、第二線性推桿，所述主電機和減速器固定在底盤上，驅(qū)動行走機構運動；所述座椅主體包括座椅板和椅背；所述支架包括固定架和轉(zhuǎn)動架，所述固定架固定連接在底盤上，所述轉(zhuǎn)動架與座椅板和椅背之間形成平行四邊形轉(zhuǎn)動機構，所述第一線性推桿一端鉸接在固定架上，另一端鉸接在座椅板下部；所述第二線性推桿一端鉸接在固定架上，另一端鉸接在轉(zhuǎn)動架上。本實用新型工作原理如下:(I)當遇到樓梯時，多功能爬樓輪椅通過履帶機構的差速運動，旋轉(zhuǎn)掉頭，采用面向下的方式爬樓梯。在爬樓過程中，首先履帶后沿慢慢越上臺階的外角，隨著爬樓梯的進行，履帶底盤的仰角會逐漸增大，此時，通過第二線性推桿的伸長，增大座椅部分與底盤之間的角度，以保證座椅始終水平，即使用者能夠在使用的過程中，始終保持正直坐立；在即將完成爬樓梯時，再通過第二線性推桿的縮短，減小座椅部分與底盤之間的角度，并隨著履帶底盤逐漸水平，座椅部分再次回到爬樓前的狀態(tài)。[0013](2)輔助站立時，通過第一線性推桿的伸長，利用平行四邊形機構，將座椅的座板旋轉(zhuǎn)至使用者所需的角度，即輔助使用者站立。由以上公開的技術方案可知，本實用新型多功能爬樓輪椅具有如下優(yōu)點:1、能幫助老人和殘疾人上下樓梯的同時，利用線性推桿驅(qū)動平行四邊形機構，輔助他們站立；2、通過控制座椅角度，保證了輪椅在上下樓梯中座椅的水平。本實用新型多功能爬樓輪椅實現(xiàn)了集上下樓梯、輔助站立、越障等功能于一體，并在上下樓梯、越障的過程中，通過控制座椅角度，保證了輪椅在上下樓梯的過程中，座椅的水平，以保證了輪椅的安全性和舒適性。

圖1為本實用新型多功能爬樓輪椅一個實施例正視圖；圖2為圖1實施例側(cè)視圖；圖3為圖1實施例后視圖；圖4為圖1實施例俯視圖；圖5為本實用新型爬樓狀態(tài)工作原理圖；圖6為本實用新型輔助站立狀態(tài)工作原理圖；圖7為本實用新型爬樓狀態(tài)工作原理圖；圖8為本實用新型爬斜坡狀態(tài)工作原理圖；圖9 圖11為本實用新型越障過程工作原理圖。 附圖標記如下:1、減速器2、踏板3、扶手架4、扶手橫桿5、扶手支架6、扶手7、后背桿8、導向輪9、支撐板10、手柄11、座椅板12、固定架13、主電機14、第一線性推桿15、第二線性推桿16、支重輪17、電機聯(lián)軸器18、撐桿19、L型連桿20、踏板支撐桿21、驅(qū)動輪22、腳桿內(nèi)筒23、履帶24、椅背25、支撐前桿26、連接板27、墊桿28、底盤29、腳桿外筒30、減速器聯(lián)軸器
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳述。如圖1 4所示，本實用新型多功能爬樓輪椅，包括行走機構、驅(qū)動機構、底盤28、支架和座椅主體，所述支架固定設置在底盤28上，所述座椅主體固定在支架上，所述行走機構為設置在底盤兩側(cè)的履帶機構，所述履帶機構包括驅(qū)動輪21、履帶23、支重輪16和導向輪8，所述驅(qū)動輪21設置在前端與減速器I通過聯(lián)軸器30相連；所述驅(qū)動機構包括主電機13、減速器1、第一線性推桿14、第二線性推桿15，所述主電機13和減速器I固定在底盤上通過電機聯(lián)軸器17相連，驅(qū)動行走機構運動。所述座椅主體包括座椅板11、椅背24、扶手裝置和踏板裝置，所述扶手裝置設置在座椅板11兩側(cè)，所述扶手裝置包括扶手架3、扶手橫桿4、扶手支架5和扶手6，所述扶手架3和扶手橫桿4分別固定連接在座椅板11兩側(cè)，所述扶手支架5下端固定連接在扶手橫桿4上，扶手6設置在扶手支架5上；所述踏板裝置設置在座椅板11前端兩側(cè)，所述踏板裝置包括踏板支撐桿20、腳桿外筒29、腳桿內(nèi)筒22和踏板2，所述踏板支撐桿20固定連接在座椅板11兩側(cè)前端，所述腳桿外筒29上端固定連接在踏板支撐桿20下端，所述腳桿內(nèi)筒22 一端可伸縮的連接于腳桿外筒29下端，所述踏板2連接在腳桿內(nèi)筒22下端。所述支架包括固定架12和轉(zhuǎn)動架，所述固定架12固定連接在底盤28上，所述轉(zhuǎn)動架包括兩側(cè)的L型連桿19和撐桿18，所述L型連桿19的一端與座椅板11鉸接，另一端與固定架12鉸接，所述撐桿18的兩端分別與椅背24下端和L型連桿19鉸接，所述座椅板11的前后兩端分別與L型連桿19和椅背24鉸接，座椅板11、L型連桿19、撐桿18和椅背24形成平行四邊形轉(zhuǎn)動機構；所述第一線性推桿14 一端鉸接在固定架12上，另一端鉸接在座椅板11下部；所述第二線性推桿15 —端鉸接在固定架12上，另一端鉸接在L型連桿19上。更進一步，所述轉(zhuǎn)動架還包括固定連接在兩個L型連桿19之間的支撐前桿25，所述第二線性推桿15的兩端分別鉸接在支撐前桿25和固定架12上。
以下結(jié)合附圖說明本實用新型的工作原理:(一 )輔助站立:如圖5所示，由第一線性推桿14驅(qū)動，電機伸長，則E點的軌跡是以C點為圓心，CE的長度為半徑的圓弧，即座椅板11繞C點逆時針轉(zhuǎn)動。由于BCEF是平行四邊形，因而座椅板11與撐桿18有相同的運動規(guī)律，而椅背24則繞F點轉(zhuǎn)動，但始終與BC平行(使椅背始終支撐人的后背)。通過上述的分析可知，由第一線性推桿14的伸長，利用平行四邊形機構，將座椅的座板旋轉(zhuǎn)使用者所需的角度，從而實現(xiàn)輪椅的輔助站立功能。(二)上下樓梯過程:a)自動維持水平及調(diào)節(jié)重心:如圖6所示，由第二線性推桿15驅(qū)動(第一線性推桿14無伸長運動)，電機伸長，L型桿19則繞著B點順時針轉(zhuǎn)動一定的角度，角度的大小有樓梯及障礙物的角度來決定(由測量儀來測得)。從而實現(xiàn)爬樓及越障時座椅能保持水平狀態(tài)以及調(diào)節(jié)座椅重心的功能。b)當遇到樓梯時，多功能爬樓輪椅首先調(diào)轉(zhuǎn)，采用面向下的方式爬樓梯。在爬樓過程中(如圖7)，首先是履帶23后沿慢慢越上臺階的外角，隨著爬樓梯的進行，履帶底盤的仰角會逐漸增大，多功能爬樓輪椅的質(zhì)心也會逐漸上升，隨著多功能爬樓輪椅爬樓梯過程的進行，輪椅的質(zhì)心逐漸上升，并越過臺階外角，而多功能爬樓輪椅也會以臺階的外角為支點，成功往上攀爬。下樓梯的過程，與上樓梯的過程類似，斜坡(如圖8)亦如此，此處不再詳細解釋。(三)越障過程:在越障過程中，首先履帶后沿慢慢越上障礙物的外角，隨著多功能爬樓輪椅越上障礙物(如圖9)，履帶底盤的仰角會逐漸增大，多功能爬樓輪椅的質(zhì)心也會逐漸上升，隨著多功能爬樓輪椅越障過程的進行，輪椅的質(zhì)心逐漸上升，當多功能爬樓輪椅繼續(xù)以速度V爬上臺階，重心超過支點，輪椅作平面運動，一面繞支點轉(zhuǎn)動，一面向前移動。當輪椅繼續(xù)向前運動時，這時輪椅的前端首先著地，從而完成跨越階段(如圖10)。最后是前傾階段(如圖11):輪椅與地面發(fā)生碰撞時，由于加速度及慣性的原因，輪椅由繞支點轉(zhuǎn)動突然轉(zhuǎn)為繞前接地點翻轉(zhuǎn)。以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式，并非用來限制本實用新型的保護范圍，凡是依照本實用新型權利要求所做的同等變換，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種多功能爬樓輪椅，其包括行走機構、驅(qū)動機構、底盤、支架和座椅主體，其特征在于:所述支架固定設置在底盤上，所述座椅主體固定在支架上，所述行走機構為設置在底盤兩側(cè)的履帶機構；所述驅(qū)動機構包括主電機、減速器、第一線性推桿、第二線性推桿，所述主電機和減速器固定在底盤上，驅(qū)動行走機構運動；所述座椅主體包括座椅板和椅背；所述支架包括固定架和轉(zhuǎn)動架，所述固定架固定連接在底盤上，所述轉(zhuǎn)動架與座椅板和椅背之間形成平行四邊形轉(zhuǎn)動機構，所述第一線性推桿一端鉸接在固定架上，另一端鉸接在座椅板下部；所述第二線性推桿一端鉸接在固定架上，另一端鉸接在轉(zhuǎn)動架上。
2.根據(jù)權利要求1所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動架包括兩側(cè)的L型連桿和撐桿，所述L型連桿的一端與座椅板鉸接，另一端與固定架鉸接，所述撐桿的兩端分別與椅背下端和L型連桿鉸接，所述座椅板的前后分別與L型連桿和椅背鉸接，座椅板、L型連桿、撐桿和椅背形成平行四邊形轉(zhuǎn)動機構；所述第二線性推桿一端鉸接在固定架上，另一端鉸接在L型連桿上。
3.根據(jù)權利要求2所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動架還包括固定連接在兩個L型連桿之間的支撐前桿，所述第二線性推桿的兩端分別鉸接在支撐前桿和固定架上。
4.根據(jù)權利要求1所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于，所述履帶機構包括驅(qū)動輪、履帶、支重輪和導向輪，所述驅(qū)動輪設置在前端與減速器通過聯(lián)軸器相連。
5.根據(jù)權利要求1所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于，所述座椅主體還包括扶手裝置和踏板裝置，所述扶手裝置設置在座椅板兩側(cè)，所述踏板裝置設置在座椅板前端兩側(cè)。
6.根據(jù)權利要求5所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于，所述扶手裝置包括扶手架、扶手橫桿、扶手支架和扶手，所述扶手架和扶手橫桿分別固定連接在座椅板上，所述扶手支架下端固定連接在扶手橫桿上，扶手設置在扶手支架上。
7.根據(jù)權利要求5所述的多功能爬樓輪椅，其特征在于，所述踏板裝置包括踏板支撐桿、腳桿外筒、腳桿內(nèi)筒和踏板，所述踏板支撐桿固定連接在座椅板兩側(cè)前端，所述腳桿外筒上端固定連接在踏板支撐桿下端，所述腳桿內(nèi)筒一端可伸縮的連接于腳桿外筒下端，所述踏板連接在腳桿內(nèi)筒下端。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能爬樓輪椅，包括行走機構、驅(qū)動機構、底盤、支架和座椅主體，驅(qū)動機構包括主電機、減速器、第一線性推桿、第二線性推桿；所述座椅主體包括座椅板和椅背；所述支架包括固定架和轉(zhuǎn)動架，所述固定架固定連接在底盤上，所述轉(zhuǎn)動架與座椅板和椅背之間形成平行四邊形轉(zhuǎn)動機構，所述第一線性推桿一端鉸接在固定架上，另一端鉸接在座椅板下部；所述第二線性推桿一端鉸接在固定架上，另一端鉸接在轉(zhuǎn)動架上。本實用新型多功能爬樓輪椅實現(xiàn)了集上下樓梯、輔助站立、越障等功能于一體，并在上下樓梯、越障的過程中，通過控制座椅角度，保證了輪椅在上下樓梯的過程中座椅的水平，以保證輪椅的安全性和舒適性。
文檔編號A61G5/10GK203042684SQ20132006055
公開日2013年7月10日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權日2013年2月1日
發(fā)明者袁融, 閆寧, 傅曉錦, 王康, 程宇駿, 王宇, 嚴杰 申請人:上海電機學院