本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別涉及一種能保持自平衡的智能輪椅。

背景技術(shù)：

輪椅是康復(fù)的重要工具，它不僅是肢體傷殘者和行動不便人士的代步工具，更重要的是使他們借助于輪椅進(jìn)行身體鍛煉和參與社會活動。普通輪椅一般由輪椅架、車輪、剎車裝置及座靠四部分組成。手搖輪椅在普通輪椅基礎(chǔ)上，增加手搖裝置。電動輪椅在普通輪椅基礎(chǔ)上，增加電子助力系統(tǒng)，減輕了使用者的體力消耗。

一般的輪椅靠背固定在底座上，無法前后調(diào)節(jié)，導(dǎo)致傷員坐在輪椅上只能長期保持一個坐姿，影響傷員的身體健康，不僅如此，一般的輪椅由四個輪子支撐移動，在上下斜坡時，如果坡度過大，容易造成輪椅翻倒，對傷員造成巨大的傷害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能保持自平衡的智能輪椅。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種能保持自平衡的智能輪椅，包括底座、車輪、靠背和中控機(jī)構(gòu)，所述車輪設(shè)置在底座的下方，所述靠背設(shè)置在底座的一側(cè)，所述車輪的內(nèi)部設(shè)有平衡機(jī)構(gòu)，所述靠背傳動連接有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述平衡機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)均與中控機(jī)構(gòu)電連接；

所述平衡機(jī)構(gòu)包括兩個平衡組件，所述平衡組件關(guān)于車輪的豎向中心軸線對稱，所述平衡組件包括第二電機(jī)和第一齒輪，所述第二電機(jī)固定在底座上且與第一齒輪傳動連接，所述車輪的內(nèi)壁設(shè)有若干驅(qū)動齒，所述驅(qū)動齒與第一齒輪嚙合；

其中，在輪椅移動的過程中，兩個第一齒輪通過第二電機(jī)與底座連接，兩個第一齒輪設(shè)置在車輪內(nèi)側(cè)，并且與車輪內(nèi)側(cè)的驅(qū)動齒嚙合，從而對輪椅起到支撐作用，在輪椅移動的過程中，由車輪著地，當(dāng)輪椅發(fā)生前傾的時候，第二電機(jī)驅(qū)動第一齒輪，使第一齒輪的轉(zhuǎn)速降低，從而使輪椅往后傾斜，回到平衡位置，當(dāng)輪椅發(fā)生后仰時候，第二電機(jī)驅(qū)動第一齒輪，使第一齒輪的轉(zhuǎn)速升高，從而使輪椅往前傾斜，回到平衡位置，通過第二電機(jī)對第一齒輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，使輪椅達(dá)到一個動平衡狀態(tài)，在上下斜坡的時候，不會發(fā)生前傾或者后仰，提高了輪椅的安全性能。

所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動組件和傳動組件，所述驅(qū)動組件通過傳動組件與靠背傳動連接，所述驅(qū)動組件包括第一電機(jī)、驅(qū)動軸和滑動塊，所述滑動塊套設(shè)在驅(qū)動軸的外周，所述第一電機(jī)固定在底座的內(nèi)部且與驅(qū)動軸傳動連接，所述驅(qū)動軸的外周設(shè)有若干外螺紋，所述滑動塊的內(nèi)部設(shè)有若干內(nèi)螺紋，所述內(nèi)螺紋與外螺紋匹配；

所述傳動組件包括驅(qū)動桿、第二支撐桿、第一聯(lián)動桿、第二聯(lián)動桿和第三聯(lián)動桿，所述驅(qū)動桿水平設(shè)置，所述驅(qū)動桿的一端位于底座的內(nèi)部且與滑動塊固定連接，所述驅(qū)動桿的另一端位于底座的外部且與第二聯(lián)動桿的底端鉸接，所述第二支撐桿水平設(shè)置在驅(qū)動桿的上方，所述第二支撐桿的一端與底座固定，所述第二支撐桿的另一端與第二聯(lián)動桿鉸接，所述第一聯(lián)動桿的一端與第二聯(lián)動桿的頂端鉸接，所述第一聯(lián)動桿的另一端與靠背鉸接；

其中，當(dāng)傷員需要調(diào)節(jié)靠背的時候，第一電機(jī)轉(zhuǎn)動，驅(qū)動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，從而使滑動塊沿驅(qū)動軸移動，滑動塊在移動的過程中，拉動驅(qū)動桿一起移動，由于第二聯(lián)動桿的下端與驅(qū)動桿的一端鉸接，并且第二聯(lián)動桿的下段與第二支撐桿鉸接，通過杠桿原理，第二聯(lián)動桿的下段在驅(qū)動桿的作用下發(fā)生移動的時候，以第二支撐桿與第二聯(lián)動桿鉸接處為支點(diǎn)，第二聯(lián)動桿的上段也會發(fā)生移動，從而拉動鉸接在第二聯(lián)動桿上半部分的第一聯(lián)動桿和第三聯(lián)動桿，從而使靠背繞第一支撐桿的上端轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)了靠背的前后調(diào)節(jié)，提高了傷員的舒適度，降低了傷員因長時間保持一個坐姿對身體造成的不利影響。

所述中控機(jī)構(gòu)包括面板和設(shè)置在面板內(nèi)部的中控組件，所述中控組件包括中央控制模塊、與中央控制模塊連接的按鍵接收模塊、無線通訊模塊、工作電源模塊、角度檢測模塊、顯示控制模塊和電機(jī)控制模塊，所述中央控制模塊為PLC，所述第一電機(jī)和第二電機(jī)均與電機(jī)控制模塊電連接。

其中，中央控制模塊，是用來控制設(shè)備內(nèi)的各個模塊智能化運(yùn)行的模塊，在這里，中央控制模塊不僅是PLC，還可以是單片機(jī)，從而提高了設(shè)備運(yùn)行的智能化，無線通訊模塊，是用來進(jìn)行無線通訊的模塊，在這里，通過天線接收外部無線遙控信號，顯示控制模塊，是用來控制顯示的模塊，在這里，用來控制顯示屏顯示設(shè)備的相關(guān)工作信息，按鍵接收模塊，是用來接收按鍵控制信號的模塊，在這里，用來接收控制按鍵發(fā)出的控制信號，角度檢測模塊，是用來檢測傾斜角度的模塊，在這里，通過傾角傳感器檢測輪椅的傾斜程度，電機(jī)控制模塊，是用來控制電機(jī)的模塊，在這里，用來控制第一電機(jī)和第二電機(jī)的啟停，工作電源模塊，是用來控制電源的模塊，在這里用來控制蓄電池給各器件供電，通過各器件的控制，增加了輪椅的智能化程度。

作為優(yōu)選，為了使第三聯(lián)動桿對靠背的支撐更加可靠，所述第二支撐桿和第一聯(lián)動桿之間設(shè)有加固單元，所述加固單元包括第三聯(lián)動桿，所述第三聯(lián)動桿位于第一聯(lián)動桿的下方且與第一聯(lián)動桿平行，所述第三聯(lián)動桿的兩端分別與第二聯(lián)動桿和靠背鉸接。

作為優(yōu)選，為了方便輪椅的控制，提高智能化程度，所述面板上還設(shè)有控制按鍵，所述控制按鍵與按鍵接收模塊電連接。

作為優(yōu)選，為了使傷員方便讀取輪椅的當(dāng)前狀態(tài)，所述面板上還設(shè)有顯示屏，所述顯示屏與顯示控制模塊電連接。

作為優(yōu)選，為了檢測輪椅的傾斜程度，使輪椅保持動平衡，所述底座上設(shè)有傾角傳感器，所述傾角傳感器與角度檢測模塊電連接。

作為優(yōu)選，為了使靠背在調(diào)節(jié)的過程中增加其牢固度，所述靠背與底座之間設(shè)有第一支撐桿，所述靠背與第一支撐桿鉸接，所述第一支撐桿豎向固定在底座的上方。

作為優(yōu)選，為了實(shí)現(xiàn)輪椅的遠(yuǎn)程控制，提高智能化程度，所述面板的內(nèi)部還設(shè)有天線，所述天線與無線通訊模塊連接。

作為優(yōu)選，為了增加輪椅的續(xù)航里程，所述面板的內(nèi)部還設(shè)有蓄電池，所述蓄電池與工作電源模塊電連接。

作為優(yōu)選，為了提高傷員乘坐的舒適度，所述底座的上方設(shè)有護(hù)理墊。

作為優(yōu)選，為了避免傷員側(cè)傾，所述底座上還設(shè)有扶手。

本發(fā)明的有益效果是，該能保持自平衡的智能輪椅中，通過第二電機(jī)驅(qū)動第一齒輪，在驅(qū)動車輪前行的過程中，還可以保持輪椅的動平衡，提高了輪椅在上下坡過程中的安全性，不僅如此，通過第一電機(jī)驅(qū)動使驅(qū)動桿移動，從而帶動第二聯(lián)動桿繞第二支撐桿的一端轉(zhuǎn)動，從而通過第一聯(lián)動桿和第三聯(lián)動桿實(shí)現(xiàn)靠背的前后調(diào)節(jié)，提高了傷員乘坐輪椅的舒適度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的能保持自平衡的智能輪椅的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的能保持自平衡的智能輪椅的平衡機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的能保持自平衡的智能輪椅的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的能保持自平衡的智能輪椅的電氣控制原理圖；

圖中：1.第一支撐桿，2.靠背，3.第一聯(lián)動桿，4.第二聯(lián)動桿，5.第三聯(lián)動桿，6.第二支撐桿，7.驅(qū)動桿，8.第一齒輪，9.底座，10.傾角傳感器，11.控制按鍵，12.顯示屏，13.驅(qū)動齒，14.車輪，15.扶手，16.護(hù)理墊，17.滑動塊，18.驅(qū)動軸，19.第一電機(jī)，20.第二電機(jī)，21.天線，22.按鍵接收模塊，23.無線通訊模塊，24.中央控制模塊，25.顯示控制模塊，26.電機(jī)控制模塊，27.蓄電池，28.角度檢測模塊，29.工作電源模塊。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1-圖4所示，一種能保持自平衡的智能輪椅，包括底座9、車輪14、靠背2和中控機(jī)構(gòu)，所述車輪14設(shè)置在底座9的下方，所述靠背2設(shè)置在底座9的一側(cè)，所述車輪14的內(nèi)部設(shè)有平衡機(jī)構(gòu)，所述靠背2傳動連接有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述平衡機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)均與中控機(jī)構(gòu)電連接；

所述平衡機(jī)構(gòu)包括兩個平衡組件，所述平衡組件關(guān)于車輪14的豎向中心軸線對稱，所述平衡組件包括第二電機(jī)20和第一齒輪8，所述第二電機(jī)20固定在底座9上且與第一齒輪8傳動連接，所述車輪14的內(nèi)壁設(shè)有若干驅(qū)動齒13，所述驅(qū)動齒13與第一齒輪8嚙合；

其中，在輪椅移動的過程中，兩個第一齒輪8通過第二電機(jī)20與底座9連接，兩個第一齒輪8設(shè)置在車輪14內(nèi)側(cè)，并且與車輪14內(nèi)側(cè)的驅(qū)動齒13嚙合，從而對輪椅起到支撐作用，在輪椅移動的過程中，由車輪14著地，當(dāng)輪椅發(fā)生前傾的時候，第二電機(jī)20驅(qū)動第一齒輪18，使第一齒輪18的轉(zhuǎn)速降低，從而使輪椅往后傾斜，回到平衡位置，當(dāng)輪椅發(fā)生后仰時候，第二電機(jī)20驅(qū)動第一齒輪18，使第一齒輪18的轉(zhuǎn)速升高，從而使輪椅往前傾斜，回到平衡位置，通過第二電機(jī)20對第一齒輪8的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，使輪椅達(dá)到一個動平衡狀態(tài)，在上下斜坡的時候，不會發(fā)生前傾或者后仰，提高了輪椅的安全性能。

所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動組件和傳動組件，所述驅(qū)動組件通過傳動組件與靠背2傳動連接，所述驅(qū)動組件包括第一電機(jī)19、驅(qū)動軸18和滑動塊17，所述滑動塊17套設(shè)在驅(qū)動軸18的外周，所述第一電機(jī)19固定在底座9的內(nèi)部且與驅(qū)動軸18傳動連接，所述驅(qū)動軸18的外周設(shè)有若干外螺紋，所述滑動塊17的內(nèi)部設(shè)有若干內(nèi)螺紋，所述內(nèi)螺紋與外螺紋匹配；

所述傳動組件包括驅(qū)動桿7、第二支撐桿6、第一聯(lián)動桿3、第二聯(lián)動桿4和第三聯(lián)動桿5，所述驅(qū)動桿7水平設(shè)置，所述驅(qū)動桿7的一端位于底座9的內(nèi)部且與滑動塊17固定連接，所述驅(qū)動桿7的另一端位于底座9的外部且與第二聯(lián)動桿4的底端鉸接，所述第二支撐桿6水平設(shè)置在驅(qū)動桿的上方，所述第二支撐桿6的一端與底座9固定，所述第二支撐桿6的另一端與第二聯(lián)動桿4鉸接，所述第一聯(lián)動桿3的一端與第二聯(lián)動桿4的頂端鉸接，所述第一聯(lián)動桿3的另一端與靠背2鉸接；

其中，當(dāng)傷員需要調(diào)節(jié)靠背2的時候，第一電機(jī)19轉(zhuǎn)動，驅(qū)動驅(qū)動軸18轉(zhuǎn)動，從而使滑動塊17沿驅(qū)動軸19移動，滑動塊17在移動的過程中，拉動驅(qū)動桿7一起移動，由于第二聯(lián)動桿4的下端與驅(qū)動桿7的一端鉸接，并且第二聯(lián)動桿4的下段與第二支撐桿6鉸接，通過杠桿原理，第二聯(lián)動桿4的下段在驅(qū)動桿7的作用下發(fā)生移動的時候，以第二支撐桿6與第二聯(lián)動桿4鉸接處為支點(diǎn)，第二聯(lián)動桿4的上段也會發(fā)生移動，從而拉動鉸接在第二聯(lián)動桿4上半部分的第一聯(lián)動桿3和第三聯(lián)動桿5，從而使靠背2繞第一支撐桿1的上端轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)了靠背1的前后調(diào)節(jié)，提高了傷員的舒適度，降低了傷員因長時間保持一個坐姿對身體造成的不利影響。

所述中控機(jī)構(gòu)包括面板和設(shè)置在面板內(nèi)部的中控組件，所述中控組件包括中央控制模塊24、與中央控制模塊24連接的按鍵接收模塊22、無線通訊模塊23、工作電源模塊29、角度檢測模塊28、顯示控制模塊25和電機(jī)控制模塊26，所述中央控制模塊24為PLC，所述第一電機(jī)19和第二電機(jī)20均與電機(jī)控制模塊26電連接。

其中，中央控制模塊24，是用來控制設(shè)備內(nèi)的各個模塊智能化運(yùn)行的模塊，在這里，中央控制模塊24不僅是PLC，還可以是單片機(jī)，從而提高了設(shè)備運(yùn)行的智能化，無線通訊模塊23，是用來進(jìn)行無線通訊的模塊，在這里，通過天線21接收外部無線遙控信號，顯示控制模塊25，是用來控制顯示的模塊，在這里，用來控制顯示屏12顯示設(shè)備的相關(guān)工作信息，按鍵接收模塊22，是用來接收按鍵控制信號的模塊，在這里，用來接收控制按鍵11發(fā)出的控制信號，角度檢測模塊28，是用來檢測傾斜角度的模塊，在這里，通過傾角傳感器10檢測輪椅的傾斜程度，電機(jī)控制模塊26，是用來控制電機(jī)的模塊，在這里，用來控制第一電機(jī)19和第二電機(jī)20的啟停，工作電源模塊29，是用來控制電源的模塊，在這里用來控制蓄電池27給各器件供電，通過各器件的控制，增加了輪椅的智能化程度。

作為優(yōu)選，為了使第三聯(lián)動桿5對靠背2的支撐更加可靠，所述第二支撐桿6和第一聯(lián)動桿3之間設(shè)有加固單元，所述加固單元包括第三聯(lián)動桿5，所述第三聯(lián)動桿5位于第一聯(lián)動桿3的下方且與第一聯(lián)動桿3平行，所述第三聯(lián)動桿5的兩端分別與第二聯(lián)動桿4和靠背2鉸接。

作為優(yōu)選，為了方便輪椅的控制，提高智能化程度，所述面板上還設(shè)有控制按鍵11，所述控制按鍵11與按鍵接收模塊22電連接。

作為優(yōu)選，為了使傷員方便讀取輪椅的當(dāng)前狀態(tài)，所述面板上還設(shè)有顯示屏12，所述顯示屏12與顯示控制模塊25電連接。

作為優(yōu)選，為了檢測輪椅的傾斜程度，使輪椅保持動平衡，所述底座9上設(shè)有傾角傳感器10，所述傾角傳感器10與角度檢測模塊28電連接。

作為優(yōu)選，為了使靠背2在調(diào)節(jié)的過程中增加其牢固度，所述靠背2與底座9之間設(shè)有第一支撐桿1，所述靠背2與第一支撐桿1鉸接，所述第一支撐桿1豎向固定在底座9的上方。

作為優(yōu)選，為了實(shí)現(xiàn)輪椅的遠(yuǎn)程控制，提高智能化程度，所述面板的內(nèi)部還設(shè)有天線21，所述天線21與無線通訊模塊23連接。

作為優(yōu)選，為了增加輪椅的續(xù)航里程，所述面板的內(nèi)部還設(shè)有蓄電池27，所述蓄電池27與工作電源模塊29電連接。

作為優(yōu)選，為了提高傷員乘坐的舒適度，所述底座9的上方設(shè)有護(hù)理墊16。

作為優(yōu)選，為了避免傷員側(cè)傾，所述底座9上還設(shè)有扶手15。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該能保持自平衡的智能輪椅中，通過第二電機(jī)20驅(qū)動第一齒輪8，在驅(qū)動車輪14前行的過程中，還可以保持輪椅的動平衡，提高了輪椅在上下坡過程中的安全性，不僅如此，通過第一電機(jī)19驅(qū)動使驅(qū)動桿7移動，從而帶動第二聯(lián)動桿4繞第二支撐桿6的一端轉(zhuǎn)動，從而通過第一聯(lián)動桿3和第三聯(lián)動桿5實(shí)現(xiàn)靠背2的前后調(diào)節(jié)，提高了傷員乘坐輪椅的舒適度。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。