本發(fā)明涉及輪椅領(lǐng)域。更具體地說,本發(fā)明涉及一種爬樓梯輪椅。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有的能爬樓梯的電動(dòng)輪椅中,能由乘坐者自己操作進(jìn)行上下樓,保證乘坐者安全同時(shí)又不會(huì)損害樓梯的輪椅很少,能在爬樓過程中自主調(diào)節(jié)跨距適應(yīng)不同樓梯尺寸的輪椅更不多見。即便有可以調(diào)節(jié)爬樓跨距的輪椅,一般都需要有操作熟練的陪同人員進(jìn)行調(diào)整,而且調(diào)整困難,調(diào)整的范圍很小,適應(yīng)性和實(shí)用性不夠。尤其是輪椅在爬樓梯過程中調(diào)節(jié)行進(jìn)方向很困難,只有解決這些問題,電動(dòng)爬樓輪椅才能得到更好的推廣和應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是提供一種爬樓梯輪椅,支撐腿上安裝能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的爬樓臂和行走輪,爬樓臂先于行走輪接觸樓梯,帶動(dòng)輪椅爬樓。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種爬樓梯輪椅,橫向電動(dòng)推桿調(diào)節(jié)前支撐腿和后支撐腿的橫向距離,便于輪椅爬不同寬度和高度的樓梯。
為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn),提供了一種爬樓梯輪椅,包括:
輪椅架,其兩側(cè)安裝扶手;
支撐腿,其對(duì)稱布設(shè)在輪椅架寬度方向的兩側(cè),用于承載輪椅架;
行走輪,其通過輪轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)連接在所述支撐腿底部?jī)?nèi)側(cè),用于帶動(dòng)支撐腿行走;
爬樓機(jī)構(gòu),包括臂轉(zhuǎn)軸和沿臂轉(zhuǎn)軸中心對(duì)稱的爬樓臂,所述爬樓臂通過臂轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)連接在所述支撐腿底部側(cè)面;
傳動(dòng)機(jī)構(gòu),其布設(shè)在所述支撐腿之間并連接所述爬樓臂,用于帶動(dòng)爬樓臂旋轉(zhuǎn);
驅(qū)動(dòng)裝置,其連接所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu),用于為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力;
其中,行走輪和爬樓臂旋轉(zhuǎn)時(shí),所述爬樓臂的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍覆蓋所述行走輪的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。
優(yōu)選的是,所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸系,其包括:
前傳動(dòng)軸,其兩端旋轉(zhuǎn)連接在支撐腿上部前端;
后傳動(dòng)軸,其兩端旋轉(zhuǎn)連接在支撐腿上部后端并平行于所述前傳動(dòng)軸;
前轉(zhuǎn)軸,其兩端旋轉(zhuǎn)連接在支撐腿底部前端并布設(shè)在所述行走輪上方;
后轉(zhuǎn)軸,其兩端旋轉(zhuǎn)連接在支撐腿底部后端并布設(shè)在所述行走輪上方。
優(yōu)選的是,所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括齒輪傳動(dòng)系,其包括:
四個(gè)主動(dòng)齒輪,其對(duì)稱固定在所述前轉(zhuǎn)軸和后轉(zhuǎn)軸兩側(cè),隨前轉(zhuǎn)軸和后轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng);
從動(dòng)齒輪,其固定在臂轉(zhuǎn)軸上并與所述主動(dòng)齒輪嚙合,用于帶動(dòng)爬樓臂轉(zhuǎn)動(dòng)。
優(yōu)選的是,所述齒輪傳動(dòng)系還包括:
前連桿,其一端安裝在所述前傳動(dòng)軸上;
前雙鏈輪,其安裝在所述前傳動(dòng)軸中部;
后連桿,其一端安裝在所述后傳動(dòng)軸上;
后雙鏈輪,其安裝在所述后傳動(dòng)軸中部;
其中,所述前連桿的另一端和后連桿的另一端由中間軸連接,所述中間軸上套設(shè)中間雙鏈輪;
前鏈輪,其固定在前轉(zhuǎn)軸中部;
后鏈輪,其固定在后轉(zhuǎn)軸中部;
其中,所述前雙鏈輪和后鏈輪間由鏈條傳動(dòng),所述后雙鏈輪和前鏈輪間由鏈條傳動(dòng),所述前雙鏈輪和中間雙鏈輪間由鏈條傳動(dòng),所述中間雙鏈輪和后雙鏈輪間由鏈條傳動(dòng)。
優(yōu)選的是,所述驅(qū)動(dòng)裝置為:
搖臂,其固定連接在前傳動(dòng)軸、后傳動(dòng)軸、前轉(zhuǎn)軸和后轉(zhuǎn)軸中任一軸的一端,用于帶動(dòng)與其固定連接的軸轉(zhuǎn)動(dòng);
或者,
所述前傳動(dòng)軸、后傳動(dòng)軸、前轉(zhuǎn)軸和后轉(zhuǎn)軸中任一軸上安裝電機(jī)從動(dòng)齒輪;以及,
爬樓電機(jī),其電機(jī)輸出軸與所述電機(jī)從動(dòng)齒輪嚙合,用于帶動(dòng)安裝電機(jī)從動(dòng)齒輪的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
優(yōu)選的是,所述支撐腿包括:
兩個(gè)前支撐腿,其對(duì)稱布設(shè)在輪椅架寬度方向的兩側(cè);
兩個(gè)后支撐腿,其分別連接所述前支撐腿以形成交叉結(jié)構(gòu);
其中,所述前支撐腿上開設(shè)水平滑槽、第一斜槽,所述后支撐腿上開設(shè)與所述第一斜槽相交叉的第二斜槽;以及
上滑塊,其穿過所述水平滑槽,并且兩端分別旋轉(zhuǎn)連接在前傳動(dòng)軸端部和后支撐腿的上部;
中間滑塊,其分別穿過第一斜槽和第二斜槽,并沿第一斜槽和第二斜槽滑動(dòng)。
優(yōu)選的是,還包括:
橫向電動(dòng)推桿,其為拉桿結(jié)構(gòu),并且兩端分別固定在前傳動(dòng)軸和后傳動(dòng)軸上,用于帶動(dòng)后支撐腿沿水平滑槽移動(dòng)。
優(yōu)選的是,所述行走輪還包括:
行走電機(jī),其電機(jī)輸出軸連接輪轉(zhuǎn)軸,用于帶動(dòng)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明至少包括以下有益效果:1、利用輪椅的前支撐腿上的滑塊與前后支撐腿中間的兩組滑塊保證了后支撐腿與前支撐腿的叉形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,同時(shí)保證了前后支撐腿僅能相對(duì)平移,即保證了前后支撐腿之間的交角不變。該特點(diǎn)使得輪椅在調(diào)整前后爬樓臂跨距時(shí),能始終保持前后爬樓臂的同步轉(zhuǎn)動(dòng),從而可實(shí)現(xiàn)上下樓梯時(shí)同步行走,可調(diào)整的跨距范圍大,對(duì)不同樓梯的適用性廣,易于實(shí)現(xiàn)爬樓臂與行走輪尺寸的優(yōu)化,從而也使爬樓平穩(wěn)性得到提高。2、特殊設(shè)計(jì)的中間軸傳動(dòng)系統(tǒng)及雙滑塊交叉腿結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了一個(gè)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)四個(gè)爬樓臂同步轉(zhuǎn)動(dòng);3、由兩個(gè)電機(jī)作為行走輪的驅(qū)動(dòng),可以方便的實(shí)現(xiàn)輪椅轉(zhuǎn)彎,使操作更加簡(jiǎn)單方便。4、本發(fā)明的爬樓輪椅具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好,操作方便,能改變爬樓跨距,可以由乘坐者獨(dú)自駕駛、使用性能和安全性高等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn),部分還將通過對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的爬樓梯輪椅的立體圖。
圖2是本發(fā)明的爬樓梯輪椅的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的爬樓梯輪椅的縱向電動(dòng)推桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的爬樓梯輪椅的行走輪和爬樓臂與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明,以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
應(yīng)當(dāng)理解,本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
圖1-4示出了根據(jù)本發(fā)明的爬樓梯輪椅的一種實(shí)現(xiàn)形式,包括輪椅架100、支撐腿200、行走輪機(jī)構(gòu)300、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)400、爬樓機(jī)構(gòu)500。輪椅架100兩側(cè)安裝扶手,便于乘坐者抓握,以保持平衡。支撐腿200包括前支撐腿210、后支撐腿220,前支撐腿210和后支撐腿220對(duì)稱布設(shè)在輪椅架100寬度方向的兩側(cè),用于承載輪椅架100;行走輪機(jī)構(gòu)300包括兩個(gè)前輪310和兩個(gè)后輪320,兩個(gè)前輪310通過前輪轉(zhuǎn)軸311旋轉(zhuǎn)連接在所述前支撐腿210底部?jī)?nèi)側(cè),兩個(gè)后輪320通過后輪轉(zhuǎn)軸321旋轉(zhuǎn)連接在所述后支撐腿220底部?jī)?nèi)側(cè),行走輪機(jī)構(gòu)300用于帶動(dòng)支撐腿200行走,從而帶動(dòng)輪椅在平地行走;爬樓機(jī)構(gòu)500包括爬樓臂和臂轉(zhuǎn)軸,所述爬樓臂通過臂轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)連接在所述支撐腿底部側(cè)面,爬樓機(jī)構(gòu)500用于帶動(dòng)輪椅爬樓;傳動(dòng)機(jī)構(gòu)400布設(shè)在所述支撐腿200之間并連接所述爬樓機(jī)構(gòu)500,用于帶動(dòng)后爬樓臂510、前爬樓臂520旋轉(zhuǎn);驅(qū)動(dòng)裝置連接所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)400,通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)400為后爬樓臂510、前爬樓臂520提供動(dòng)力,用于帶動(dòng)后爬樓臂510、前爬樓臂520轉(zhuǎn)動(dòng);其中,行走輪和爬樓臂旋轉(zhuǎn)時(shí),所述爬樓臂的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍覆蓋所述行走輪的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍,使后爬樓臂510、前爬樓臂520轉(zhuǎn)動(dòng)至與樓梯接觸后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中能將兩個(gè)前輪310和兩個(gè)后輪320撐離樓梯落在下一級(jí)樓梯上而不接觸樓梯踢面。
如圖2所示,支撐腿200包括兩個(gè)前支撐腿210和兩個(gè)后支撐腿220,所述前支撐腿210為由橫支撐柱和第一斜支撐柱組成的“7”字形結(jié)構(gòu),所述后支撐腿220為與第一斜支撐柱中心對(duì)稱的第二斜支撐柱,兩個(gè)前支撐腿210對(duì)稱設(shè)置在輪椅架100兩側(cè),兩個(gè)后支撐腿220對(duì)稱設(shè)置在兩個(gè)前支撐腿210一側(cè),如圖2示出了兩個(gè)后支撐腿220對(duì)稱設(shè)置在兩個(gè)前支撐腿210的外側(cè),優(yōu)選的是兩個(gè)后支撐腿220對(duì)稱設(shè)置在兩個(gè)前支撐腿210的內(nèi)側(cè),并與所述兩個(gè)前支撐腿210組成“又”字形結(jié)構(gòu),“又”字形結(jié)構(gòu)的上平面用于連接輪椅架100,所述輪椅架100上鋪設(shè)輪椅坐墊及靠背,便于乘坐者平穩(wěn)坐在輪椅上。
如圖2所示,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)400包括傳動(dòng)軸系410和齒輪傳動(dòng)系420。
所述傳動(dòng)軸系410包括前傳動(dòng)軸411、后傳動(dòng)軸412、前轉(zhuǎn)軸413和后轉(zhuǎn)軸414,前傳動(dòng)軸411、后傳動(dòng)軸412、前轉(zhuǎn)軸413和后轉(zhuǎn)軸414垂直布設(shè)在兩個(gè)前支撐腿210和兩個(gè)后支撐腿220之間;前傳動(dòng)軸411兩端旋轉(zhuǎn)連接在兩個(gè)前支撐腿210上部前端;后傳動(dòng)軸412兩端旋轉(zhuǎn)連接在兩個(gè)前支撐腿210上部后端并平行于所述前傳動(dòng)軸411;前轉(zhuǎn)軸413兩端旋轉(zhuǎn)連接在兩個(gè)前支撐腿210底部前端并布設(shè)在所述兩個(gè)前輪310上方;后轉(zhuǎn)軸414兩端旋轉(zhuǎn)連接在后轉(zhuǎn)軸414底部后端并布設(shè)在兩個(gè)后輪320上方。
所述齒輪傳動(dòng)系420包括前雙鏈輪421、前連桿422、后雙鏈輪423、后連桿424、前主動(dòng)齒輪425a、前鏈輪426a、后主動(dòng)齒輪425b、后鏈輪426b、中間軸427、中間雙鏈輪428;前連桿422的一端安裝在所述前傳動(dòng)軸411上;前雙鏈輪421安裝在所述前傳動(dòng)軸411中部,與所述前傳動(dòng)軸411同步轉(zhuǎn)動(dòng);后連桿424的一端安裝在所述后傳動(dòng)軸412上,后雙鏈輪423安裝在所述后傳動(dòng)軸412中部,與所述后傳動(dòng)軸412同步轉(zhuǎn)動(dòng);其中,所述前連桿422的另一端和后連桿424的另一端由中間軸427連接,所述中間軸427上套設(shè)中間雙鏈輪428;主動(dòng)齒輪包括兩個(gè)前主動(dòng)齒輪425a和兩個(gè)后主動(dòng)齒輪425b,兩個(gè)前主動(dòng)齒輪425a對(duì)稱固定在所述前轉(zhuǎn)軸413兩側(cè),兩個(gè)后主動(dòng)齒輪425b對(duì)稱固定在所述后轉(zhuǎn)軸414兩側(cè),主動(dòng)齒輪隨前轉(zhuǎn)軸413和后轉(zhuǎn)軸141同步轉(zhuǎn)動(dòng);前鏈輪426a固定在前轉(zhuǎn)軸413中部,所述前鏈輪426a和前轉(zhuǎn)軸413同步轉(zhuǎn)動(dòng);后鏈輪426b固定在后轉(zhuǎn)軸414中部,所述后鏈輪426b和后轉(zhuǎn)軸414同步轉(zhuǎn)動(dòng);
其中,所述前雙鏈輪421和后鏈輪426b間由鏈條傳動(dòng),所述后雙鏈輪423和前鏈輪426a間由鏈條傳動(dòng),所述前雙鏈輪421和中間雙鏈輪428間由鏈條傳動(dòng),所述中間雙鏈輪428和后雙鏈輪423間由鏈條傳動(dòng)。當(dāng)將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)400中前傳動(dòng)軸411、后傳動(dòng)軸412、前轉(zhuǎn)軸413、后轉(zhuǎn)軸414、中間軸427中任何一個(gè)軸作為主動(dòng)軸時(shí),都能將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)400中的其他四根軸。
如圖2和4所示,爬樓機(jī)構(gòu)500包括兩個(gè)后爬樓臂510、兩個(gè)前爬樓臂520、兩個(gè)前臂轉(zhuǎn)軸530和兩個(gè)后臂轉(zhuǎn)軸540、兩個(gè)前從動(dòng)齒輪550和兩個(gè)后從動(dòng)齒輪560,所述兩個(gè)后爬樓臂510通過兩個(gè)后臂轉(zhuǎn)軸540旋轉(zhuǎn)連接在所述后支撐腿220底部側(cè)面,并且后爬樓臂510為具有一定剛度和硬度的金屬輥,其沿后臂轉(zhuǎn)軸540中心對(duì)稱;所述前爬樓臂520通過前臂轉(zhuǎn)軸530旋轉(zhuǎn)連接在所述前支撐腿210底部側(cè)面,并且前爬樓臂520為具有一定剛度和硬度的金屬輥,其沿前臂轉(zhuǎn)軸530中心對(duì)稱;兩個(gè)前從動(dòng)齒輪550通過前臂轉(zhuǎn)軸530固定連接在所述前支撐腿210底部?jī)?nèi)側(cè),使前從動(dòng)齒輪550與前主動(dòng)齒輪425a嚙合傳動(dòng),從而使前轉(zhuǎn)軸413與前爬樓臂520同步轉(zhuǎn)動(dòng);兩個(gè)后從動(dòng)齒輪560通過兩個(gè)后臂轉(zhuǎn)軸540固定連接在所述后支撐腿220底部?jī)?nèi)側(cè),使后從動(dòng)齒輪560與后主動(dòng)齒輪425b嚙合傳動(dòng),從而使后轉(zhuǎn)軸414與后爬樓臂510同步轉(zhuǎn)動(dòng);爬樓機(jī)構(gòu)500由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)400帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
在另一實(shí)施例中,所述驅(qū)動(dòng)裝置(具體結(jié)構(gòu)未在圖中示出)為由兩種實(shí)現(xiàn)形式,一種實(shí)現(xiàn)形式為:驅(qū)動(dòng)裝置為搖臂,搖臂一端固定連接在前傳動(dòng)軸、后傳動(dòng)軸、前轉(zhuǎn)軸和后轉(zhuǎn)軸中任一軸的一端,由乘坐者手動(dòng)搖動(dòng)搖臂旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)與其固定連接的軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)400將動(dòng)力傳動(dòng)至爬樓機(jī)構(gòu)500,驅(qū)動(dòng)爬樓機(jī)構(gòu)500轉(zhuǎn)動(dòng),使輪椅進(jìn)行爬樓;
所述驅(qū)動(dòng)裝置另一種實(shí)現(xiàn)形式為:驅(qū)動(dòng)裝置為爬樓電機(jī),與之相應(yīng)的是,所述前傳動(dòng)軸、后傳動(dòng)軸、前轉(zhuǎn)軸和后轉(zhuǎn)軸中任一軸上安裝電機(jī)從動(dòng)齒輪,如圖2示出了后傳動(dòng)軸412上固定安裝電機(jī)從動(dòng)齒輪429,爬樓電機(jī)的電機(jī)輸出軸與所述電機(jī)從動(dòng)齒輪429嚙合,用于帶動(dòng)后傳動(dòng)軸412轉(zhuǎn)動(dòng),動(dòng)力通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)400傳動(dòng)至爬樓機(jī)構(gòu)500,驅(qū)動(dòng)爬樓機(jī)構(gòu)500轉(zhuǎn)動(dòng),使輪椅進(jìn)行爬樓。
以上兩種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置均能夠通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)400同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)后爬樓臂510和兩個(gè)前爬樓臂520,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)四個(gè)爬樓臂同步轉(zhuǎn)動(dòng),
在另一實(shí)施例中,如圖2和4所示,所述支撐腿200上還開設(shè):中間滑塊230、水平滑槽211、第一斜槽212和第二斜槽221;其中,所述橫支撐柱上開設(shè)水平滑槽211、第一斜支撐柱上開設(shè)第一斜槽212,所述第二斜支撐柱上開設(shè)與所述第一斜槽沿垂線對(duì)稱的第二斜槽221;上滑塊213穿過所述水平滑槽211,并且兩端分別旋轉(zhuǎn)連接在前傳動(dòng)軸411端部和后支撐腿220的上部;中間滑塊230分別穿過第一斜槽212和第二斜槽221,并沿第一斜槽212和第二斜槽221滑動(dòng),使中間滑塊230可以同時(shí)在第一斜槽212和第二斜槽221中移動(dòng),通過上述設(shè)計(jì)使前支撐腿210和后支撐腿220構(gòu)成能夠移動(dòng)剪叉結(jié)構(gòu),保證前支撐腿210和后支撐腿220能夠相對(duì)平移。
在另一實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)前支撐腿210和后支撐腿220相對(duì)移動(dòng)的裝置為橫向電動(dòng)推桿430,橫向電動(dòng)推桿430為可調(diào)節(jié)長(zhǎng)短的拉桿結(jié)構(gòu),并且兩端分別固定在前傳動(dòng)軸411和后傳動(dòng)軸412上,用于帶動(dòng)后支撐腿220沿水平滑槽移動(dòng),使前支撐腿210和后支撐腿220能夠相對(duì)平移,實(shí)現(xiàn)同時(shí)在改變前支撐腿210和后支撐腿220跨距時(shí)也能始終保持四個(gè)爬樓臂的同步轉(zhuǎn)動(dòng),以適應(yīng)不同高度和寬度的樓梯,使爬樓輪椅順利爬樓。
在另一實(shí)施例中,如圖1所示,爬樓梯輪椅還包括調(diào)節(jié)輪椅架100角度的裝置為縱向電動(dòng)推桿440,以及傳動(dòng)軸系410中的第一支撐軸415和第二支撐軸416,其中,第一支撐軸415為軸結(jié)構(gòu),其兩端固定在兩個(gè)前支撐腿210上部前端和前傳動(dòng)軸411的上方;第二支撐軸416為軸結(jié)構(gòu),其兩端固定在兩個(gè)前支撐腿210上部后端和后傳動(dòng)軸412的上方,所述輪椅架100底部鉸接在第二支撐軸416上;縱向推動(dòng)拉桿440為可調(diào)節(jié)長(zhǎng)短的拉桿結(jié)構(gòu),其一端鉸接在所述輪椅架100底部前端。其中,所述第一支撐軸415上開設(shè)U型槽,縱向推動(dòng)拉桿440另一端設(shè)置在U型槽內(nèi)并固定在第一支撐軸415上;通過調(diào)整縱向電動(dòng)推桿440的長(zhǎng)度,輪椅架100繞第二支撐軸416旋轉(zhuǎn),調(diào)整輪椅架100的角度,便于在爬樓過程中調(diào)整乘坐者的角度,防止過度傾斜而導(dǎo)致的乘坐者傾倒。
在另一實(shí)施例中,如圖1、2和4所示,爬樓梯輪椅的行走輪通過兩個(gè)行走電機(jī)330驅(qū)動(dòng)行走,兩個(gè)行走電機(jī)330的電機(jī)輸出軸分別固定連接前輪轉(zhuǎn)軸311和后輪轉(zhuǎn)軸321,行走電機(jī)330帶動(dòng)其輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)兩個(gè)前輪310轉(zhuǎn)動(dòng),兩個(gè)后輪320是隨動(dòng)輪,靠輪與地面的摩擦力轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)行走電機(jī)330由控制系統(tǒng)控制,可以同步或者差速轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)直線行走或轉(zhuǎn)彎,增加輪椅的靈活性。
爬樓梯輪椅的直線行走、后退和轉(zhuǎn)彎過程如下:
在平地正向行走時(shí),先通過爬樓電機(jī)將兩個(gè)后爬樓臂510和兩個(gè)前爬樓臂520傾斜一定角度,使爬樓臂最低點(diǎn)離開地面一定高度,然后爬樓電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)??刂苾蓚€(gè)行走電機(jī)330轉(zhuǎn)動(dòng),左側(cè)行走電機(jī)330驅(qū)動(dòng)左前輪310逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),右側(cè)行走電機(jī)330驅(qū)動(dòng)右前輪310以同樣轉(zhuǎn)速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),這樣在兩個(gè)行走電機(jī)330的帶動(dòng)下,兩個(gè)后輪320也跟隨著向前轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)輪椅的向前行進(jìn)。
后退(倒車)時(shí),與平地正向行走過程相同,不同的是,控制兩個(gè)行走電機(jī)330反向轉(zhuǎn)動(dòng)即可,實(shí)現(xiàn)輪椅的后退(倒車)行進(jìn)。
當(dāng)需要輪椅轉(zhuǎn)彎時(shí),根據(jù)轉(zhuǎn)彎的方向,控制兩個(gè)行走電機(jī)330的轉(zhuǎn)速和方向,即可實(shí)現(xiàn),如需要向右前方轉(zhuǎn)彎時(shí),控制右側(cè)行走電機(jī)330帶動(dòng)右前輪310慢速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)控制左側(cè)行走電機(jī)330帶動(dòng)左前輪310快速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),左、右前輪310差速轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)輪椅的向右前方向轉(zhuǎn)彎,轉(zhuǎn)彎半徑的大小,可以根據(jù)左、右前輪310的轉(zhuǎn)速調(diào)整。同理,也可以實(shí)現(xiàn)輪椅的向左前方轉(zhuǎn)彎。同理,輪椅也可以進(jìn)行后腿方向的轉(zhuǎn)彎。
本發(fā)明的爬樓梯輪椅的爬樓過程如下:輪椅乘坐者正對(duì)的方向定義為正向,將背對(duì)乘坐車的方向定義為反向。
在爬樓時(shí),始終使輪椅乘坐者背對(duì)著上樓的方向,即始終保持乘坐者面朝下樓的方向,使輪椅兩個(gè)后輪320靠到第一級(jí)臺(tái)階的踢面上,如果其中一個(gè)后輪320沒有靠上,則通過控制行走電機(jī)330的轉(zhuǎn)速使輪椅兩個(gè)后輪均與樓梯踢面接觸(注意,在后輪320靠近踢面前,要注意先使爬樓臂傾斜一定角度,基本與樓梯的傾角一致)再將輪椅的座椅向后傾斜一個(gè)角度,以保證爬樓時(shí)不要使身體過于前傾。
1、控制爬樓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),通過爬樓電機(jī)的輸出軸帶動(dòng)與其嚙合的電機(jī)從動(dòng)齒輪429轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)后傳動(dòng)軸412轉(zhuǎn)動(dòng),后傳動(dòng)軸412通過后雙鏈輪423帶動(dòng)中間軸427轉(zhuǎn)動(dòng),并通過中間軸427上的中間雙鏈輪428將驅(qū)動(dòng)力傳遞給前傳動(dòng)軸411。此時(shí),中間軸427與后傳動(dòng)軸412、前傳動(dòng)軸411以相同轉(zhuǎn)速同向轉(zhuǎn)動(dòng)。
2、前傳動(dòng)軸411通過鏈條與后轉(zhuǎn)軸414上的后鏈輪426b嚙合傳動(dòng),帶動(dòng)后轉(zhuǎn)軸414與其同步轉(zhuǎn)動(dòng);同時(shí),后傳動(dòng)軸412上的后雙鏈輪423通過鏈條與前轉(zhuǎn)軸413上的前鏈輪426a連接,帶動(dòng)前轉(zhuǎn)軸413與其同步轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí),實(shí)現(xiàn)前傳動(dòng)軸411、后傳動(dòng)軸412、前轉(zhuǎn)軸413和后轉(zhuǎn)軸414同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
3、后轉(zhuǎn)軸414帶動(dòng)其上固定的主動(dòng)齒輪425b轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)與其嚙合的后從動(dòng)齒輪560轉(zhuǎn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)兩個(gè)后爬樓臂510反向轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí),前傳動(dòng)軸與后轉(zhuǎn)軸同步同向轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)兩個(gè)后爬樓臂510同速反向轉(zhuǎn)動(dòng)。
此時(shí),左側(cè)的前爬樓臂520和后爬樓臂510同速同向轉(zhuǎn)動(dòng),右側(cè)的前爬樓臂520和后爬樓臂510同速同向轉(zhuǎn)動(dòng),左、右兩側(cè)的爬樓臂向后轉(zhuǎn)動(dòng)爬樓。
4、爬樓臂向后轉(zhuǎn)動(dòng)爬樓,爬上一級(jí)臺(tái)階后,隨著爬樓臂轉(zhuǎn)角的變化,后輪落在樓梯的踏步面上,此時(shí)如果感覺身體前傾,可以調(diào)整座椅的角度,保持身體略有后傾,繼續(xù)控制爬樓臂向后轉(zhuǎn)動(dòng),爬樓臂可以繼續(xù)攀爬下一級(jí)臺(tái)階,直至爬上樓梯。在具體向上爬樓時(shí),由于機(jī)械精度問題或外界其他條件影響,會(huì)出現(xiàn)爬樓過程中輪椅位置或方向偏差,表現(xiàn)為后輪未能同時(shí)與臺(tái)階踢面貼合。如果這種偏差累積后,會(huì)影響爬樓的安全性,甚至無法順利爬樓,為此,在本輪椅設(shè)計(jì)時(shí)注意到這個(gè)問題,給出的解決方案是,當(dāng)出現(xiàn)一側(cè)行走輪偏離,不能在落到樓梯踏步面上以后向后運(yùn)行與樓梯踢面接觸,則在一側(cè)行走輪靠上樓梯踢面后,先接觸的輪子受到很大的阻力作用而原地打滑,相對(duì)一側(cè)的前輪電機(jī)帶動(dòng)同側(cè)行走輪繼續(xù)向后轉(zhuǎn)動(dòng),直到兩后輪均靠上樓梯踢面為止,這樣就完成了爬樓過程中輪椅的爬樓方向的自動(dòng)調(diào)整。方向調(diào)整好以后,就可以繼續(xù)控制爬樓電機(jī)進(jìn)行下一級(jí)樓梯的爬升了。
在向下爬樓時(shí),過程與向上爬樓類似,但要注意在開始向下爬第一個(gè)臺(tái)階時(shí),要先調(diào)整輪椅前輪平行靠近樓梯,并使行走電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),爬樓腿的傾斜角度合適,在控制爬樓臂向前轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其最低點(diǎn)已經(jīng)離開平地,隨著轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向下一級(jí)臺(tái)階。當(dāng)前輪落到第一級(jí)臺(tái)階后,啟動(dòng)行走電機(jī)向后轉(zhuǎn)動(dòng),這樣能保證行走輪始終向后靠在踢面上,保持輪椅的爬樓方向正確,爬樓輪椅可以連續(xù)向下爬完全部樓梯。
盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域。對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言,可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。