一种水平姿态智能爬梯轮椅及旋转爬楼方法技术

本发明专利技术提供了一种水平姿态智能爬梯轮椅及旋转爬楼方法。所述的水平姿态智能爬梯轮椅，其特征在于，包括上板、转接板和下板，上板固定连接座椅，所述的座椅的下侧设有后轮，座椅通过前腿升降机构连接前腿，前腿上设有前轮，所述的前腿升降机构可使前腿升至水平姿态，上板下侧固定有四个可升降的外腿，上板与转接板通过转向轴连接并可通过转向轴实现相对转动，转接板与下板通过丝杠连接并可通过丝杠实现相对直线运动，下板下侧固定有四个可升降的内腿，内腿位于外腿的内侧。本发明专利技术平地行驶速度可快可慢，可以爬楼，真正实现了“两栖”功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水平姿态爬梯轮椅及爬旋转楼梯的方法，属于间歇步进式爬梯轮椅

技术介绍
轮椅是残疾人、老年人不可或缺的代步工具。在平地或者坡度较小的情况下使用的轮椅技术已经很成熟，可是在楼梯情况下，比如现在六层以下的多层建筑没有电梯，有些公共场所没有残疾人通道，别墅为了美观设计了旋转楼梯，使用的轮椅技术有待提高，尤其是爬旋转楼梯的轮椅技术更是欠缺。履带式爬楼轮椅无法实现从斜面到平面的姿态平稳转换并且爬楼时损坏楼梯，运动过程阻力矩较大，换向过程实现困难。行星轮式爬楼轮椅爬楼时运动起伏大，保持水平姿态的机构和控制系统复杂，稳定性差。因此，一种保持高稳定性水平姿态智能检测楼梯进而爬楼(包括旋转楼梯)的轮椅，是一种亟待解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足之处，提供高稳定性水平姿态、平地走迅速、智能检测楼梯进而爬楼(包括旋转楼梯)的水平姿态智能爬梯轮椅及爬旋转楼梯方法。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种水平姿态智能爬梯轮椅，其特征在于，包括上板、转接板和下板，上板固定连接座椅，所述的座椅的下侧设有后轮，座椅通过前腿升降机构连接前腿，前腿上设有前轮，所述的前腿升降机构可使前腿升至水平姿态，上板下侧固定有四个可升降的外腿，上板与转接板通过转向轴连接并可通过转向轴实现相对转动，转接板与下板通过丝杠连接并可通过丝杠实现相对直线运动，下板下侧固定有四个可升降的内腿，内腿位于外腿的内侧。优选地，所述的前腿和后腿皆包括中空本体，所述的中空本体内设有伸缩杆。更优选地，所述的伸缩杆为伺服电动推杆。优选地，所述的四个内腿中的两个位于前面，两个位于后面，所述的四个外腿中的两个位于前面，两个位于后面，位于前面的两个内腿和位于前面的两个外腿的底部设有超声波传感器。优选地，所述的后轮由电机驱动。本专利技术还提供了一种爬楼方法，其特征在于，采用上述的水平姿态智能爬梯轮椅，具体步骤包括:第一步、电机驱动上述的水平姿态智能爬梯轮椅的后轮向楼梯行驶，行驶过程中超声波传感器检测位于前面的两个外腿到第一阶楼梯的距离L1;第二步、当L1等于指定距离L/时，后轮停止，同时四个外腿升高，使后轮悬空，接着两个前轮利用前腿升降机构升高至水平姿态；第三步、开始爬楼:伸长四个外腿，使四个内腿悬空，四个内腿与所连接的下板通过丝杠相对于转接板向前移动，使位于前面的两个内腿位于一个台阶上，伸长四个内腿，收缩四个外腿使其悬空，四个外腿与所连接的上板通过丝杠相对于下板向前移动，使位于前面的两个外腿位于另一个台阶上，重复爬楼步骤，此过程中超声波传感器检测位于前面的两个外腿到前方楼梯的距离L2或位于前面的两个内腿到前方楼梯的距离L3;第四步、当LjP L 3中较小的值大于2米时，证明已到达楼梯顶并且接下来没有爬楼任务，是单段楼梯，收缩四个外腿和四个内腿到达平地上方，使后轮着地，利用前腿升降机构使两个前轮着地，电机驱动后轮向前行驶；当M5P L3中较小的值大于两个台阶长度并且小于2米时，证明到了楼梯顶并且接下来还有爬楼任务，是两段楼梯，收缩四个外腿和四个内腿到达平地上方，使后轮着地，依靠两后轮使水平姿态智能爬梯轮椅旋转90度，前进一定距离，再次依靠两后轮使水平姿态智能爬梯轮椅旋转90度，所述的转动方向与前次转动相同，进入第一步。本专利技术还提供了一种旋转爬楼的方法，其特征在于，采用上述的水平姿态智能爬梯轮椅，具体步骤包括:第一步、上述的水平姿态智能爬梯轮椅处于第一阶台阶前，上板和下板都垂直于第一阶台阶竖直面；电机驱动后轮向楼梯行驶，行驶过程中超声波传感器检测位于前面的两个外腿到第一阶楼梯的距离I^iL1等于指定距离L/时，后轮停止，伸长四个外腿升高，使后轮悬空，接着两个前轮利用前腿升降机构升高至水平姿态第二步、伸长四个外腿，使四个内腿悬空，通过转向轴使下板相对于上板顺时针旋转角度Θ，通过丝杠使下板相对于上板前移，使位于前面的两个内腿位于第一阶台阶上，伸长四个内腿，收缩四个外腿，使四个外腿悬空；第三步:通过丝杠使上板相对于下板前移，通过转向轴使上板相对于下板顺时针旋转角度2 Θ，使前面两个外腿到达一阶台阶上，伸长四个外腿，收缩四个内腿，使四个内腿悬空；通过转向轴使下板相对于上板顺时针旋转角度2 Θ，通过丝杠使得下板相对于上板前移，使位于前面的两个内腿位于另一阶台阶上，伸长四个内腿，收缩四个外腿，使四个外腿悬空；第四步:重复进行第三步，此过程中超声波传感器检测位于前面的两个外腿到前方楼梯的距离L2或位于前面的两个内腿到前方楼梯的距离L3;当L 2和1^中较小的值大于2米时，收缩四个外腿和四个内腿到达平底上方，使后轮着地，利用前腿升降机构使两个前轮着地，电机驱动后轮向前行驶。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果:平地行驶速度可快可慢，可以爬楼，真正实现了“两栖”功能，能实现稳定的水平姿态爬楼，又能升高高度，方便残疾人和老年人够取高处的物品，还可以利用本专利技术的旋转机构爬旋转楼梯。而且本专利技术只需在普通轮椅基础上加以改动，经济、节省资源。【附图说明】图1为本专利技术提供的一种水平姿态智能爬梯轮椅的轴测图；图2为水平姿态智能爬梯轮椅的正视图；图3为水平姿态智能爬梯轮椅的侧视图；图4A-4L为水平姿态智能爬梯轮椅的爬旋转楼梯示意图；图5A-5L为水平姿态智能爬梯轮椅的爬旋转楼梯俯视图(与图4A-4L对应)；标号说明:I座椅2后轮3转向轴4上板5丝杠6下板7外腿8内腿9伸缩杆10前腿11楼梯12前轮13光电开关14超声波传感器15控制柜16前腿升降机构17转接板【具体实施方式】下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例如图1所示，本专利技术的水平姿态智能爬梯轮椅，包括上板4、转接板17和下板6，上板4固定连接座椅1，所述的座椅I的下侧设有后轮2，座椅I通过前腿升降机构16连接前腿10，如图2所示，前腿10上设有前轮12，所述的前腿升降机构16可使前腿10升至水平姿态，上板4下侧固定有四个可升降的外腿7，如图3所示，上板4与转接板17通过转向轴3连接并可通过转向轴3实现相对转动，转接板17与下板6通过丝杠5连接并可通过丝杠5实现相对直线运动，下板6下侧固定有四个可升降的内腿8，内腿8位于外腿7的内侧。所述的前腿10和后腿7皆包括中空本体，所述的中空本体内设有伸缩杆9。所述的伸缩杆9为伺服电动推杆。所述的四个内腿8中的两个位于前面，两个位于后面，所述的四个外腿7中的两个位于前面，两个位于后面，位于前面的两个内腿8和位于前面的两个外腿7的底部设有超声波传感器14。所述的后轮2由电机驱动。所述的前腿升降机构16、电机、丝杠5、转向轴3和伺服电动推杆皆由控制柜15控制，控制柜15具有光电开关13，所述的光电开关13为控制柜15的电源开关。本专利技术还提供了应用上述的水平姿态智能爬梯轮椅爬楼的方法，具体为:第一步、电机驱动上述的水平姿态智能爬梯轮椅的后轮2向楼梯行驶，行驶过程中超声波传感器检测位于前面的两个外腿7到第一阶楼梯的距离L1;第二步、当L1等于指定距离L /时，后轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平姿态智能爬梯轮椅，其特征在于，包括上板(4)、转接板(17)和下板(6)，上板(4)固定连接座椅(1)，所述的座椅(1)的下侧设有后轮(2)，座椅(1)通过前腿升降机构(16)连接前腿(10)，前腿(10)上设有前轮(12)，所述的前腿升降机构(16)可使前腿(10)升至水平姿态，上板(4)下侧固定有四个可升降的外腿(7)，上板(4)与转接板(17)通过转向轴(3)连接并可通过转向轴(3)实现相对转动，转接板(17)与下板(6)通过丝杠(5)连接并可通过丝杠(5)实现相对直线运动，下板(6)下侧固定有四个可升降的内腿(8)，内腿(8)位于外腿(7)的内侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙书行，周其洪，袁晨旺，孙海真，余勇平，朱庆云，陶程杰，吴爱冬，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31