一种可变形智能爬楼梯轮椅制造技术

一种智能爬楼梯轮椅，主要包括车架、车架变形机构、载人上平台、前轮组件和后轮组件，车架变形机构设在车架中央部位，可载人上平台安置在车架中部上方，前轮组件设在车架的前端底部，后轮组件设在车架的后端底部。本发明专利技术的特点是质量轻，结构简单，合理利用了空间，平衡了轮椅的重心，上下楼梯轻快。本发明专利技术可以实现平稳舒适的平地行走及爬梯功能，在爬梯过程中有安全机构作用，更大程度的保证了人身安全。下肢不便人士通过此发明专利技术达到居家或社区独立出行和爬楼梯的目的，这利于其身体机能和信心的恢复，让他们享受和正常人同样的驾驶快乐，具有很强的社会价值。

A deformable intelligent stair climbing wheelchair

An intelligent stair climbing wheelchair, which comprises a frame, the frame deformation mechanism, a manned platform, a front wheel component and a rear wheel assembly, the frame deformation mechanism is arranged on the central part of the frame, can be placed on the platform above the manned the middle part of the frame, the bottom of the front end of the front wheel component in the frame, the bottom rear wheel component arranged at the back end of the frame. The invention has the advantages of light weight, simple structure, reasonable utilization of space, balance of the gravity center of the wheelchair, and lightness of the stairs. The invention can realize smooth and comfortable walking on the ground and ladder climbing function, and has the function of safety mechanism in the course of climbing ladder, and ensures the personal safety to a greater extent. Through this invention to persons of lower extremity at home or community independent travel and climb the stairs, which is conducive to their physical function and restore confidence, let them enjoy the same happiness and normal driving, has a strong social value.

【技术实现步骤摘要】
一种可变形智能爬楼梯轮椅
本专利技术涉及一种轮椅，特别是一种可爬楼梯的轮椅。
技术介绍
21世纪中国经济越来越发达，但逐渐步入一个人口老龄化的社会；与此同时，由于各种灾害、疾病以及交通事故等原因造成的残疾人士也在逐年增多。老年人和残疾人均存在着不同程度的能力丧失。对于这些下肢不便的人们来说，他们将遇到行走不便和爬楼困难等一系列出行难题。对该类人群的服务和照看将会成为未来的主要社会问题。针对这种状况，国内外各大研究机构、高校等也设计了许多可以爬楼梯的轮椅来满足人们的需要，但这些轮椅往往存在以下不足：1、爬梯时需要他人一定程度的辅助，无人辅助时有摔下楼梯的危险；2、全自动爬楼梯的轮椅结构复杂，造价高；3、质量和体积较大，爬楼梯时笨重且对楼梯边缘有一定的损害；4、多数轮椅无法解决行驶过程中因上下斜坡或因地面突起导致椅座水平倾角发生变化时，会造成使用者的不适。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种体积小，质量轻，结构简单，上下楼梯轻快、简洁、安全灵活且造价低、高自动化的可变形智能爬楼梯轮椅。本专利技术所提到的方向用语，即「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，均是以坐在轮椅上的人为参照。本专利技术采用的技术方案如下：一种可变形智能爬楼梯轮椅，主要包括车架、车架变形机构、载人上平台、前轮组件和后轮组件；车架变形机构设在车架中央部位，可载人上平台安置在车架中部上方，前轮组件设在车架的前端底部，后轮组件设在车架的后端底部。车架包括：后车架、前车架、电池支架、第一电机支架和脚蹬架；前车架有一对平行对称布置的倒置的L形侧架，所述L形侧架拐角顶焊有第一横杆，L形侧架竖杆中部通过四通连接管固连第二横杆和两个第一侧杆，第一横板两端分别套设在两个第一侧杆上；所述脚蹬架包括：第一支撑腿、第二支撑腿和脚踏板；所述第一支撑腿为中空管，通过固定在第一横杆两侧的丁字管接头与前车架固连，所述第二支撑腿的一端套设在第一支撑腿内，并通过螺钉使两者固定，所述第二支撑腿的另一端固连着脚踏板，供使用者踩踏；置有电池的两个电池支架分别固连在前车架内部的第一横板的左右两侧；第一电机支架设在第一横板的中央；第二横板设在两侧L形侧架靠拐角的横杆上，所述第二横板中央位置下方安置着用于测量椅座倾角的陀螺仪；第三横板前部的两端套设在两侧L形侧架的横杆端部；第二横板和第三横板之间的两侧L形侧架上分别固连着第一竖杆，第三横板后部的两端固连着第二竖杆，扶手通过第一竖杆和第二竖杆安置在车架中部的左右两侧；一个扶手设有操控轮椅的控制器和装有控制单元的控制盒；后车架中两第三竖杆的上端通过三通连接件与所述L形侧架的横杆顶端固连，所述三通连接件的外侧与第二侧杆的一端铰接；所述第三竖杆的下端通过四通连接件与第一侧杆固连，两侧的四通连接件套设着第三横杆，所述第三横杆外伸出四通连接件一段距离，在该外露端设有键槽，安装有键，第三侧杆与其配合实现径向定位，第三横杆外侧安装有卡簧，实现径向定位；第二侧杆的另一端与叉杆顶端铰接，第三侧杆的另一端与同时穿过两侧叉杆中部的第四横杆铰接，所述叉杆上半部分为U形。载人上平台由椅座和靠背构成；椅座通过螺栓固连在车架的第三横板和第二横板的上方；所述椅座和靠背为一体式设计。车架变形机构包括：第一电机、蜗轮、蜗杆、轴承座和第一联轴器，所述第一电机固定在第一电机支架上，第一电机的输出端和蜗杆的一端通过第一联轴器连接，蜗杆的另一端通过轴承与轴承座连接，所述轴承座上安装有轴端挡圈，所述轴承座的顶端固连在第三横板的后部中间底端，蜗杆啮合的蜗轮套接在第三横杆的中部且两端由胀套固定。前轮组件包括：前轮组件支架、轮毂电机、前轮、曲柄组件、减速器支架、第二电机支架、减速器、第二电机、锁紧螺母、第二联轴器、齿轮传动组件、轴套和齿轮轴一、二。所述前轮组件支架包括：两个倒置的V形支架和承载驱动组件的固定板，所述倒置的V形支架的顶端套设在第二横杆上，并通过销钉固连，所述V形支架与固定板固连，第二电机和减速器分别固设在固定板上，第二电机的输出端通过第二联轴器与减速器的输入端连接，所述减速器的输出端设有主动齿轮一；前车架的左右两侧倒置的L形侧架底端固连着一对车身支撑腿，所述车身支撑腿为对称结构，其左右两侧各有一通孔，两个车身支撑腿间设有齿轮轴一、二，所述齿轮轴一位于前轮组件支架的前侧，齿轮轴一左端按由内到外顺序套设有轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴一左端的键来实现，齿轮轴一右端由内到外套设有从动齿轮、轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件和从动齿轮的径向定位通过安置在齿轮轴一右端的两个键来实现；所述齿轮轴二位于前轮组件支架的后侧，齿轮轴二左端套设有曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴二左端的键来实现，齿轮轴二右端由内到外套设有从动齿轮和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件和从动齿轮的径向定位通过安置在齿轮轴二右端的两个键来实现；所述轮毂电机连接在车身支撑腿的中间底部，所述前轮设在轮毂电机外。后轮组件包括：后轮组件支架、后轮、曲柄组件、减速器支架、第三电机支架、减速器、第三电机、锁紧螺母、第三联轴器、齿轮传动组件、轴套、安全机构支架、棘轮和齿轮轴三、四，所述后轮组件支架包括：两个倒置的V形支架和承载驱动组件的固定板，所述倒置的V形支架的顶端套设在第四横杆上左右两侧，并通过销钉固连在第四横杆上，所述V形支架的底部与固定板固连，所述第三电机和减速器分别固设在固定板上，第三电机的输出轴与减速器的输入轴通过第三联轴器连接，所述减速器的输出端固设有主动齿轮二，后车架的叉杆下端套设有安全机构支架组件，并通过螺栓和螺钉紧固，后车架两侧的叉杆底端分别固连着一对车身支撑腿，所述车身支撑腿为对称结构，其左右两侧各有一通孔，两个车身支撑腿间设有齿轮轴三、四，所述齿轮轴三位于后轮组件支架的前侧，齿轮轴三左端由内向外套设着从动齿轮和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述从动齿轮和曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴三左端的键来实现，齿轮轴三右端套设着曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴三右端的两个键来实现；所述齿轮轴四位于后轮组件支架的后侧，齿轮轴四左端由内向外套设着从动齿轮、轴套和曲柄，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述齿轮曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴四左端的键来实现，齿轮轴四右端由内到外套设有轴套和曲柄组件，并通过锁紧螺母实现其轴向定位，所述曲柄组件的径向定位通过安置在齿轮轴四右端的键来实现；左右两侧的安全机构支架组件结构对称，所述安全机构支架组件包括：支架套筒、支架横板和两个支架竖板，为焊接件，所述安全机构支架组件的右下角的支架横板下设有电磁阀门，焊接在支架横板左侧的支架竖板与棘爪铰接，棘爪的中部与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与所述电磁阀门的输出端铰接，所述电磁阀门在用户操控下可实现水平的移动；所述棘轮固设在一端穿过车身支撑腿的中间底部的转轴中部，所述转轴另一端连接有后轮。同一齿轮轴上的曲柄组件安装角度相同，所述齿轮轴四上曲柄转角较齿轮轴三上曲柄组件转角逆时针90°，所述齿轮轴二上曲柄转角较齿轮轴一上曲柄组件转角逆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变形智能爬楼梯轮椅，主要包括车架、车架变形机构、载人上平台、前轮组件和后轮组件；车架变形机构设在车架中央部位，可载人上平台安置在车架中部上方，前轮组件设在车架的前端底部，后轮组件设在车架的后端底部。

【技术特征摘要】
1.一种可变形智能爬楼梯轮椅，主要包括车架、车架变形机构、载人上平台、前轮组件和后轮组件；车架变形机构设在车架中央部位，可载人上平台安置在车架中部上方，前轮组件设在车架的前端底部，后轮组件设在车架的后端底部。2.根据权利要求1所述的可变形智能爬楼梯轮椅，其特征在于：车架包括：后车架、前车架、电池支架、第一电机支架和脚蹬架；前车架有一对平行对称布置的倒置的L形侧架，所述L形侧架拐角顶焊有第一横杆，L形侧架竖杆中部通过四通连接管固连第二横杆和两个第一侧杆，第一横板两端分别套设在两个第一侧杆上；所述脚蹬架包括：第一支撑腿、第二支撑腿和脚踏板；所述第一支撑腿为中空管，通过固定在第一横杆两侧的丁字管接头与前车架固连，所述第二支撑腿的一端套设在第一支撑腿内，并通过螺钉使两者固定，所述第二支撑腿的另一端固连着脚踏板；置有电池的两个电池支架分别固连在前车架内部的第一横板的左右两侧；第一电机支架设在第一横板的中央；第二横板设在两侧L形侧架靠拐角的横杆上，所述第二横板中央位置下方安置着用于测量椅座倾角的陀螺仪；第三横板前部的两端套设在两侧L形侧架的横杆端部；第二横板和第三横板之间的两侧L形侧架上分别固连着第一竖杆，第三横板后部的两端固连着第二竖杆，扶手通过第一竖杆和第二竖杆安置在车架中部的左右两侧；一个扶手设有操控轮椅的控制器和装有控制单元的控制盒；后车架中两第三竖杆的上端通过三通连接件与所述L形侧架的横杆顶端固连，所述三通连接件的外侧与第二侧杆的一端铰接；所述第三竖杆的下端通过四通连接件与第一侧杆固连，两侧的四通连接件套设着第三横杆，所述第三横杆外伸出四通连接件一段距离，在该外露端设有键槽，安装有键，第三侧杆与其配合实现径向定位，第三横杆外侧安装有卡簧，实现径向定位；第二侧杆的另一端与叉杆顶端铰接，第三侧杆的另一端与同时穿过两侧叉杆中部的第四横杆铰接，所述叉杆上半部分为U形。3.根据权利要求1所述的可变形智能爬楼梯轮椅，其特征在于：载人上平台由椅座和靠背组成；椅座通过螺栓固连在车架的第三横板和第二横板的上方；所述椅座和靠背为一体式设计。4.根据权利要求1所述的可变形智能爬楼梯轮椅，其特征在于：车架变形机构包括：第一电机、蜗轮、蜗杆、轴承座和第一联轴器，所述第一电机固定在第一电机支架上，第一电机的输出端和蜗杆的一端通过第一联轴器连接，蜗杆的另一端通过轴承与轴承座连接，所述轴承座上安装有轴端挡圈，所述轴承座的顶端固连在第三横板的后部中间底端，蜗杆啮合的蜗轮套接在第三横杆的中部且两端由胀套固定。5.根据权利要求1所述的可变形智能爬楼梯轮椅，其特征在于：前轮组件包括：前轮组件支架、轮毂电机、前轮、曲柄组件、减速器支架、第二电机支架、减速器、第二电机、锁紧螺母、第二联轴器、齿轮传动组件、轴套和齿轮轴一、二；所述前轮组件支架包括：两个倒置的V形支架和承载驱动组件的固定板，所述倒置的V形支架的顶端套设在第二横杆上，并通过销钉固连，所述V形支架与固定板固连，第二电机和减速器分别固设在固定板上，第二电机的输出端通过第二联轴器与减速器的输入端连接，所述减速器的输出端设有主动齿轮一；前车架的左右两侧倒置的L形侧架底端固连着一对车身支撑腿，所述车身支撑腿为对称结构，其左右两侧各有一通孔，两个车身支撑腿间设有齿轮轴一、二，所述齿轮轴一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪波，严浩，朱家增，田宇，李珊珊，吴少振，靳振楠，王辛诚，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13