智能轮椅制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能轮椅，包括底盘、安装于底盘前端部的前轮架、分别可转动地安装于所述前轮架两侧的两导向轮、安装于底盘上的座椅、控制系统；所述座椅上安装有用以操控智能轮椅转向的操控器；所述前轮架上安装有转向机构和角度传感器；所述转向机构包括转向驱动电机、安装于转向驱动电机上的主动齿轮、与主动齿轮配合传动的从动齿轮，所述转向机构通过所述从动齿轮驱动两导向轮转向，所述角度传感器用以检测所述主动齿轮或从动齿轮的转动角度并反馈至控制系统；所述操控器、转向驱动电机、角度传感器分别与所述控制系统信号连接。本实用新型专利技术还公开了一种应用于上述智能轮椅的转向控制方法。本实用新型专利技术具有可提高转向控制精确性的优点。

i Wheelchair

The utility model discloses an intelligent wheelchair, which comprises a chassis, a front wheel rack mounted at the front end of the chassis, two guiding wheels rotatably mounted on both sides of the front wheel rack, a seat mounted on the chassis, and a control system; the seat is mounted with an operator for controlling the steering of the intelligent wheelchair; and the front wheel rack is mounted on the chassis. A steering mechanism and an angle sensor are mounted; the steering mechanism comprises a steering driving motor, a driving gear mounted on the steering driving motor, and a driven gear geared with the driving gear, the steering mechanism drives two steering wheels by the driven gear, and the angle sensor is used to detect the driving gear. The rotation angle of the wheel or driven gear is fed back to the control system, and the controller, the steering drive motor and the angle sensor are respectively connected with the control system signal. The utility model also discloses a steering control method applied to the intelligent wheelchair. The utility model has the advantages of improving the accuracy of steering control.

【技术实现步骤摘要】
智能轮椅
本技术涉及智能轮椅，尤其涉及一种智能轮椅的转向结构。
技术介绍
轮椅由轮椅架、车轮、座垫及扶手等部件组成。主要作为病患者身体康复的器具，以及作为肢体伤残者的代步工具。普通轮椅的转向主要通过使用者转动一侧的车轮，另一侧的车轮保持位置不变或反方向转动，此转向方式利用了左右两轮差速转向的原理实现轮椅转向。电动轮椅在车架两侧各安装一个驱动轮，每一驱动轮配合一个驱动电机，控制系统接收转向指令经处理后形成转向信号分别传给两驱动电机，使两驱动电机产生转速差，从而实现电动轮椅的转向。普通轮椅和电动轮椅均安装有万向轮以配合驱动轮共同支撑轮椅架。两驱动轮通过转速差方式转向时容易受到万向轮的角度影响，尤其在万向轮与驱动轮发生角度自锁时，驱动轮在原地容易发生间隙性打滑的现象，不利于轮椅转向。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种可提高转向控制精确性的智能轮椅。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种智能轮椅，包括底盘、安装于底盘前端部的前轮架、分别可转动地安装于所述前轮架两侧的两导向轮、安装于底盘上的座椅、控制系统；所述座椅上安装有用以操控智能轮椅转向的操控器；所述前轮架上安装有转向机构和角度传感器；所述转向机构包括转向驱动电机、安装于转向驱动电机上的主动齿轮、与主动齿轮配合传动的从动齿轮，所述转向机构通过所述从动齿轮驱动两导向轮转向，所述角度传感器用以检测所述主动齿轮或从动齿轮的转动角度并反馈至控制系统；所述操控器、转向驱动电机、角度传感器分别与所述控制系统信号连接。相较于现有技术本技术具有如下有益效果：本技术的智能轮椅包括用以检测从动齿轮或主动齿轮转动信息的角度传感器，所以控制系统通过角度传感器可以得到转向机构实际执行转动的信息，当实际执行的转动与预设的转动不一致时，控制系统能够补偿转动误差，从而提高了转向的精确性。优选的，所述操控器包括用以控制智能轮椅转向的实施件，所述实施件为方向摇杆、液晶触摸屏、旋钮、滚球或方向拨片。优选的，所述前轮架安装有用以固定角度传感器的固定架，所述角度传感器设置于从动齿轮的外侧并检测所述从动齿轮的转动角度。进一步的，所述从动齿轮通过传动轴可转动地安装于所述前轮架，所述传动轴上固定连接有转向连板；所述前轮架的两端分别安装有用以安装导向轮的转向节；所述转向机构还包括两转向拉杆，每一所述转向拉杆的一端铰接于从动齿轮或转向连板，另一端铰接于转向节。优选的，所述转向连板上设置有转向限位块；所述前轮架上设置有与转向限位块配合的转向限位槽。优选的，所述前轮架的两端部均固定连接有转向节叉，所述转向节通过转向轴铰接于所述转向节叉。优选的，所述转向轴的上端靠近于传动轴，转向轴的下端远离于传动轴。附图说明图1为本技术智能轮椅的前视立体示意图；图2为本技术中底盘的立体示意图；图3为本技术中底盘与前轮架的拆解示意图；图4为本技术中前轮架与转向机构的连接示意图；图5为沿图4中A－A线的立体剖视图；图6为本技术中转向连板的立体示意图；图7为本技术中后轮架的立体示意图；图8为本技术智能轮椅的后视立体示意图；图9为沿图8中B－B线的剖视图；图10为图9中C部的局部放大图；图11为本技术智能轮椅包含有罩壳的立体示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作详细的说明，而非对本技术的保护范围限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“横向”、“纵向”、“竖向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。参阅图1，本实施例中的智能轮椅，包括底盘1、分别安装于底盘1前端部和后端部的前轮架2和后轮架3、安装于底盘1上的座椅4、控制系统8、电池9。前轮架2的两侧分别安装有导向轮20，后轮架3的两侧分别安装有驱动轮30。座椅4上安装有用以供使用者操控智能轮椅运行的操控器40。操控器40可以实现智能轮椅前后移动、左右转向、加减速等操作。参阅图2，底盘1包括左右间隔设置的第一纵梁11和第二纵梁12、分别前后依次间隔设置的并固定连接第一纵梁11和第二纵梁12的第一横梁13、第二横梁14和第三横梁15。第一横梁13位于底盘1的前部并趋近设置于第一纵梁11和第二纵梁12的前端；第二横梁14间隔设置于第一横梁13和第三横梁15之间；第三横梁15设置于第一纵梁11和第二纵梁12的后端，第三横梁15的两端分别突出于第一纵梁11和第二纵梁12并向外侧延伸。座椅4通过支撑杆16安装于底盘1的上方，前轮架2连接于第一横梁13，后轮架3连接于第三横梁15。第二横梁14和第三横梁15之间设置有用以固定连接支撑杆16的支撑板17。支撑板17的后端部设置有用于安装电池9的电池固定盒171。支撑杆16的前侧通过连接板161固定安装控制系统8。本实施例中的座椅4、电池9和控制系统8尽量偏向于底盘1的后部，以保持整体重心偏向后部，减少智能轮椅运行时向前侧倾，有利于提高使用智能轮椅的安全性。当然在其他实施方式中，电源和控制系统8可安装于底盘1的间隔槽内，以减少电源和控制系统8的占用体积，使得整体结构紧凑。参阅图3，前轮架2为一横向设置于底盘1下方的杆体。前轮架2的两端分别突出于底盘1的第一纵梁11和第二纵梁12并向外侧延伸。前轮架2的两端均固定连接有安装转向节21的转向节叉22，两导向轮20分别通过两转向节21可转动地安装于前轮架2的两侧。前轮架2的中间位置设置有摆动转轴23，底盘1的第一横梁13的中间位置设置有与摆动转轴23配合并可转动地连接的摆动轴套131。摆动转轴23沿智能轮椅前后方向延伸设置于前轮架2上，摆动转轴23呈纵向设置。根据转轴与轴套可相对转动的原理，前轮架2可绕摆动转轴23左右摆动，底盘1可绕摆动轴套131左右摆动，即前轮架2可相对于底盘1左右摆动，或者底盘1可相对于前轮架2左右摆动。另外，根据杠杆原理，当智能轮椅的两导向轮20行驶于凹凸不平的路面时，两导向轮20跟随前轮架2围绕摆动转轴23左右摆动，因摆动转轴23设置于前轮架2的中间位置，使得前轮架2两侧的力臂相等，以保持前轮架2左侧和右侧的相对平衡，提高两导向轮20移动时相对于地面的稳定性。当智能轮椅的后部位于凹凸不平的路面时，例如：两驱动轮30位于横向的凹凸不平的路面，两驱动轮30跟随底盘1围绕摆动轴套131左右摆动，因摆动轴套131设置于底盘1的第一横梁13的中间位置，使得底盘1的左侧和右侧的力臂相等，以保持底盘1左侧和右侧的相对平衡，提高两驱动轮30移动时相对于地面的稳定性。通过相互配合的摆动转轴23与摆动轴套131，使得底盘1和后轮架3结合为相对摆动结构的一部分，前轮架2为相对摆动结构的另一部分，智能轮椅可以行驶于凹凸不平的路面，并提高车辆左右方向的稳定性。在其他实施方式中，摆动轴套131亦可以设置于前轮架2上，摆动转轴23相应的设置于底盘1上。参阅图3，本实施例中，底盘1的第一纵梁11和第二纵梁12的前端分别与前轮架2的两端部的接触处均设置有弹性件24。两端部中的其中一个端部对应于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能轮椅，其特征在于：包括底盘、安装于底盘前端部的前轮架、分别可转动地安装于所述前轮架两侧的两导向轮、安装于底盘上的座椅、控制系统；所述座椅上安装有用以操控智能轮椅转向的操控器；所述前轮架上安装有转向机构和角度传感器；所述转向机构包括转向驱动电机、安装于转向驱动电机上的主动齿轮、与主动齿轮配合传动的从动齿轮，所述转向机构通过所述从动齿轮驱动两导向轮转向，所述角度传感器用以检测所述主动齿轮或从动齿轮的转动角度并反馈至控制系统；所述操控器、转向驱动电机、角度传感器分别与所述控制系统信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能轮椅，其特征在于：包括底盘、安装于底盘前端部的前轮架、分别可转动地安装于所述前轮架两侧的两导向轮、安装于底盘上的座椅、控制系统；所述座椅上安装有用以操控智能轮椅转向的操控器；所述前轮架上安装有转向机构和角度传感器；所述转向机构包括转向驱动电机、安装于转向驱动电机上的主动齿轮、与主动齿轮配合传动的从动齿轮，所述转向机构通过所述从动齿轮驱动两导向轮转向，所述角度传感器用以检测所述主动齿轮或从动齿轮的转动角度并反馈至控制系统；所述操控器、转向驱动电机、角度传感器分别与所述控制系统信号连接。2.根据权利要求1所述的智能轮椅，其特征在于：所述操控器包括用以控制智能轮椅转向的实施件，所述实施件为方向摇杆、液晶触摸屏、旋钮、滚球或方向拨片。3.根据权利要求1所述的智能轮椅，其特征在于：所述前轮架安装有用以固定角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：左国刚，
申请(专利权)人：左国刚，
类型：新型
国别省市：江苏,32