一种可电动助力行走与爬楼驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可电动助力行走与爬楼驱动装置，采用将行走机构与爬行架相结合，构成创新性的行星齿轮传动原理；平路行走时，驱动部带动太阳轮正向旋转，具有两个行走轮同时与地面接触，太阳轮带动行星轮围绕行星轴反向自转，齿圈的内齿和外齿与行星轮同步反向旋转，以使传动齿轮带动行走轮正向旋转实现行走转动；楼梯爬行时，太阳轮正向旋转，行走轮遇楼梯受阻，传动齿轮、齿圈的内齿与外齿停止转动，太阳轮带动行星轮沿内齿正向公转，以使行星轴带动爬行架正向旋转实现越障爬行；解决了现有星轮结构在行走轮无法运转时造成爬行架动力反向运转，难以完成爬楼功能的技术问题，并具有结构简单与使用安全可靠的特点。

A Driving Device for Walking and Climbing with Electric Power

The utility model discloses an electrically powered walking and climbing driving device, which combines the walking mechanism with the climbing frame to form an innovative planetary gear transmission principle. When walking on a flat road, the driving part drives the solar wheel to rotate forward, and has two walking wheels contacting the ground at the same time. The solar wheel drives the planetary wheel to rotate reversely around the planetary axis, and the inner and outer teeth of the gear ring rotate with each other. The planetary wheel rotates synchronously and backwardly so as to make the driving gear drive the walking wheel to rotate forward to realize walking rotation; when the stairs climb, the sun wheel rotates forward, the walking wheel is blocked by the stairs, the inner and outer teeth of the driving gear and gear ring stop rotating, and the sun wheel drives the planetary wheel to rotate forward along the inner teeth, so that the planetary axis drives the crawler to rotate forward to achieve obstacle climbing; Wheel structure causes the power of crawling frame to run backward when the running wheel is unable to run. It is difficult to complete the technical problems of climbing function, and has the characteristics of simple structure and safe and reliable use.

【技术实现步骤摘要】
一种可电动助力行走与爬楼驱动装置
本技术涉及爬楼器械
，具体是一种可电动助力行走与爬楼驱动装置。
技术介绍
对于没有电梯的轮椅爬楼或搬运重物，是一件很困难的事情，需要消耗更多的人力才能完成，因此，采用电动动力的自动载重爬楼机或爬楼轮椅应运而生。爬楼机或爬楼轮椅的执行行走部分基本类同，按照其传动方式可分为：履带式、步进支撑式和星轮式三种。其中，履带型机构的爬楼装置为连续的行走方式，但当履带每离开上一台阶或行进到下一台阶时会出现因重心偏离而前后倾侧，不适合在楼梯阶沿太光滑及斜度大于30－35度的环境使用，另外履带的质量较重与磨损较大，以造成使用不方便、对楼梯阶沿造成损伤与后期维修成本高的问题，同时在平地行走时其阻力也较大，转角处拐弯不灵活。对此，国内外提出过各种各样的改进机构，但目前仍不是很理想。步进支撑式爬楼装置已有近百年的历史，由两套支承装置交替支承，以实现上下楼梯的功能，经过多年不断的演变和改进，具有使用广泛及安全性比较高的优点，但步进支撑式爬楼装置存在传动机构复杂、结构高度集成化的特点，加之大量高硬度轻质材料的使用导致造价高昂。星轮式的爬楼机构由均匀分布在Y形、五星或十字形系杆上的若干个小轮构成，各个小轮既可以绕各自的轴线自转，又可以随着系杆一起绕中心轴公转，在平地行走时，各小轮自转，而爬楼梯时，各小轮一起公转，从而实现爬楼的功能，星轮式爬楼机构具有传动结构简单，平地行走、爬楼梯及转弯转角都比较灵活，且质量轻便和造价低廉的优点，适于推广应用。公告号为CN103932849B的技术专利公开了一种欠驱动自适应式爬楼轮椅，其欠驱动轮系包括齿轮箱、轮架轴、中轴、小轴、车轮、变速箱、轮架轴上套装的大齿轮、中轴上活动套装的中齿轮、小轴上活动套装的小齿轮，小齿轮、中齿轮和大齿轮均设置在齿轮箱内，车轮与小齿轮数量相同，且与小齿轮固定连接，大齿轮与中齿轮相齿合，中齿轮与小齿轮相齿合，轮架轴与变速箱的动力输出端连接，该欠驱动轮系为三臂星形轮系，三臂星形轮系优点在于可以跨过较高的障碍；但上述技术方案的爬楼驱动轮系在遇到障碍时，车轮会停止转动，进而使小齿轮和中齿轮也会停止转动，大齿轮对中齿轮的力矩会使整个轮系产生向前翻转转动以实现跨过障碍，但问题在于，大齿轮与中齿轮以及中齿轮与小齿轮均是采用外齿合传动形式，也即大齿轮与中齿轮的旋转方向相反，小齿轮与大齿轮的旋转方向相同，当大齿轮正向转动时，中齿轮起到传动作用使小齿轮也同步正向转动；在大齿轮正向转动为正向前行时，大齿轮对中齿轮的力矩会使整个轮系产生向大齿轮转动方向相反的反向转动，也即使整个轮系产生向后翻转转动而非向前翻转转动，进而造成轮椅向后退，从而无法实现向前跨过障碍的爬楼梯使用功能需要；另外，通过对现有专利技术的检索分析发现，三壁星形轮系均采用上述类同的外齿合传动形式，因此研究设计一种能实现爬楼梯使用功能需要，且轻便可靠的星形轮轮椅驱动装置十分必要。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种可电动助力行走与爬楼驱动装置，采用行星齿轮结构的传动工作原理，可有效实现平路行走及楼梯爬行的使用功能需要，解决了现有星轮结构在行走轮无法运转时造成爬行架动力反向运转，难以完成爬楼功能的问题，具有结构简单、轻便可靠以及实用性强的特点。为达到上述目的，本技术的技术方案如下：一种可电动助力行走与爬楼驱动装置，包括爬行架、驱动部以及行走机构，所述行走机构包括行走轮组以及行星轮组，所述行走轮组的数量为多个且构成以行星轮组轴心为中心的星形状；所述行走轮组包括与爬行架转动连接的转轴、安装在转轴上的传动齿轮以及固设在转轴外端的行走轮；所述行星轮组包括主轴、太阳轮、行星轴、行星轮以及齿圈，所述主轴转动连接在爬行架上且与驱动部的动力输出端连接，所述太阳轮固设在主轴的外端，所述行星轴与爬行架固定连接，所述行星轮转动连接在行星轴的外端，且行星轮的数量为多个，所述齿圈具有与太阳轮同轴心的内齿和外齿；所述行星轮与太阳轮外齿合，且行星轮与所述齿圈的内齿内齿合，所述外齿与传动齿轮外齿合；平路行走工作状态，驱动部动力传递到主轴以使太阳轮正向旋转，具有两个行走轮与地面接触，太阳轮带动行星轮围绕行星轴反向自转，齿圈的内齿和外齿与行星轮同步反向旋转，以使传动齿轮带动行走轮正向旋转实现行走转动；楼梯爬行工作状态，驱动部动力传递到主轴以使太阳轮正向旋转，行走轮遇楼梯受阻，传动齿轮、齿圈的内齿与外齿停止转动，太阳轮带动行星轮沿内齿正向公转，以使行星轴带动爬行架正向旋转实现越障爬行。进一步地，还包括安装在主轴上且位于齿圈外侧的齿圈固定板，且所述齿圈固定板与齿圈可拆卸连接。进一步地，还包括单向轴承，所述转轴通过单向轴承实现与爬行架转动连接。进一步地，所述行走轮组的数量为3-5个。进一步地，所述驱动部包括旋转电机和变速机构，所述旋转电机通过变速机构与主轴动力连接。进一步地，还包括与旋转电机电连接的电力控制单元，所述电力控制单元包括蓄电池组、电池监控模块、显示及充电模块、传感器及控制模块、操控开关以及电机驱动模块。进一步地，所述传感器及控制模块中的传感器包括角度传感器，所述角度传感器用于感测行走及爬行角度以控制电机驱动模块的输出功率大小或主轴的转速大小。本技术的有益效果：1、本技术采用将行走机构与爬行架相结合，构成创新性的行星齿轮传动工作原理，行走机构包括行走轮组以及行星轮组，行星轮组包括主轴、太阳轮、行星轴、行星轮以及齿圈；在平路行驶工作状态时，驱动部动力传递到主轴以使太阳轮正向旋转，具有两个行走轮与地面接触，太阳轮带动行星轮围绕行星轴反向自转，齿圈的内齿和外齿与行星轮同步反向旋转，以使传动齿轮带动行走轮正向旋转实现行走转动；楼梯爬行工作状态时，驱动部动力传递到主轴以使太阳轮正向旋转，行走轮遇楼梯受阻，传动齿轮、齿圈的内齿与外齿停止转动，太阳轮带动行星轮沿内齿正向公转，以使行星轴带动爬行架正向旋转实现越障爬行，从而有效实现平路行走及楼梯爬行的使用功能需要；2、本技术中设置具有内齿与外齿的齿圈，既可起到太阳轮对传动齿轮的同向动力传递作用，还可在传动齿轮及齿圈固定受阻时，保证行星轮带动爬行架沿内齿同向旋转，解决了现有星轮结构在行走轮无法运转时造成爬行架动力反向运转，难以完成爬楼功能的问题，太阳轮的动力输出顺畅，且运转工作灵活无卡滞，使用轻便可靠；3、本技术中的转轴通过单向轴承实现与爬行架转动连接，应用单向轴承或称超越轴承，可在驱动部失去电力或电机出现故障时，仍可由人力单方向运作行走，使用方便，满足不同的实际使用需要；4、本技术的可电动助力行走与爬楼驱动装置，行走轮组的数量可根据实际应用需要进行具体设定，爬行架与行走轮组相对应，有效取代了传统人力搬运方式，可适于不同载重运输爬行及轮椅爬行的爬楼应用，并具有其结构简单、布局紧凑、质量轻便、价格低廉与实用性强的特点，适于推广应用。附图说明图1为本技术一种可电动助力行走与爬楼驱动装置的结构示意图；图2为本技术的行星轮组一种实施例结构示意图；图3为本技术的电力控制单元的流程框图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术作进一步详细说明。需要注意的是，除非另有说明，本申本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可电动助力行走与爬楼驱动装置，包括爬行架(1)、驱动部以及行走机构，其特征在于：所述行走机构包括行走轮组(3)以及行星轮组(4)，所述行走轮组的数量为多个且构成以行星轮组轴心为中心的星形状；所述行走轮组包括与爬行架转动连接的转轴(31)、安装在转轴上的传动齿轮(32)以及固设在转轴外端的行走轮(33)；所述行星轮组包括主轴(41)、太阳轮(42)、行星轴(43)、行星轮(44)以及齿圈(45)，所述主轴转动连接在爬行架上且与驱动部的动力输出端连接，所述太阳轮固设在主轴的外端，所述行星轴与爬行架固定连接，所述行星轮转动连接在行星轴的外端，且行星轮的数量为多个，所述齿圈具有与太阳轮同轴心的内齿(45a)和外齿(45b)；所述行星轮与太阳轮外齿合，且行星轮与所述齿圈的内齿内齿合，所述外齿与传动齿轮外齿合；平路行走工作状态，驱动部动力传递到主轴以使太阳轮正向旋转，具有两个行走轮与地面接触，太阳轮带动行星轮围绕行星轴反向自转，齿圈的内齿和外齿与行星轮同步反向旋转，以使传动齿轮带动行走轮正向旋转实现行走转动；楼梯爬行工作状态，驱动部动力传递到主轴以使太阳轮正向旋转，行走轮遇楼梯受阻，传动齿轮、齿圈的内齿与外齿停止转动，太阳轮带动行星轮沿内齿正向公转，以使行星轴带动爬行架正向旋转实现越障爬行。...

【技术特征摘要】
1.一种可电动助力行走与爬楼驱动装置，包括爬行架(1)、驱动部以及行走机构，其特征在于：所述行走机构包括行走轮组(3)以及行星轮组(4)，所述行走轮组的数量为多个且构成以行星轮组轴心为中心的星形状；所述行走轮组包括与爬行架转动连接的转轴(31)、安装在转轴上的传动齿轮(32)以及固设在转轴外端的行走轮(33)；所述行星轮组包括主轴(41)、太阳轮(42)、行星轴(43)、行星轮(44)以及齿圈(45)，所述主轴转动连接在爬行架上且与驱动部的动力输出端连接，所述太阳轮固设在主轴的外端，所述行星轴与爬行架固定连接，所述行星轮转动连接在行星轴的外端，且行星轮的数量为多个，所述齿圈具有与太阳轮同轴心的内齿(45a)和外齿(45b)；所述行星轮与太阳轮外齿合，且行星轮与所述齿圈的内齿内齿合，所述外齿与传动齿轮外齿合；平路行走工作状态，驱动部动力传递到主轴以使太阳轮正向旋转，具有两个行走轮与地面接触，太阳轮带动行星轮围绕行星轴反向自转，齿圈的内齿和外齿与行星轮同步反向旋转，以使传动齿轮带动行走轮正向旋转实现行走转动；楼梯爬行...

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