一种单旋转驱动三姿态变换的轮椅制造技术

本发明专利技术公开一种单旋转驱动三姿态变换的轮椅，包括：座椅，其底面中间铰接设置有支架并与座椅围成四边形结构，且所述支架各边之间相互铰接；靠背，其底部前侧与所述座椅后侧铰接，底部后侧与支架的后侧边固定连接；腿托，其上部与所述座椅和所述支架铰接；车轮架，其顶部铰接设置在所述座椅和所述支架的铰接处；锁定杆，其倾斜设置，其一端与所述座椅后侧可断开式铰接，另一端与所述腿托下部可断开式铰接，中部与所述车轮架铰接；驱动机构，其输出端设置在所述座椅和所述支架的铰接处，用于驱动所述支架与所述座椅围成的四边形发生运动形变，实现轮椅姿态变化。仅需一个旋转驱动，通过驱动的顺时针和逆时针旋转，实现轮椅三姿态变换，运动协调。

A Wheelchair with Single Rotation Drive and Three Attitude Conversion

The invention discloses a wheelchair driven by single rotation and three attitude transformation, which comprises: a seat, with a bracket in the middle of the bottom and a quadrilateral structure surrounded by the seat, and each side of the bracket is articulated with each other; a backrest, with the front side of the bottom and the rear side of the seat hinged with the rear side of the bracket; a leg bracket, with the upper part and the seat and the rear side of the bracket hinged with each other; and a leg bracket. The top of the wheel frame is articulated at the articulation of the seat and the bracket; the locking rod is inclined, one end of which can be disconnected from the rear side of the seat, the other end can be disconnected from the lower part of the leg bracket, and the middle part can be articulated with the wheel bracket; the driving mechanism, the output end of which is located at the articulation of the seat and the bracket, is used to drive the bracket. The quadrilateral enclosed by the frame and the seat undergoes motion deformation to realize the attitude change of the wheelchair. Only one rotating drive is needed to realize the three-attitude transformation and motion coordination of wheelchair by the clockwise and counterclockwise rotation of the drive.

【技术实现步骤摘要】
一种单旋转驱动三姿态变换的轮椅
本专利技术涉及轮椅
，更具体的是，本专利技术涉及一种单旋转驱动三姿态变换的轮椅。
技术介绍
轮椅作为一种辅助代步工具，无论是老年人还是肢体功能障碍的残疾人对其的需求都十分迫切。针对依赖轮椅人群在日常移动行走和康复训练的实际需求，国内外很多研究机构及公司设计了三姿态轮椅，但是大多数三姿态轮椅基于多个四边形连杆机构、曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构等机构，采用两个及以上的驱动(如电动推杆)实现三姿态变换，结构复杂、轮椅本体重。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种单旋转驱动三姿态变换的轮椅，仅需一个旋转驱动，通过驱动的顺时针和逆时针旋转，依靠靠背与腿托耦合运动实现躺姿，依靠椅座与靠背耦合运动实现站姿，运动协调，符合人体在姿态变换过程的运动特征，变换机构简单，可靠性高。本专利技术提供的技术方案为：一种单旋转驱动三姿态变换的轮椅，包括：座椅，其底面中间铰接设置有支架并与所述座椅围成四边形结构，且所述支架各边之间相互铰接；靠背，其底部前侧与所述座椅后侧铰接，底部后侧与所述支架的后侧边固定连接；腿托，其上部与所述座椅和所述支架铰接；车轮架，其顶部铰接设置在所述座椅和所述支架的铰接处；锁定杆，其倾斜设置，其一端与所述座椅后侧可断开式铰接，另一端与所述腿托下部可断开式铰接，中部与所述车轮架铰接，且能够绕水平垂直所述车轮架方向旋转；驱动机构，其输出端设置在所述座椅和所述支架的铰接处，用于驱动所述支架与所述座椅围成的四边形发生运动形变，实现轮椅姿态变化；其中，当轮椅处于坐姿时，所述锁定杆一端与所述座椅后侧铰接，另一端与所述腿托下部铰接；当轮椅处于躺姿时，所述锁定杆一端与所述座椅后侧铰接，另一端与所述腿托下部断开铰接；当轮椅处于站姿时，所述锁定杆一端与所述座椅后侧断开铰接，另一端与所述腿托下部铰接。优选的是，所述支架包括：竖连杆，其一端与所述座椅前侧铰接；横连杆，其与所述座椅平行设置，且一端与所述竖连杆另一端铰接；弯折连杆，其为中部弯折结构，且中部与所述座椅后侧铰接，所述弯折连杆一端与所述横连杆另一端铰接并与所述竖连杆平行设置，另一端与所述靠背固定连接。优选的是，所述座椅包括：椅板；以及第一铰接座，其设置在所述椅板底部前侧，且与所述竖连杆一端铰接；第二铰接座，其设置在所述椅板底部后侧，且与所述弯折连杆中部铰接；第三铰接座，其设置在所述第一铰接座和第二铰接座之间，且靠近所述第二铰接座设置在所述椅板上，并与所述锁定杆一端可断开式铰接。优选的是，所述靠背包括：背板，以及靠背连接杆，其倾斜向下设置，且一端与所述背板底部固定连接，另一端与所述第二铰接座和所述弯折连杆中部铰接；靠背斜连杆，其倾斜向上设置，且一端与所述背板顶部固定连接；靠背竖直杆，其平行所述背板设置，其一端与所述靠背斜连杆另一端固定连接，另一端与所述弯折连杆另一端固定连接。优选的是，所述腿托包括：托板；以及第四铰接座，其倾斜向上固定设置在所述托板上部，且与所述第一铰接座铰接；第五铰接座，其垂直固定设置在所述托板下部，且与所述锁定杆另一端可断开式铰接；第六铰接座，其垂直设置在靠近所述第四铰接座的所述托板上，且位于所述第四铰接座和第五铰接座之间，并与所述横连杆一端铰接。优选的是，所述驱动机构包括：减速箱；以及驱动电机，其输出端通过所述减速箱与所述第一铰接座、第四铰接座和竖连杆一端连接，用于驱动所述支架与所述座椅围成的四边形发生运动形变，实现轮椅姿态变化。优选的是，当轮椅由坐姿向躺姿变换时，所述驱动电机施加顺时针力矩。优选的是，当轮椅由坐姿向站姿变换时，所述驱动电机施加逆时针力矩。本专利技术所述的有益效果：(1)本专利技术在充分分析坐姿、躺姿、站姿的三姿态运动特征的基础上，提出了一种可快速实现三姿态变换的机构方案，即在坐姿的基础上，通过驱动的顺时针和逆时针旋转，分别实现躺姿和站姿变换，整个机构仅需一个旋转驱动，结构简单、可靠性高，易于实现轮椅的轻量化。(2)整个机构仅需一个旋转驱动，结构简单、可靠性高，易于实现轮椅的轻量化。通过靠背与腿托耦合运动实现躺姿，通过椅座与靠背耦合运动实现站姿，运动协调，符合人体在姿态变换过程的运动特征，变换机构、简单，可靠性高。附图说明图1为本专利技术所述单旋转驱动三姿态变换的轮椅的结构示意图。图2为本专利技术所述单旋转驱动三姿态变换的轮椅的座椅和支架的结构示意图。图3为本专利技术所述单旋转驱动三姿态变换的轮椅的靠背的结构示意图。图4为本专利技术所述单旋转驱动三姿态变换的轮椅的腿托的结构示意图。图5为本专利技术所述单旋转驱动三姿态变换的轮椅的坐姿状态示意图。图6为本专利技术所述单旋转驱动三姿态变换的轮椅的坐姿状态结构示意图。图7为本专利技术所述单旋转驱动三姿态变换的轮椅的躺姿中间状态示意图。图8为本专利技术所述单旋转驱动三姿态变换的轮椅的躺姿状态示意图。图9为本专利技术所述单旋转驱动三姿态变换的轮椅的躺姿状态结构示意图。图10为本专利技术所述单旋转驱动三姿态变换的轮椅的站中间状态示意图。图11为本专利技术所述单旋转驱动三姿态变换的轮椅的站姿状态示意图。图12为本专利技术所述单旋转驱动三姿态变换的轮椅的站姿状态结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术可以有许多不同的形式实施，而不应该理解为限于再次阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的。在附图中，为了清晰起见，会夸大结构和区域的尺寸和相对尺寸。如图1-4所示，本专利技术提供一种单旋转驱动三姿态变换的轮椅，包括：座椅100，其底部中间铰接设置有支架200并与座椅100围成四边形结构，且该支架200各边之间相互铰接，即支架200和座椅100围成的四边形可以发生运动形变，进而辅助座椅姿态变化；靠背300，其底部前侧与座椅100后侧铰接，底部后侧与支架200的后侧边固定连接；腿托400，其上部与座椅100和支架200铰接；车轮架500，其顶部铰接设置在座椅100和支架200的铰接处；锁定杆600，其倾斜设置，其一端与座椅100后侧可断开式铰接，另一端与腿托400下部可断开式铰接，中部与车轮架500垂直铰接，即座椅在进行姿态变化时，锁定杆600能够绕水平垂直车轮架方向旋转(即如图6所示，垂直于纸面方向，类似于钟表指针的旋转)；驱动机构700，其输出端设置在座椅100和支架200的铰接处，用于驱动支架200与座椅100围成的四边形发生运动形变，实现轮椅姿态变化。当轮椅处于坐姿时，锁定杆600一端与座椅100后侧铰接，另一端与腿托400下部铰接；当轮椅处于躺姿时，锁定杆600一端与座椅100后侧铰接，另一端与腿托100下部断开铰接；当轮椅处于站姿时，锁定杆600一端与座椅100后侧断开铰接，另一端与腿托400下部铰接。具体的，所述的支架200包括：竖连杆210，其一端与座椅100前侧铰接(通过固定铰链铰接，使得在轮椅的三姿态变换中，保持位置不变)；横连杆220，其平行座椅100设置，且一端与竖连杆210另一端铰接(通过连接铰链铰接，在下文叙述中，如果不是特别强调，铰接所使用的均为连接铰链)；弯折连杆230，其为中部弯折结构，且中部与座椅110后侧铰接，该弯折连杆230一端与横连杆220另一端铰接并与竖连杆210平行设置，另一端与靠背300固定连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转单旋转驱动三姿态变换的轮椅，其特征在于，包括：座椅，其底面中间铰接设置有支架并与所述座椅围成四边形结构，且所述支架各边之间相互铰接；靠背，其底部前侧与所述座椅后侧铰接，底部后侧与所述支架的后侧边固定连接；腿托，其上部与所述座椅和所述支架铰接；车轮架，其顶部铰接设置在所述座椅和所述支架的铰接处；锁定杆，其倾斜设置，其一端与所述座椅后侧可断开式铰接，另一端与所述腿托下部可断开式铰接，中部与所述车轮架铰接，且能够绕水平垂直所述车轮架方向旋转；驱动机构，其输出端设置在所述座椅和所述支架的铰接处，用于驱动所述支架与所述座椅围成的四边形发生运动形变，实现轮椅姿态变化；其中，当轮椅处于坐姿时，所述锁定杆一端与所述座椅后侧铰接，另一端与所述腿托下部铰接；当轮椅处于躺姿时，所述锁定杆一端与所述座椅后侧铰接，另一端与所述腿托下部断开铰接；当轮椅处于站姿时，所述锁定杆一端与所述座椅后侧断开铰接，另一端与所述腿托下部铰接。

【技术特征摘要】
1.一种旋转单旋转驱动三姿态变换的轮椅，其特征在于，包括：座椅，其底面中间铰接设置有支架并与所述座椅围成四边形结构，且所述支架各边之间相互铰接；靠背，其底部前侧与所述座椅后侧铰接，底部后侧与所述支架的后侧边固定连接；腿托，其上部与所述座椅和所述支架铰接；车轮架，其顶部铰接设置在所述座椅和所述支架的铰接处；锁定杆，其倾斜设置，其一端与所述座椅后侧可断开式铰接，另一端与所述腿托下部可断开式铰接，中部与所述车轮架铰接，且能够绕水平垂直所述车轮架方向旋转；驱动机构，其输出端设置在所述座椅和所述支架的铰接处，用于驱动所述支架与所述座椅围成的四边形发生运动形变，实现轮椅姿态变化；其中，当轮椅处于坐姿时，所述锁定杆一端与所述座椅后侧铰接，另一端与所述腿托下部铰接；当轮椅处于躺姿时，所述锁定杆一端与所述座椅后侧铰接，另一端与所述腿托下部断开铰接；当轮椅处于站姿时，所述锁定杆一端与所述座椅后侧断开铰接，另一端与所述腿托下部铰接。2.如权利要求1所述的单旋转驱动三姿态变换的轮椅，其特征在于，所述支架包括：竖连杆，其一端与所述座椅前侧铰接；横连杆，其与所述座椅平行设置，且一端与所述竖连杆另一端铰接；弯折连杆，其为中部弯折结构，且中部与所述座椅后侧铰接，所述弯折连杆一端与所述横连杆另一端铰接并与所述竖连杆平行设置，另一端与所述靠背固定连接。3.如权利要求2所述的单旋转驱动三姿态变换的轮椅，其特征在于，所述座椅包括：椅板；以及第一铰接座，其设置在所述椅板底部前侧，且与所述竖连杆一端铰接；第二铰接座，其设置在所述椅板底部后侧，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏鹏，樊瑜波，苏宏伦，潘国新，单新颖，李宏亮，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，国家康复辅具研究中心，
类型：发明
国别省市：北京,11