一种阶梯式爬楼轮椅及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种阶梯式爬楼轮椅，包括爬楼组件和座椅；爬楼组件包括上底架、下底架、滚轮、滚轮安装板、两根滑柱、四根立柱和伸缩驱动器；座椅同轴安装在上底架的上表面；在下底架的前端长边底部设置两根立柱，在上底架的后端长边的内侧底部设置两根立柱；两根滑柱的底端各设置滚轮安装板；滚轮安装板下方至少安装两个滚轮，其中至少一个滚轮为驱动轮；通过控制四根立柱和两根滑柱的垂直伸缩、以及驱动轮的驱动位移、连接组件，进而实现爬楼和平地行走；本发明专利技术提供的一种阶梯式爬楼轮椅既在在平地行走，又能爬楼行走，并且在爬楼过程中，乘坐者在轮椅上的重心始终稳定，乘坐者利用本轮椅可以安全、平稳的完成爬楼运动，有利于普遍推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种阶梯式爬楼轮椅及其使用方法
本专利技术涉及轮椅，特别是一种阶梯式爬楼轮椅及其使用方法。
技术介绍
虽然普通轮椅结构简单、价格便宜，普通消费者都能够承受的起，但由于其结构的缺陷，只能保证老人在无障碍的室内外行走，当面对台阶和楼梯时就显得力不从心了，只有借助外力的帮助下才能通过，更多时候，即使有外力的帮助，也显得很困难。以上的这些不足使得普通轮椅的应用范围存在着很大的局限性，同时也给行动不便的老人与肢体残疾者造成极大地不便。很多没有专人照顾的老人和肢体残疾的人，由于常年独自呆在家里，缺乏与外界必要的沟通与交流，容易影响心理健康，造成心理疾病的产生，在这样一个提倡共享科技与经济社会发展成果的时代，老年人和残疾人也应该同健康人一样从中获益。现有的助人上楼装置的形式有多种，根据结构和功能的不同主要可以分为四类：轮组式、步行式、履带式和轨道式。轮组结构的爬楼轮椅优点是使用范围大，运动方式灵活，轮子配置形式可调，成本也相对较低，无障碍环境下具有较好的行动性能。但在上下楼梯过程中，各个小轮依次与楼梯台阶相接触，难免发生冲击振动，而且重心有较大的起伏，有较大的安全隐患。步行式爬楼轮椅爬楼时运动平稳，可以适应各种楼梯的使用；但其需要一个良好的控制器，并且操作复杂，平地行走缓慢；座椅位置较高，使用者容易造成心理恐惧，距离实际应用还有很大的距离。履带式爬楼轮椅，运动平稳、波动小，并且对不同尺寸楼梯的适应性较强，但在楼梯半层平台处转弯时，由于爬楼机构整体前后尺寸过大而转弯不灵活、通过性差，且平地运动时，运动不够灵活、能耗高。轨道式上下楼轮椅技术较成熟，运行相对稳定，乘坐者感觉较为舒适。但需统一铺设导轨，目前主要用于一些大型体育馆、地铁等公共场合，针对结构不同的楼梯，需要安装不同的导轨，代价过于昂贵，很难推广使用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种阶梯式爬楼轮椅，该阶梯式爬楼轮椅既在在平地行走，通过四根立柱和两根滑柱的垂直伸缩、以及驱动轮的驱动位移和连接组件的配合，进而实现爬楼行走，并且在爬楼过程中，乘坐者在轮椅上的重心始终稳定，乘坐者利用本轮椅可以安全、平稳的完成爬楼运动，有利于普遍推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种阶梯式爬楼轮椅，包括爬楼组件和座椅；爬楼组件包括上底架、下底架、滚轮、滚轮安装板、两根滑柱、四根立柱和伸缩驱动器；上底架和下底架均为长方形架，且长边垂直于行进方向、宽边平行于行进方向；座椅同轴安装在上底架的上表面；下底架通过连接组件平行抽拉式设置在上底架的底部；四根立柱分别为立柱a、立柱b、立柱c和立柱d；其中，立柱a和立柱b分别设置在下底架的前端长边底部，立柱a和立柱b的末端均设有气动吸盘；立柱c和立柱d设置在上底架的后端长边的内侧底部；两根滑柱的上端均滑动设置在上底架的两条宽边底部，两根滑柱的底端各设置一块长度沿行进方向的滚轮安装板；每个滚轮安装板下方至少安装两个滚轮，其中至少一个滚轮为驱动轮；两根滑柱分别在驱动轮的驱动下，沿着上底架的宽边进行往复滑移；四根立柱和两根滑柱内均设置有伸缩驱动器，并均在对应伸缩驱动器的控制下实现垂直伸缩；通过控制四根立柱和两根滑柱的垂直伸缩、以及驱动轮的驱动位移、连接组件，进而实现爬楼和平地行走。进一步地，所述连接组件包括包括横杆、滑轴、滑动驱动器以及连接横杆和滑轴的连接杆，所述横杆固定在上底架上，所述滑轴固定连接在下底架上，连接杆的一端连接在横杆上，连接杆的另一端通过套筒与滑轴连接；所述滑动驱动器固定在套筒上并作动于滑轴，滑轴在滑轴驱动器的驱动下，沿着行进方向在套筒中进行往复滑移。进一步地，所述四根立柱的末端与滑柱、滑柱底端的滚轮安装板、滚轮安装板下方的滚轮，均无交点产生。进一步地，所述滚轮安装板上的滚轮间距为10cm-15cm，所述上底架宽度和下底架宽度的宽度均大于30cm。进一步地，所述的阶梯式爬楼轮椅还包括安装在座椅上的平衡感应器，所述平衡感应器用于检测座椅的平衡信息。进一步地，所述的阶梯式爬楼轮椅还包括安装在四个立柱的末端和滚轮安装板上的高度传感器，所述高度传感器用于检测离地垂直高度距离。进一步地，所述滚轮通过万向节连接在滚轮安装板。进一步地，在上底架和座椅之间还设有箱体，所述箱体固定安装在座椅底部。进一步地，在座椅的左右两边分别设有护栏。基于以上的，阶梯式爬楼轮椅，而提出一种阶梯式爬楼轮椅的使用方法，包括锁定模式、平地模式、上楼模式、下楼模式，具体如下：（1）锁定模式：四根立柱和两根滑柱在对应伸缩驱动器的控制下均实现着地，滚轮在地面锁死；（2）平地模式：上底架、下底架和底座锁定同轴，所述滑柱在上底架中锁死，滑柱向下延伸直至滚轮着地，立柱a、立柱b、立柱c和立柱d全部向上收缩至离地，控制驱动轮在地面移动，实现轮椅在平地移动；（3）上楼模式，包括如下步骤：步骤1、上楼前准备：驱动轮在平地模式下移动至台阶a1的侧壁后，驱动轮在地面锁死，立柱c和立柱d向下延伸至着地；步骤2、下底架移动至台阶a1上：立柱a和立柱b向上收缩，直至立柱a和立柱b的末端落在台阶a1的台阶面所在的平面与台阶a2的台阶面所在的平面之间为止，与此同时，下底架向前移动，直至立柱a和立柱b到达台阶a2的侧壁，立柱a和立柱b均向下延伸直至与台阶a1的台阶面接触；步骤3、上底架向前移动：滑柱向上收缩至离地，滑柱移动至上底架的宽边后端处并在此处锁定，此时滑柱在立柱c和立柱d的后方，滑柱向下延伸至着地，立柱c和立柱d向上收缩至台阶a1的台阶面所在平面的上方为止，驱动轮向前滚动，带动上底架向前移动，直至驱动轮移动至台阶a1的侧壁处为止，此时立柱c和立柱d的末端均在台阶a1的台阶面上方，立柱c和立柱d向下延伸至台阶a1的台阶面接触为止；步骤4、滚轮移动至台阶a1上：滑柱向上收缩，直至滚轮落在台阶a1的台阶面所在平面的上方为止，滑柱在上底架的宽边中向前移动，直至滚轮在台阶a1的台阶面上为止，滑柱向下延伸直至滚轮与台阶a1的台阶面接触，此时滚轮在台阶a1的台阶面上锁死；（4）下楼模式，包括如下步骤：步骤1、下楼前准备：驱动轮在平地模式下移动至下台阶an边缘附近后，驱动轮在地面锁死，立柱c和立柱向下延伸至着地；步骤2、下底架移动至台阶an上：立柱a和立柱b向上收缩至离地，下底架向前移动，直至立柱a和立柱b的落在下台阶an-1边缘附近后，下底架停止移动，立柱a和立柱b向下延伸，直至与台阶an的台阶面接触为止，打开气动吸盘；步骤3、上底架向前移动：滚轮在地面锁死，立柱c和立柱d向上收缩至离地，上底架向前移动，直至立柱c和立柱d到达下台阶an边缘附近为止，与此同时，立柱c和立柱d向下延伸至着地；步骤4、滚轮移动至台阶an上：滚轮在地面解锁，驱动轮向前移动，直至滚轮全部位于台阶an的台阶面上方，滑柱向下延伸，直至滚轮与台阶an的台阶面接触为止，且滚轮锁死在台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：包括爬楼组件和座椅；/n爬楼组件包括上底架、下底架、滚轮、滚轮安装板、两根滑柱、四根立柱和伸缩驱动器；/n上底架和下底架均为长方形架，且长边垂直于行进方向、宽边平行于行进方向；/n座椅同轴安装在上底架的上表面；/n下底架通过连接组件平行抽拉式设置在上底架的底部；/n四根立柱分别为立柱a、立柱b、立柱c和立柱d；其中，立柱a和立柱b分别设置在下底架的前端长边底部，立柱a和立柱b的末端均设有气动吸盘；立柱c和立柱d设置在上底架的后端长边的内侧底部；/n两根滑柱的上端均滑动设置在上底架的两条宽边底部，两根滑柱的底端各设置一块长度沿行进方向的滚轮安装板；每个滚轮安装板下方至少安装两个滚轮，其中至少一个滚轮为驱动轮；两根滑柱分别在驱动轮的驱动下，沿着上底架的宽边进行往复滑移；/n四根立柱和两根滑柱内均设置有伸缩驱动器，并均在对应伸缩驱动器的控制下实现垂直伸缩；/n通过控制四根立柱和两根滑柱的垂直伸缩、以及驱动轮的驱动位移、连接组件，进而实现爬楼和平地行走。/n

【技术特征摘要】
1.一种阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：包括爬楼组件和座椅；
爬楼组件包括上底架、下底架、滚轮、滚轮安装板、两根滑柱、四根立柱和伸缩驱动器；
上底架和下底架均为长方形架，且长边垂直于行进方向、宽边平行于行进方向；
座椅同轴安装在上底架的上表面；
下底架通过连接组件平行抽拉式设置在上底架的底部；
四根立柱分别为立柱a、立柱b、立柱c和立柱d；其中，立柱a和立柱b分别设置在下底架的前端长边底部，立柱a和立柱b的末端均设有气动吸盘；立柱c和立柱d设置在上底架的后端长边的内侧底部；
两根滑柱的上端均滑动设置在上底架的两条宽边底部，两根滑柱的底端各设置一块长度沿行进方向的滚轮安装板；每个滚轮安装板下方至少安装两个滚轮，其中至少一个滚轮为驱动轮；两根滑柱分别在驱动轮的驱动下，沿着上底架的宽边进行往复滑移；
四根立柱和两根滑柱内均设置有伸缩驱动器，并均在对应伸缩驱动器的控制下实现垂直伸缩；
通过控制四根立柱和两根滑柱的垂直伸缩、以及驱动轮的驱动位移、连接组件，进而实现爬楼和平地行走。


2.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：所述连接组件包括包括横杆、滑轴、滑动驱动器以及连接横杆和滑轴的连接杆，所述横杆固定在上底架上，所述滑轴固定连接在下底架上，连接杆的一端连接在横杆上，连接杆的另一端通过套筒与滑轴连接；所述滑动驱动器固定在套筒上并作动于滑轴，滑轴在滑轴驱动器的驱动下，沿着行进方向在套筒中进行往复滑移。


3.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：所述四根立柱的末端与滑柱、滑柱底端的滚轮安装板、滚轮安装板下方的滚轮，均无交点产生。


4.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：所述滚轮安装板上的滚轮间距为10cm-15cm，所述上底架宽度和下底架宽度的宽度均大于30cm。


5.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：所述的阶梯式爬楼轮椅还包括安装在座椅上的平衡感应器，所述平衡感应器用于检测座椅的平衡信息。


6.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：所述的阶梯式爬楼轮椅还包括安装在四个立柱的末端和滚轮安装板上的高度传感器，所述高度传感器用于检测离地垂直高度距离。


7.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：所述滚轮通过万向节连接在滚轮安装板。


8.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：在上底架和座椅之间还设有箱体，所述箱体固定安装在座椅底部。


9.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：在座椅的左右两边分别设有护栏。


10.一种阶梯式爬楼轮椅的使用方法，基于权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋定祎，赵昊琳，陈敏华，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32