一种八腿轮椅及其控制方法技术

本发明专利技术涉及医疗器械技术领域，公开了一种八腿轮椅及其控制方法，其中八腿轮椅包括座椅、控制器、测距单元、水平传感器、有轮前腿、无轮前腿、有轮后腿和无轮后腿，控制器用于控制每个可伸缩的腿转动和/或伸缩，以使座椅与水平之间的夹角保持在预设角度范围内且始终由四组腿支撑。本发明专利技术通过测距单元实时测量台阶的宽度和台阶的高度，通过水平传感器实时测量座椅的水平度，再控制每个可伸缩的腿转动和/或伸缩，以使座椅处于水平状态且始终由四组腿支撑，实现八腿轮椅的爬楼行驶以及跨越沟渠行驶，并保证八腿轮椅爬楼和跨越沟渠的过程中，座椅保持水平状态且始终由四组腿支撑，保证了乘员的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种八腿轮椅及其控制方法
本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种八腿轮椅及其控制方法。
技术介绍
轮椅是一种以车轮代替双腿的代步工具，为腿脚不变的人士提供行走、爬楼或出行需求。楼房已然成为现今绝大多人的住所，目前多数层高小于七层的楼房并未配置电梯，对于采用轮椅的腿脚不便的人而言，普通轮椅在没有人帮助的情况下上下楼会变的非常困难，而且存在很严重的安全隐患，因此如何采用轮椅上、下楼已然成为目前要解决的重要技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种八腿轮椅及其控制方法，能够在保证常规行走功能的前提下，实现安全地上、下楼以及跨越窄沟。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种八腿轮椅，包括座椅、一对前轮、一对后轮和动力源，所述后轮与所述动力源连接，以驱动所述后轮转动并带动所述前轮随动；还包括：测距单元，用于测量台阶的宽度和所述台阶的高度；水平传感器，用于测量所述座椅的水平度；控制器及均与控制器电连接且均可伸缩的：有轮前腿，其上端与所述座椅前部转动连接使其能沿所述座椅的前后方向摆动，其下端与所述前轮转动连接；与所述有轮前腿一一对应的无轮前腿，所述无轮前腿的上端与所述座椅前部转动连接使其能沿所述座椅的前后方向摆动；有轮后腿，其上端与所述座椅后部转动连接使其能沿所述座椅的前后方向摆动，其下端与所述后轮转动连接；与所述有轮后腿一一对应的无轮后腿，所述无轮后腿的上端与所述座椅后部转动连接使其能沿所述座椅的前后方向摆动；所述控制器用于控制每个可伸缩的腿转动和/或伸缩，以使所述座椅处于水平状态且始终由四组腿支撑。作为上述八腿轮椅的一种优选技术方案，还包括均可伸缩且与所述控制器电连接的：与所述有轮前腿一一对应的有轮前摆动推杆，其前端转动连接于所述有轮前腿，其后端转动连接于所述座椅后部，用于驱动所述有轮前腿沿所述座椅的前后方向摆动；与所述无轮前腿一一对应的无轮前摆动推杆，其前端转动连接于所述无轮前腿，其后端转动连接于所述座椅后部，用于驱动所述无轮前腿沿所述座椅的前后方向摆动；与所述有轮后腿一一对应的有轮后摆动推杆，其前端转动连接于所述座椅前部，其后端转动连接于所述有轮后腿，用于驱动所述有轮后腿沿所述座椅的前后方向摆动；与所述无轮后腿一一对应的无轮后摆动推杆，其前端转动连接于所述座椅前部，其后端转动连接于所述无轮后腿，用于驱动所述无轮后腿沿所述座椅的前后方向摆动。作为上述八腿轮椅的一种优选技术方案，每个所述有轮前腿、所述有轮后腿、所述无轮后腿和所述无轮前腿内均设有与所述控制器电连接的第一压力传感器；和/或，每个所述有轮前摆动推杆、所述有轮后摆动推杆、所述无轮前摆动推杆和所述无轮后摆动推杆内均设有与所述控制器电连接的第二压力传感器。作为上述八腿轮椅的一种优选技术方案，还包括与所述控制器电连接的刹车组件，用于对所述后轮进行锁定或解锁。作为上述八腿轮椅的一种优选技术方案，所述座椅上设有均与所述控制器通讯连接的倒车雷达及倒车影像显示模块。作为上述八腿轮椅的一种优选技术方案，所述座椅上设有用于控制行驶速度和行驶方向的控制杆，所述控制杆与所述控制器电连接。本专利技术还提供了一种上述八腿轮椅的控制方法，根据地形障碍选择工作模式，以使所述座椅在任何所述工作模式下行走的过程中所述座椅始终处于水平状态且始终由四组腿支撑所；所述工作模式包括正常行驶模式、第一爬楼模式、第二爬楼模式、跨越沟渠模式、第一下楼模式和第二下楼模式。作为上述八腿轮椅的控制方法的一种优选技术方案，在八腿轮椅以预备姿态在正常行驶模式行走的过程中，若遇到上楼坡度大于等于预设上楼坡度和/或所述上楼台阶数大于1的楼梯，则控制所述座椅执行向后行驶的第一爬楼模式使爬楼过程中所述座椅处于水平状态且始终由四组腿支撑；和/或，在八腿轮椅以预备姿态在正常行驶模式行走的过程中，若遇到下楼坡度大于等于预设下楼坡度和/或所述下楼台阶数大于1的楼梯，则控制所述座椅执行向后行驶的第一下楼模式使下楼过程中所述座椅处于水平状态且始终由四组腿支撑；和/或，在八腿轮椅以预备姿态在正常行驶模式行走的过程中，若遇到上楼坡度小于所述预设上楼坡度且所述上楼台阶数为1的楼梯时，则控制所述座椅执行向前行驶的第二爬楼模式使爬楼过程中所述座椅处于水平状态且始终由四组腿支撑；和/或，在八腿轮椅以预备姿态在正常行驶模式行走的过程中，若遇到下楼坡度小于所述预设下楼坡度且所述下楼台阶数为1的楼梯时，则控制所述座椅执行向前行驶的第二下楼模式使下楼过程中所述座椅处于水平状态且始终由四组腿支撑；和/或，在八腿轮椅以预备姿态在正常行驶模式行走的过程中，若路面有沟渠时，则控制所述座椅执行跨越沟渠模式。作为上述八腿轮椅的控制方法的一种优选技术方案，所述第一爬楼模式和所述第一下楼模式的顺序相反，所述第一爬楼模式包括：步骤S11、控制轮椅向后行进使有轮后腿距离第N阶楼梯第一预设水平距离，N＝1，控制刹车组件动作使后轮被锁定；先控制无轮后腿收缩第一预设竖直距离以腾空，再控制无轮后摆动推杆推动无轮后腿迈上第N阶台阶，同时轮椅继续向后行进；控制有轮后摆动推杆收缩以拉动有轮后腿向前摆动，以使无轮后腿落到并稳定地支撑在第N阶台阶上；步骤S12、若第N阶台阶非楼梯顶，则控制无轮后摆动推杆收缩以带动轮椅继续向后行进；控制有轮后腿收缩至第一预设距离以腾空；控制有轮后摆动推杆伸长以推动有轮后腿向后摆动，以使有轮后腿稳定地落到第N+1阶台阶上；步骤S13、若N+1阶台阶为楼梯顶，则执行步骤S16；若N+1阶台阶非楼梯顶，则控制有轮后摆动推杆收缩以带动轮椅继续向后行进；同时控制有轮后腿和有轮前腿同时伸长，使座椅同时向上和向后运动；控制无轮后摆动推杆伸长以推动无轮后腿向后摆动，使无轮后腿落到并稳定地支撑在第N+2阶台阶上；控制无轮前摆动推杆收缩以拉动无轮前腿向后摆动，使无轮前腿落到并稳定地支撑在第N阶台阶上；步骤S14、若N+2阶台阶非楼梯顶，则控制无轮后腿和无轮前腿同时伸长，同时控制无轮前摆动推杆和无轮后摆动推杆动作以使座椅同时向上和向后运动；控制有轮后腿和有轮前腿均同时收缩第一预设距离以腾空；控制有轮后摆动推杆伸长以推动有轮后腿向后摆动，使有轮后腿落到并稳定地支撑在第N+3阶台阶上；控制有轮前摆动推杆收缩以拉动有轮前腿向后摆动，使有轮前腿落到并稳定地支撑在第N+1阶台阶上；步骤S15、若N+3阶台阶为楼梯顶，则执行步骤S16；若N+3阶台阶非楼梯顶，则令N＝N+1，返回步骤S13；所述步骤S16包括：步骤S16-1、控制有轮后腿和有轮前腿同时伸长，同时控制有轮前摆动推杆和有轮后摆动推杆动作以使座椅同时向上和向后运动；步骤S16-2、控制无轮后腿收缩、无轮后摆动推杆伸长以回到预备姿态；控制无轮前腿收缩第一预设距离以腾空，无轮前摆动推本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种八腿轮椅，包括座椅(1)、一对前轮(13)、一对后轮(14)和动力源，所述后轮(14)与所述动力源连接，以驱动所述后轮(14)转动并带动所述前轮(13)随动；其特征在于，还包括：/n测距单元，用于测量台阶的宽度和所述台阶的高度；/n水平传感器，用于测量所述座椅(1)的水平度；/n控制器(16)及均与控制器(16)电连接且均可伸缩的：/n有轮前腿(21)，其上端与所述座椅(1)前部转动连接使其能沿所述座椅(1)的前后方向摆动，其下端与所述前轮(13)转动连接；/n与所述有轮前腿(21)一一对应的无轮前腿(31)，所述无轮前腿(31)的上端与所述座椅(1)前部转动连接使其能沿所述座椅(1)的前后方向摆动；/n有轮后腿(41)，其上端与所述座椅(1)后部转动连接使其能沿所述座椅(1)的前后方向摆动，其下端与所述后轮(14)转动连接；/n与所述有轮后腿(41)一一对应的无轮后腿(51)，所述无轮后腿(51)的上端与所述座椅(1)后部转动连接使其能沿所述座椅(1)的前后方向摆动；/n所述控制器(16)用于控制每个可伸缩的腿转动和/或伸缩，以使所述座椅(1)处于水平状态且始终由四组腿支撑。/n...

【技术特征摘要】
1.一种八腿轮椅，包括座椅(1)、一对前轮(13)、一对后轮(14)和动力源，所述后轮(14)与所述动力源连接，以驱动所述后轮(14)转动并带动所述前轮(13)随动；其特征在于，还包括：
测距单元，用于测量台阶的宽度和所述台阶的高度；
水平传感器，用于测量所述座椅(1)的水平度；
控制器(16)及均与控制器(16)电连接且均可伸缩的：
有轮前腿(21)，其上端与所述座椅(1)前部转动连接使其能沿所述座椅(1)的前后方向摆动，其下端与所述前轮(13)转动连接；
与所述有轮前腿(21)一一对应的无轮前腿(31)，所述无轮前腿(31)的上端与所述座椅(1)前部转动连接使其能沿所述座椅(1)的前后方向摆动；
有轮后腿(41)，其上端与所述座椅(1)后部转动连接使其能沿所述座椅(1)的前后方向摆动，其下端与所述后轮(14)转动连接；
与所述有轮后腿(41)一一对应的无轮后腿(51)，所述无轮后腿(51)的上端与所述座椅(1)后部转动连接使其能沿所述座椅(1)的前后方向摆动；
所述控制器(16)用于控制每个可伸缩的腿转动和/或伸缩，以使所述座椅(1)处于水平状态且始终由四组腿支撑。


2.根据权利要求1所述的八腿轮椅，其特征在于，还包括均可伸缩且与所述控制器(16)电连接的：
与所述有轮前腿(21)一一对应的有轮前摆动推杆(22)，其前端转动连接于所述有轮前腿(21)，其后端转动连接于所述座椅(1)后部，用于驱动所述有轮前腿(21)沿所述座椅(1)的前后方向摆动；
与所述无轮前腿(31)一一对应的无轮前摆动推杆(32)，其前端转动连接于所述无轮前腿(31)，其后端转动连接于所述座椅(1)后部，用于驱动所述无轮前腿(31)沿所述座椅(1)的前后方向摆动；
与所述有轮后腿(41)一一对应的有轮后摆动推杆(42)，其前端转动连接于所述座椅(1)前部，其后端转动连接于所述有轮后腿(41)，用于驱动所述有轮后腿(41)沿所述座椅(1)的前后方向摆动；
与所述无轮后腿(51)一一对应的无轮后摆动推杆(52)，其前端转动连接于所述座椅(1)前部，其后端转动连接于所述无轮后腿(51)，用于驱动所述无轮后腿(51)沿所述座椅(1)的前后方向摆动。


3.根据权利要求2所述的八腿轮椅，其特征在于，每个所述有轮前腿(21)、所述有轮后腿(41)、所述无轮后腿(51)和所述无轮前腿(31)内均设有与所述控制器(16)电连接的第一压力传感器；
和/或，每个所述有轮前摆动推杆(22)、所述有轮后摆动推杆(42)、所述无轮前摆动推杆(32)和所述无轮后摆动推杆(52)内均设有与所述控制器(16)电连接的第二压力传感器。


4.根据权利要求1所述的八腿轮椅，其特征在于，还包括与所述控制器(16)电连接的刹车组件，用于对所述后轮(14)进行锁定或解锁。


5.根据权利要求1所述八腿轮椅，其特征在于，所述座椅(1)上设有均与所述控制器(16)通讯连接的倒车雷达及倒车影像显示模块(11)。


6.根据权利要求1所述八腿轮椅，其特征在于，所述座椅(1)上设有用于控制行驶速度和行驶方向的控制杆(12)，所述控制杆(12)与所述控制器(16)电连接。


7.一种如权利要求1至6任一项所述八腿轮椅的控制方法，其特征在于，根据地形障碍选择工作模式，以使所述座椅(1)在任何所述工作模式下行走的过程中所述座椅(1)始终处于水平状态且始终由四组腿支撑；
所述工作模式包括正常行驶模式、第一爬楼模式、第二爬楼模式、跨越沟渠模式、第一下楼模式和第二下楼模式。


8.根据权利要求7所述八腿轮椅的控制方法，其特征在于，在八腿轮椅以预备姿态在正常行驶模式行走的过程中，若遇到上楼坡度大于等于预设上楼坡度和/或所述上楼台阶数大于1的楼梯，则控制所述座椅(1)执行向后行驶的第一爬楼模式使爬楼过程中所述座椅(1)处于水平状态且始终由四组腿支撑；
和/或，在八腿轮椅以预备姿态在正常行驶模式行走的过程中，若遇到下楼坡度大于等于预设下楼坡度和/或所述下楼台阶数大于1的楼梯，则控制所述座椅(1)执行向前行驶的第一下楼模式使下楼过程中所述座椅(1)处于水平状态且始终由四组腿支撑；
和/或，在八腿轮椅以预备姿态在正常行驶模式行走的过程中，若遇到上楼坡度小于所述预设上楼坡度且所述上楼台阶数为1的楼梯时，则控制所述座椅(1)执行向前行驶的第二爬楼模式使爬楼过程中所述座椅(1)处于水平状态且始终由四组腿支撑所述座椅(1)；
和/或，在八腿轮椅以预备姿态在正常行驶模式行走的过程中，若遇到下楼坡度小于所述预设下楼坡度且所述下楼台阶数为1的楼梯时，则控制所述座椅(1)执行向前行驶的第二下楼模式使下楼过程中所述座椅(1)处于水平状态且始终由四组腿支撑；
和/或，在八腿轮椅以预备姿态在正常行驶模式行走的过程中，若路面有沟渠时，则控制所述座椅(1)执行跨越沟渠模式。


9.根据权利要求7所述八腿轮椅的控制方法，其特征在于，所述第一爬楼模式和所述第一下楼模式的顺序相反，所述第一爬楼模式包括：
步骤S11、控制轮椅向后行进使有轮后腿(41)距离第N阶楼梯第一预设水平距离，N＝1，控制刹车组件动作使后轮(14)被锁定；
先控制无轮后腿(51)收缩第一预设竖直距离以腾空，再控制无轮后摆动推杆(52)推动无轮后腿(51)迈上第N阶台阶，同时轮椅继续向后行进；
控制有轮后摆动推杆(42)收缩以拉动有轮后腿(41)向前摆动，以使无轮后腿(51)落到并稳定地支撑在第N阶台阶上；
步骤S12、若第N阶台阶非楼梯顶，则控制无轮后摆动推杆(52)收缩以带动轮椅继续向后行进；
控制有轮后腿(41)收缩至第一预设距离以腾空；
控制有轮后摆动推杆(42)伸长以推动有轮后腿(41)向后摆动，以使有轮后腿(41)稳定地落到第N+1阶台阶上；
步骤S13、若N+1阶台阶为楼梯顶，则执行步骤S16；若N+1阶台阶非楼梯顶，则控制有轮后摆动推杆(42)收缩以带动轮椅继续向后行进；同时控制有轮后腿(41)和有轮前腿(21)同时伸长，使座椅(1)同时向上和向后运动；
控制无轮后摆动推杆(52)伸长以推动无轮后腿(51)向后摆动，使无轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏世光，
申请(专利权)人：上海趣童工坊企业管理有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31