【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及爬楼轮椅，尤其涉及一种基于连杆机构的单履带式爬楼轮椅。
技术介绍
1、1.轮椅为年老体弱者以及身体残疾人群提供了出行便利，但普通轮椅不能上下楼梯，具有出行局限性，严重影响到以上人群的日常出行。并且目前随着我国人口老龄化现象不断突出，轮椅现已成为老年人出行必不可少的代步工具。但由于地区经济发展水平的制约或其他条件的掣肘，楼梯还是普遍存在于我们的日常生活中。
2、2.公开号为cn105726232b的专利技术专利公开了基于行走轮摆动的双节双履带爬楼轮椅及上下楼方法，主要包括轮椅主体、两个行走大轮、履带爬楼机构和大轮摆臂机构，结构相对简单，成本相对较低，但是摆臂机构通过电机进行驱动，容易产生噪音与振动，并且在摆臂过程中也会对稳定性造成影响。
3、3.公开号为cn107361934a的专利技术专利公开了一种新型六自由度自动爬楼轮椅，该轮椅在上下楼过程实现了平滑过渡，不会突然倾转，但所占空间较大，在楼梯转角处不易进行方向的转变，而且该爬楼轮椅重心较高，乘坐者操作不当的情况下容易产生安全问题。
4、4.目前对于爬楼轮椅的理论研究十分成熟并且市场上的相关产品众多，但普遍存在安全性较低、稳定性较差、生产成本高等问题。针对于履带式爬楼轮椅，现有产品在轮椅行走状态与爬楼状态之间相互转换时的动力源多是采用电机驱动，稳定性较差，并且易产生震动与噪音。因此，本专利技术旨在研究出一种稳定性较好的爬楼轮椅，能更可靠地应用于日常生活中。
技术实现思路
1、针对上述
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术所提出的是一种基于连杆机构的单履带式爬楼轮椅，所述履带爬楼轮椅包括机架、轮椅主体、履带爬楼机构、连杆机构和平地行走机构；所述轮椅主体设置于机架上部；所述履带爬楼机构安装在机架下部两侧；所述连杆机构对称设置于机架两侧；所述平地行走机构安装于连杆机构之上；
4、所述轮椅主体包括轮椅机构、调姿机构、辅助动作机构和支撑架，所述轮椅主体通过支撑架固定安装在履带爬楼机构上；所述轮椅机构包括脚踏板、腿托、椅座、扶手和椅背；所述调姿机构包括椅座前端调姿机构、椅背调姿机构、椅座后端调姿机构、腿托调姿机构和脚踏板调姿机构；所述辅助动作机构包括第一液压杆、第二液压杆、安装箱、第三液压杆、旋转轴和固定台；
5、进一步的，所述椅背调姿机构与椅背固定连接，其中间位置与第一液压杆末端相连接，其末端与椅座后端调姿机构铰接；所述椅座后端调姿机构与椅座前端调姿机构铰接；所述椅座前端调姿机构与椅座、腿托调姿机构固定连接；所述腿托调姿机构与腿托、脚踏板调姿机构固定连接；所述脚踏板调姿机构与脚踏板固定连接；所述固定台固定安装于支撑架上，用以固定轮椅主体；所述固定台上有一铰支座，该铰支座与第三液压杆铰接，用以控制轮椅主体的旋转；所述固定台通过轴承与旋转轴相连接；所述旋转轴通过轴承与安装箱相连接；所述安装箱与椅座后端调姿机构固定连接；所述安装箱内部分别与第一液压杆铰接、与第二液压杆铰接、与第三液压杆末端固定连接；其中所述第一液压杆与所述第二液压杆通过控制调姿机构使椅座保持水平；所述第三液压杆可使轮椅主体进行小幅度旋转，以保持轮椅运行的稳定性；
6、所述履带爬楼机构包括履带机构和履带驱动电机及其减速机构；所述履带机构包括驱动轮轴、驱动轮、承重轮、导向轮轴、导向轮、张紧轮、定位片、限位器和履带；
7、进一步的，所述驱动轮与履带相啮合，进而驱动履带转动，驱动轮安装在驱动轮轴上；所述驱动轮轴安装在履带机构后端、机架下部；所述承重轮通过限位器安装于机架与定位片之间并且可以实现相对转动，承重轮均匀分布在履带底边上，来分担轮椅重量，使得轮椅对于整个履带下方压力均匀，提升履带运行时的稳定性；所述导向轮用来引导履带正常绕转，防止履带在运行过程中的跑偏和越轨，导向轮安装在导向轮轴上；所述导向轮轴安装在履带机构前端、机架下部；所述张紧轮通过限位器安装，与履带并且使履带向外张紧以维持履带转动过程中路径不变；所述定位片为长条形，其上有与限位器配合的孔，用于对承重轮和张紧轮的定位；
8、所述连杆机构包括连杆、大杆连接轴、大杆、液压杆连接轴、第四液压杆、小杆、万向轮支撑杆、小杆连接轴、固定座、大杆连接轴轴承座，小杆连接轴轴承座和垫块；
9、进一步的，所述大杆连接轴通过大杆连接轴轴承座安装在机架上，并与大杆铰接；所述大杆上端与连杆铰接，下端固定安装大轮驱动电机及其减速机构；所述大轮驱动电机及其减速机构与大轮相连接，用以驱动大轮；所述小杆连接轴与小杆连接轴轴承座相连接，小杆连接轴轴承座通过垫块与机架相固定，所以与大杆连接轴相比，小杆连接轴竖直方向较高；所述小杆连接轴与小杆铰接；所述小杆下端外侧焊接有一连接轴用以铰接连杆另一端；所述小杆下端与万向轮支撑杆铰接；所述万向轮支撑杆中下位置处与第四液压杆末端铰接；所述固定座固定连接在机架上，为液压杆连接轴提供连接位置；所述液压杆连接轴通过轴承、锁帽与固定座相连接；所述第四液压杆与液压杆连接轴铰接。
10、本专利技术的积极效果如下：
11、1.将轮椅部分与履带爬楼机构结合在一起，无需在特定情况下进行拆分或者组装，对于实际应用更加方便；轮椅平地行走状态下整体可进行电力驱动，和普通轮椅相比，更加方便省力。
12、2.本专利技术在履带爬行机构和连杆机构的配合下就可以保证爬楼初始和结束时轮椅整体的平稳性，并且通过对连杆机构的操作，可以灵活地转换履带爬楼轮椅平地行走和爬楼的状态，结构相对简单，具有很好的推广价值。
13、3.本专利技术中的连杆机构，具有制造方便、传动距离远等优点，很大程度上节约了生产成本，并且也很好的满足了大轮与万向轮之间的传动距离。
14、4.本专利技术中连杆机构的动力源，采用的是液压驱动，并不是利用电机对其进行驱动。电机驱动在一定程度上会产生震动与噪声，不利于乘坐体验，并且电机控制系统容易受到电磁干扰，轮椅行走状态与爬楼状态之间的转换会变得不稳定，进而影响在爬楼过程中履带爬楼轮椅整体的稳定性，而液压驱动就避免了电机驱动所带来的问题，提升了乘坐体验。
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1.一种基于连杆机构的单履带式爬楼轮椅，其特征在于：所述爬楼轮椅包括机架(1)、轮椅主体(2)、履带爬楼机构(3)、连杆机构(4)和平地行走机构(5)；所述轮椅主体(2)设置于机架(1)上部；所述履带爬楼机构(3)安装在机架(1)下部两侧；所述连杆机构(4)对称设置于机架(1)两侧；所述平地行走机构(5)安装于连杆机构(4)之上。
2.如权利要求1所述的轮椅主体(2)，其特征在于：所述轮椅主体(2)包括轮椅机构(21)、调姿机构(22)、辅助动作机构(23)和支撑架(24)；所述轮椅机构(21)包括脚踏板(211)、腿托(212)、椅座(213)、扶手(214)和椅背(215)；所述调姿机构(22)包括椅座前端调姿机构(221)、椅背调姿机构(222)、椅座后端调姿机构(223)、腿托调姿机构(224)和脚踏板调姿机构(225)；所述辅助动作机构(23)包括第一液压杆(231)、第二液压杆(232)、安装箱(233)、第三液压杆(234)、旋转轴(235)和固定台(236)。
3.如权利要求2所述的轮椅主体(2)，其特征在于：其通过支撑架(24)固定在履带
4.如权利要求1所述的履带爬楼机构(3)，其特征在于：该机构包括履带机构(31)和履带驱动电机及其减速机构(32)；所述履带机构(31)包括驱动轮轴(311)、驱动轮(312)、承重轮(313)、导向轮轴(314)、导向轮(315)、张紧轮(316)、定位片(317)、限位器(318)和履带(319)。
5.如权利要求4所述的履带爬楼机构(3)，其特征在于：该机构是为左右对称的单履带机构；驱动轮(312)安装在驱动轮轴(311)上与履带(319)啮合，驱动轮轴(311)与固定在机架(1)上的履带驱动电机及其减速机构(32)连接；承重轮(313)通过限位器(318)安装；导向轮(315)安装在导向轮轴(314)上；张紧轮(316)通过限位器(318)安装且与履带(319)接触；定位片(317)为长条形，其上有与限位器(318)配合的孔；履带(319)内侧设有与驱动轮(312)相啮合的凹槽。
6.如权利要求1所述的连杆机构(4)，其特征在于：该机构包括连杆(41)、大杆连接轴(42)、大杆(43)、液压杆连接轴(44)、第四液压杆(45)、小杆(46)、万向轮支撑杆(47)、小杆连接轴(48)、固定座(49)、大杆连接轴轴承座(401)、小杆连接轴轴承座(402)和垫块(403)。
7.如权利要求6所述的连杆机构(4)，其特征在于：大杆连接轴(42)通过大杆连接轴轴承座(401)安装在机架(1)上，并与大杆(43)铰接；大杆(43)分别连接连杆(41)和与大轮(51)连接的大轮驱动电机及其减速机构(53)；小杆连接轴(48)与小杆连接轴轴承座(402)相连接，小杆连接轴轴承座(402)通过垫块(403)与机架(1)相固定；小杆连接轴(48)与小杆(46)铰接；小杆(46)下端与连杆(41)和万向轮支撑杆(47)连接；万向轮支撑杆(47)与第四液压杆(45)连接；固定座(49)固定在机架(1)上；液压杆连接轴(44)与固定座(49)相连接；第四液压杆(45)与液压杆连接轴(44)连接。
8.如权利要求6所述的连杆机构(4)，其特征在于：万向轮支撑杆(47)相对于小杆(46)角度可变化范围为0～30°，万向轮支撑杆(47)与小杆(46)顶死时，万向轮支撑杆(47)相对竖直方向角度变化为30°。
...【技术特征摘要】
1.一种基于连杆机构的单履带式爬楼轮椅，其特征在于：所述爬楼轮椅包括机架(1)、轮椅主体(2)、履带爬楼机构(3)、连杆机构(4)和平地行走机构(5)；所述轮椅主体(2)设置于机架(1)上部；所述履带爬楼机构(3)安装在机架(1)下部两侧；所述连杆机构(4)对称设置于机架(1)两侧；所述平地行走机构(5)安装于连杆机构(4)之上。
2.如权利要求1所述的轮椅主体(2)，其特征在于：所述轮椅主体(2)包括轮椅机构(21)、调姿机构(22)、辅助动作机构(23)和支撑架(24)；所述轮椅机构(21)包括脚踏板(211)、腿托(212)、椅座(213)、扶手(214)和椅背(215)；所述调姿机构(22)包括椅座前端调姿机构(221)、椅背调姿机构(222)、椅座后端调姿机构(223)、腿托调姿机构(224)和脚踏板调姿机构(225)；所述辅助动作机构(23)包括第一液压杆(231)、第二液压杆(232)、安装箱(233)、第三液压杆(234)、旋转轴(235)和固定台(236)。
3.如权利要求2所述的轮椅主体(2)，其特征在于：其通过支撑架(24)固定在履带爬楼机构(3)上；椅背调姿机构(222)与椅背(215)、第一液压杆(231)和椅座后端调姿机构(223)连接；椅座后端调姿机构(223)与椅座前端调姿机构(221)铰接；椅座前端调姿机构(221)与椅座(213)、腿托调姿机构(224)连接；腿托调姿机构(224)与腿托(212)、脚踏板调姿机构(225)连接；脚踏板调姿机构(225)与脚踏板(211)连接；固定台(236)与支撑架(24)连接，与第三液压杆(234)、旋转轴(235)连接；所述安装箱(233)与旋转轴(235)、椅座后端调姿机构(223)连接，其内部与第一液压杆(231)铰接、与第二液压杆(232)铰接、与第三液压杆(234)连接。
4.如权利要求1所述的履带爬楼机构(3)，其特征在于：该机构包括履带机构(31)和履带驱动电机及其减速机构(32)；所述履带机构(31)包括驱动轮轴(311)、驱动轮(312)...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建辉，郭向东，许辰辉，丁照琪，张顺，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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