[发明专利]具有后仰保护轮的自平衡电动轮椅车

说明书

技术领域

本发明涉及一种自平衡电动车，尤其涉及一种具有后仰保护轮的自平衡电动轮椅车。

背景技术

自平衡电动车是一些在汽车无法通行场合下的很好的代步工具，不少残疾人士也选用这种车辆作为行走工具。现有的自平衡电动车通常的运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上，也就是车辆本身的自动平衡能力。美国赛格威自平衡车以内置的精密固态陀螺仪(Solid-State Gyroscopes)来判断车身所处的平衡状态，透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的电机输出转矩指令后，驱动电机来做到平衡的效果。假设我们以站在车上的驾驶人与车辆的总体重心纵轴作为参考线。当这条轴往前倾斜时，赛格威车身内的内置电动马达会产生往前的力量，一方面平衡人与车往前倾倒的扭矩，一方面产生让车辆前进的加速度，相反的，当陀螺仪发现驾驶人的重心往后倾时，也会产生向后的力量达到平衡效果。因此，驾驶人只要改变自己身体的角度往前或往后倾，赛格威就会根据倾斜的方向前进或后退，而速度则与驾驶人身体倾斜的程度呈正比。又如中国专利ZL02258700.4提供了一种自平衡两轮电动车，包括车体、车轮和电驱动系统，两轮并左右分布，安装在车体两侧，载人装置和电驱动系统安装在车体上，控制电路中固化或储存有相应用于控制平衡的软件。

上述的电动平衡车都是二轮行走，分析其工作原理，如果作为轮椅，稳定性比较差，而且，当车载供电系统电力不足时，由于两轮左右分布，车辆越障时，车体前倾或后仰，有可能使操作者跌倒。其车轮均为16英寸，越障能力有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的自平衡电动车越障时有可能摔倒驾驶者，且障能力有限，提供了一种具有后仰保护轮的自平衡电动轮椅车。本发明具有后仰保护轮的自平衡电动轮椅车不会使乘坐者跌倒，且越障能力较高。

本发明是这样实现的：.一种具有后仰保护轮的自平衡电动轮椅车，包括两侧转轴连接有车轮的车体以及连接在车体上的座椅，车体装有驱动系统及自平衡控制系统，控制开关装在座椅上，座椅前端抬高和水平面夹角为α，所述座椅下方前后两侧装有车轮架，前车轮架装有前车轮，后车轮架装有一对后仰保护轮。

所述的前车轮直径大于后仰保护轮，且正常行驶时前车轮着地，后仰保护轮悬空，整车重心和车轮触地点连线同铅垂线夹角β为9°-11°。

所述座椅和水平面夹角α为1.5°-2.5°。

所述座椅下端有插杆和车体上表面的插销座连接。

另一种座椅和车体的连接方式为座椅下端插杆插入车体上的承孔和车体连接，插杆和承孔过盈配合。

所述车轮为轮椅车使用的标准24英寸车轮。

本发明具有后仰保护轮的自平衡电动轮椅车在正常行驶时车轮和前平衡轮着地，四轮行使。遇到障碍时候，通过控制按钮改变行驶状态为自平衡行进方式：车辆使座椅向后倾斜，前平衡轮抬起，保持重心与车轮轴心在垂直地面的同一直线上的平衡状态，通过操作手柄控制车辆的前进与后退以越过障碍。万一由于电力不足，轮椅车失去平衡，向后倾斜，在翻倒之前，后仰保护轮着地，即可避免车辆向后翻倒。

附图说明

下面，结合附图给出本发明的具体实施方式：

图1为本发明正常行使状态示意图；

图2为本发明越障状态示意图；

图3为本发明后仰保护状态示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种具有后仰保护轮的自平衡电动轮椅车，包括两侧转轴连接有车轮2的车体1及连接在车体1上的座椅3，车体1装有驱动系统及自平衡控制系统，控制开关装在座椅3上，为使乘坐者更为舒适，所述座椅3的垫子前方抬高和水平面夹角α为1.5°～2.5°，所述车体1前后两侧还各装有前、后车轮架41、42，前车轮架41装有一对前车轮5，后车轮架42装有一对后仰保护轮6。

所述的前车轮5直径大于后仰保护轮6，正常行驶时，前车轮5着地，后仰保护轮6悬空，整车重心(图中“+”处)和车轮触地点连线同铅锤线夹角β为9°-11°，而整车重心(即“+”处)和车轮2的轴芯连线同铅锤线夹角γ为16°-17°；平衡行使状态下(见图2)，车体1后倾，前车轮5抬起(抬起角即为所述夹角γ)，即可越过障碍，此时所述夹角β为0，即重心和车轮触地点连线和铅直线重合，保证车辆处于平衡；

万一电力不足，车辆向后翻倒，在车体1翻转之前，后保护轮6着地，避免乘坐人员7摔倒(见图3)，此时所述夹角β仍然为9°-11°。

所述座椅3下端有插杆和车体1上表面的插销座连接(图中未示出)。