[发明专利]平地、楼梯两用助行装置

说明书

技术领域

本发明属于一种助行装置，特别是一种平地、楼梯两用助行装置。

背景技术

轮椅在老年人和残疾人的生活中扮演着重要的角色，大多数年老体弱者以及下肢伤残者都选择轮椅来替代其行走功能。然而，普通的手动和电动轮椅都不兼具爬楼功能。随着无障碍设施的增多，轮椅使用者的活动范围逐步加大，但楼梯却使轮椅受到很大限制，需要很大的人力辅助才能完成这项功能，不但费时费力而且限制了这些人的活动范围。随着人口老龄化和残疾人数量增加等问题的日益严重，研发价格低廉、简单易用的具有爬楼梯功能的新型助行装置业已成为重要的课题。目前机械上楼装置的开发主要集中在一些发达国家，如英国的Baronmead公司，美国的IBOT，德国的Alber公司以及日本的一些公司。

美国发明家德安·卡门发明的一种能自动调节重心的两轮组式轮椅——IBOT(专利号：US 6,443,250B1)，是行星轮系爬楼梯结构。它有6个轮子，前面有一对实心脚轮，后面有两对行星结构的充气轮胎，通过两后轮交替翻转可以上下楼梯。IBOT几乎能适用于所有楼梯，并能在沙滩、斜坡和崎岖的路面上行驶，而且后轮可以直立行走。但轮椅在上下楼梯时，需要使用者用双手拉住楼梯栏杆，为行进提供牵引力并保持整体平衡。此外它上楼时是背对楼梯，使用者不能观察前方的路况，而且价格昂贵。行星轮系爬楼梯结构的缺点是其上下楼梯时平稳性不好，重心起伏很大，会使乘坐者感到不适。

德国Alber公司开发的Scalamobil爬楼梯辅助装置(专利号：EP0,287,857A2)是是一种独立于轮椅的辅助装置，左右两侧各有一组爬楼梯轮，依靠这两组轮子的轮流翻转上下楼梯。同时，每个轮子上都设有自动刹车装置，防止在楼梯边缘打滑。这种装置体积小、重量轻，便于存放和携带，几乎适用于所有楼梯。Scalamobil的不足之处是必须在旁人辅助下使用，而且每次爬完楼梯都必须将它拆下，比较繁琐，且上下楼重心起伏较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种兼具平地行进和上下楼梯功能的，结构较简单，爬楼梯时重心波动小，在使用过程中使用者始终面向行进方向的助行装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种平地、楼梯两用助行装置，包括车身、四个平地滚轮、固定支架、两组组合支撑杆及其传动机构、四组爬楼梯机构、两组机械传动及切换机构、执行电机及其驱动控制系统，车身后方的两个平地滚轮通过固定支架与车身连接，位于车身左后方的爬楼梯机构与车身左后方的机械传动及切换机构连接，另一组位于车身右后方的爬楼梯机构与车身右后方的机械传动及切换机构连接，位于车身左前方的爬楼梯机构、平地滚轮通过车身左前方的组合支撑杆及其传动机构与车身连接，另一组位于车身右前方的爬楼梯机构、平地滚轮通过车身右前方的组合支撑杆及其传动机构与车身连接，执行电机及其驱动控制系统位于车身上，控制两组组合支撑杆及其传动机构中的两根支撑杆、四组爬楼梯机构、车身后方的两个平地滚轮的运动。

本发明与现有技术相比，其显著优点：1、结构较简单，易于加工，降低了生产成本。本发明采用组合支撑杆及其传动机构和爬楼梯机构的结合作为爬楼梯功能实现的主要结构，利用支撑杆的带动和爬楼梯机构的运转实现上、下爬楼梯的功能；2、上下楼梯过程，车体基本保持水平，车体波动小，这是由于组合支撑杆及其传动机构中的两根支撑杆在上下楼梯过程中的旋转运动，弥补了前后车轮在上下楼梯的高度差，运动过程中座椅保持水平，平稳性好，不会因身体倾斜带来恐惧感；3、使用方便，安全性好，本发明在平地运行与上下楼梯的状态切换是通过切换机构切换平地滚轮和爬楼梯机构来实现的，使用者可根据具体情况自行选择切换；4、在上、下楼梯的过程中，使用者始终面向行进方向，符合人的行为习惯，可以随时观察楼梯的形状和障碍物等，以便采取相应的措施；5、体积小，应用广泛。本发明为广大老年人及残疾人的出行提供了很大的方便。

附图说明

图1为本发明平地、楼梯两用助行装置的结构示意图。

图2为本发明平地、楼梯两用助行装置的侧视图。

图3为本发明平地、楼梯两用助行装置的爬楼梯机构的结构示意图。

图4为本发明平地、楼梯两用助行装置的机械传动及切换机构结构示意图。

图5为本发明平地、楼梯两用助行装置的组合支撑杆及其传动机构结构示意图。

图6为本发明平地、楼梯两用助行装置的执行电机及其驱动控制系统原理图。

图7为本发明平地、楼梯两用助行装置平地行进状态图。

图8为本发明平地、楼梯两用助行装置前方爬楼梯机构第一小轮上台阶，后方平地滚轮平地行进状态图。