[发明专利]双履带轮越障轮椅

说明书

技术领域

本发明涉及机械与控制技术领域，尤其涉及一种双履带轮越障轮椅。

背景技术

轮椅对于年老体弱者而言是他们必不可少的代步工具。但是，传统的轮椅遇到坎时就无法跨越。其中，上、下楼梯正是这些行动不便人群的最大障碍。在200年国家为了解决这些住房上下楼梯的问题，考虑为这些住房加装电梯，但由于各方面原因，致使该计划搁浅。

目前，国外为解决乘坐轮椅者跨越楼梯的方式是借助楼宇的紧急疏散的运输设备—爬楼车，即将轮椅临时固定在爬楼车上，藉以上下楼梯。使用完毕后再放回原处，操作程序繁琐。虽然能解决乘坐轮椅者上下楼梯，但在没有配备爬楼车的楼宇就无法上下楼梯。

国内外爬楼轮椅通常运用四杆机构或者行星轮机构来实现上下楼梯。对于行星轮型爬楼轮椅，结构简单，并利用自锁机构保证上下楼梯时不倾倒。但该爬楼轮椅对楼梯的适应性较差，不能满足使用者对舒适性和可靠性的需求。

对于外加履带轮型爬楼轮椅，在上下楼梯时采用外加履带轮的方式，保证了上下楼梯过程的连续性。但是，所述外加履带轮型爬楼轮椅在每次安装履带轮时，需在他人帮助下完成，且操作繁琐，结构笨重，携带不便，很大程度地限制了轮椅上下楼梯的地点。

对于履带轮与轮子组合型爬楼轮椅，该轮椅运用四杆结构，通过升降轮子以实现轮子与履带轮的转换。但是，所述爬楼轮椅采用四杆结构，仅有一个自由度，故不能实现高精度的运行输出或完成更复杂的运动规律。

故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了发明一种双履带轮越障轮椅。

发明内容

本发明是针对现有技术中，采用传统的爬楼轮椅对楼梯的适应性较差，不能满足使用者对舒适性和可靠性的需求，以及不能实现高精度的运行输出或完成更复杂的运动规律等缺陷提供一种双履带轮越障轮椅。

为了解决上述问题，本发明提供一种双履带轮越障轮椅，包括：椅部，所述椅部用于使用者乘坐；切换机构，所述切换机构设置在所述椅部下，并用于在所述双履带轮越障轮椅的滚轮传输与履带轮传输之间的切换，所述履带轮传输具有通过连接支架连接的第一履带轮和第二履带轮，所述第一履带轮和所述第二履带轮进一步包括支架；支撑轮，所述支撑轮设置在所述支架上；设置在所述支撑轮一侧，并两两相互啮合的第一齿轮、第二齿轮，以及第三齿轮；与所述第二齿轮形成一体并相互啮合的第四齿轮；与所述第三齿轮形成一体并相互啮合的第五齿轮，以及与所述第四齿轮和所述第五齿轮外齿相互啮合并位于所述支撑轮外侧的履带齿轮，所述履带轮的最大角速度为式中，ω为角速度，m为多功能爬楼轮椅质量，h为多功能爬楼轮椅的重心高度，L为履带轮与地面接触长度，J为多功能爬楼轮椅的转动惯量，α为履带轮底线与地面之间的夹角，r为多功能爬楼轮椅重心与前接地点的连线与履带轮的夹角。

可选的，所述切换机构之一端与设置在所述双履带轮越障轮椅上的第一固定点活动连接，所述切换结构之另一端与所述双履带轮越障轮椅上的第二固定点固定连接。

可选的，所述切换机构的第一杆的一端与所述第一固定点活动连接；所述第一杆的另一端与所述切换机构的第二杆的一端活动连接；所述切换机构第二杆的另一端与所述第四杆上的第一直线电机一端活动连接；所述第二杆的第一弯折部在所述第三杆的端点处轴型连接；所述第四杆的另一端与所述第五杆活动连接；所述第五杆的另一端与所述第三杆固定连接；所述第六杆的一端固定设置在所述第三杆上；所述第六杆的另一端与所述第七杆上的第二直线电机的一端活动连接；所述第七杆的另一端与所述第八杆的一端活动连接；所述第八杆的另一端与固定设置在第二固定点的杆的一端活动连接；所述第八杆的第二弯折部在所述第三杆的端点轴型连接。

可选的，所述双履带轮越障轮椅的切换机构在切换过程中包括以下步骤：

执行步骤S1：所述第一直线电机驱动，并侧向延伸增长；

执行步骤S2：与所述第一直线电机活动连接的第二杆之异于所述连接点的一端以第一固定点为圆心，两点之间的长度为半径顺时针运动；即，第一杆绕A点顺时针转动，所述第二杆在所述第一直线电机的推动下，随着第一杆转动，并推动第三杆的端点C点上下运动；

执行步骤S3：所述第八杆在第二直流电机的驱动下绕所述杆之异于第二固定点的一端转动，并在所述第八杆的推动下使得所述第三杆的端点J点上下运动。

执行步骤S4：在所述第三杆的端点C点、J点上下运动过程中，实现履带轮的升降，进而实现滚轮传输与履带轮传输之间的切换。