[发明专利]一种轮式爬楼轮椅

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮式爬楼轮椅。

背景技术

随着21世纪的到来我国已进入老龄化社会，现在我国的老年人口已达到1.32亿，并以年均3.30%的速度持续增长，此外，我国还有各类残疾人6千万，大量的老年人和残疾人的存在使助老助残问题日益成为一个重大的社会问题。在城市里，楼梯是人造环境中最常见的障碍，也是最难跨越的障碍之一。随着服务机器人的问世和发展老年人和残疾人的生活质量得到了有效的提高，这将有利于我国社会的稳定发展。爬楼梯电动轮椅是服务机器人的一种，它是老年人或肢体伤残者不可缺少的康复和步伐工具，借助轮椅老年人和肢体伤残者可以进行身体锻炼和参与社会活动。我国的轮椅发展较缓慢，而能爬楼梯的多功能轮椅在国内尚无成熟的产品；然而随着社会生产力的发展，人们生活水平的提高，考虑老年人及残疾人出行的方便性，研制具有爬楼梯功能的轮椅具有重大的现实意义。

尽管国内外学者已分别在轮式爬楼梯机器人的研制上取得一些成果，但由于楼梯台阶参数的不确定性和爬楼梯过程中的安全性，仍存在一些关键问题尚未解决，如下：

（1）机器人的轮子结构。

设计出一种能够安全、有效爬楼梯的轮式结构。

（2）爬楼梯过程中的安全性。

使用者已是伤残者或老年人，设计者必须保证机器人在爬楼梯时的安全性。

这些问题严重制约着轮式爬楼梯机器人的研发与推广。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种结构简单且能够实时调整重心、安全可靠性高的轮式爬楼轮椅。

本发明的另一个目的是提出一种能够在平地行进模式和爬楼模式之间自由切换、使用方便的轮式爬楼轮椅。

本发明的还一个目的是提出一种使用舒适的轮式爬楼轮椅。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种轮式爬楼轮椅，包括座椅和驱动装置，驱动装置的两侧各设置前行星轮和后行星轮，可通过所述驱动装置驱动所述前行星轮和/或后行星轮运动，所述驱动装置两侧的前行星轮和后行星轮均通过逆平行四边形调整机构与所述座椅连接；当所述轮椅爬楼时，通过逆平行四边形调整机构调整所述座椅的角度。

进一步的，所述逆平行四边形调整机构包括由第一平衡杆、第二平衡杆、第三平衡杆和第四平衡杆转动连接形成的逆平行四边形结构以及伸缩装置，其中，

所述第一平衡杆设置于所述座椅上；

所述第四平衡杆的两端分别与所述前行星轮和后行星轮转动连接；

所述第二平衡杆和所述第三平衡杆交叉设置于所述第一平衡杆和所述第四平衡杆之间；

所述第二平衡杆的一端与所述第四平衡杆转动连接于所述前行星轮上，另一端与所述第一平衡杆的一端在第一连接点转动连接；

所述第三平衡杆的一端与所述第四平衡杆转动连接于所述后行星轮上，另一端与所述第一平衡杆的另一端在第二连接点转动连接；

所述伸缩装置设置在所述第一连接点和所述第二连接点之间，用于调整所述第一连接点与所述第二连接点之间的距离。

优选的，所述转动连接为铰接连接。

进一步的，所述前行星轮和所述后行星轮均包括公转轮支架和设置于公转轮支架上的自转轮；

所述公转轮支架包括若干轮腿，每一个轮腿上均设置有一个自转轮。

优选的，所述公转轮支架具有五个轮腿。

优选的，所述驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置；

当所述轮椅处于平地行进档位时，通过所述第一驱动装置驱动所述后行星轮的自转轮转动；

当所述轮椅处于爬楼档位时，通过所述第二驱动装置驱动所述前行星轮和所述后行星轮转动。

优选的，所述轮椅还包括控制器，控制器与所述伸缩装置连接；

所述后行星轮上设置有与所述控制器连接的感应装置，所述控制器根据感应装置的感应信号控制所述轮椅在平地行进档位和爬楼档位之间切换；

所述第四平衡杆上设置有与所述控制器连接的倾角传感器，控制器根据倾角传感器检测的第四平衡杆的转动角度控制所述伸缩装置的伸缩长度。

优选的，所述伸缩装置为由气缸驱动的活塞杆。

优选的，所述座椅底部设置有减震装置。

本发明的有益效果为：

（1）本发明轮式爬楼轮椅在爬楼时能通过逆平行四边形调整机构调整座椅的角度，进而调整使用者的重心位置，保证使用者的平衡，提高轮式爬楼轮椅爬楼时的安全性，且逆平行四边形调整机构结构简单可靠，大大降低了轮式爬楼轮椅的生产成本。