[发明专利]一种智能轮椅用全方位转向驱动轮及控制系统

说明书

本发明公开了一种智能轮椅用全方位转向驱动轮及控制系统，智能轮椅用全方位转向驱动轮包括转向机构、车轮和连接座板，转向机构包括转向机构主体、驱动组件、主动齿轮、固定齿轮、上端交叉滚子轴承、下端交叉滚子轴承和夹壳压板，上端交叉滚子轴承和下端交叉滚子轴承外环同轴固定于转向机构主体上，车轮固定在转向机构主体上，连接座板通过螺栓连接固定齿轮和下端交叉滚子轴承内环以形成回转轴，驱动组件置于转向机构主体内部，驱动组件输出轴与主动齿轮连接，主动齿轮与固定齿轮形成啮合齿轮副，固定齿轮与上端交叉滚子轴承内环固定连接。本发明能够实现轮椅的转向及全向行走，且结构设计合理，连接可靠。本发明适合在轮椅中广泛应用。

技术领域

本发明涉及轮椅技术领域，具体地说是一种智能轮椅用全方位转向驱动轮及控制系统。

背景技术

为了使行动不便的人们，在一定的范围内实现自由移动，人们发明了轮椅。现有轮椅的机构多种多样，一般包括车体、设置于所述车体上的两个车轮，以及设置于所述车体一侧的把手。所述车轮包括旋转轮以及凸设于所述旋转轮外侧的推动轮，乘坐者仅需要用双手推动所述两个推动轮旋转，从而驱动所述两个旋转轮旋转，即可行走。现有轮椅车轮的固定安装方式，无法实现转向、全向行走功能，大都需要依靠护理人员实现转向。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种智能轮椅用全方位转向驱动轮及控制系统，能够解决现有技术中所存在的上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种智能轮椅用全方位转向驱动轮，包括转向机构、车轮和连接座板，所述转向机构包括转向机构主体、驱动组件、主动齿轮、固定齿轮、上端交叉滚子轴承、下端交叉滚子轴承和夹壳压板，所述上端交叉滚子轴承和所述下端交叉滚子轴承外环同轴固定于所述转向机构主体上，所述车轮通过所述夹壳压板固定在所述转向机构主体上，所述连接座板通过螺栓连接所述固定齿轮和所述下端交叉滚子轴承内环以形成回转轴，所述驱动组件置于所述转向机构主体内部，所述驱动组件输出轴与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮与所述固定齿轮形成啮合齿轮副，所述固定齿轮与所述上端交叉滚子轴承内环固定连接。

作为限定，还包括轮椅支腿、直线导轨、车体连接支架和支撑杆，所述连接座板与所述轮椅支腿连接，所述轮椅支腿分别通过所述直线导轨和所述支撑杆与所述车体连接支架连接。

作为另一种限定，所述车轮包括车轮轴和压盖螺栓组，所述车轮轴插入所述转向机构主体内并用所述夹壳压板压紧，所述压盖螺栓组紧固所述夹壳压板以实现所述车轮轴的固定。

作为另一种限定，所述转向机构还包括护罩，所述护罩安装于所述转向机构主体下部起到防护作用。

作为更进一步的限定，所述驱动组件由电机减速机构成。

作为另一种限定，所述夹壳压板通过螺栓将所述车轮固定在所述转向机构主体上。

作为另一种限定，所述车轮采用轮毂电机车轮，轮毂电机驱动所述车轮以带动轮椅行走。

作为更进一步的限定，所述上端交叉滚子轴承和所述下端交叉滚子轴承外环通过螺栓同轴固定于所述转向机构主体上。

一种智能轮椅用全方位转向控制系统，包括至少4个智能轮椅用全方位转向驱动轮、转向执行机构、万向手柄、模式选择开关、编码器和控制模块，所述转向执行机构分别安装于所述驱动轮上，所述转向执行机构包括转向步进电机，所述万向手柄可以输出前、后、左、右四个电气信号，通过所述电气信号可以设定转向角度和行进速度的目标值，所述控制模块接收所述万向手柄的操作信号以及所述模式选择开关的选择信号后，进行全轮转向功能的控制，

作为限定，所述控制模块的控制过程包括：

S1、目标转向角度获取：目标转向角度值来自所述万向手柄，包含目标转向角度和方向，为所述转向执行机构需要完成的目标角度；