專利名稱:一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅的制作方法
【專利摘要】一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅，車輪通過行走驅(qū)動電機進行驅(qū)動，行走驅(qū)動電機通過蓄電池供電，扶手外側(cè)支架上設(shè)有助殘機械手，助殘機械手與支架間安裝有滑臺機構(gòu)；車架前部安裝有紅外測距儀，紅外測距儀通過控制器與行走驅(qū)動電機相連，靠背頂部安裝有語音識別器，車架扶手上安裝有手動遙控手柄和手動/語音控制切換按鈕，通過語音識別器或手動遙控手柄控制輪椅前進、后退及轉(zhuǎn)彎動作，手動遙控手柄、語音識別器的控制權(quán)通過手動/語音控制切換按鈕進行切換；語音識別器還與助殘機械手內(nèi)舵機相連，助殘機械手的動作執(zhí)行通過語音識別器進行控制；助殘機械手的手爪腕部安裝有紅外避障儀，手爪在移動過程中通過紅外避障儀對潛在碰撞物進行躲避。
【專利說明】
一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于助殘機械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)行動不便的殘疾人和老年人的人數(shù)已經(jīng)達數(shù)千萬，由于自理能力的欠缺，這些人在日常生活中免不了需要護理人員的幫助。由于行動不便，他們想要完成飲水、吃飯、翻書等常規(guī)動作，都需要護理人員的幫助才行，一旦離開了護理人員的幫助，這些人連最基本的動作都完成不了，導(dǎo)致這些人的生活質(zhì)量也會相應(yīng)降低。
[0003]在日常生活中，行動不便的人們使用最多的就是輪椅，且在輪椅上度過的時間也很長，輪椅作為出行工具來使用，這是輪椅的最主要作用。但是，傳統(tǒng)輪椅除了幫助行動不便的人們方便出行以外，很難再有其他作用對使用者有所幫助，因此，有必要對傳統(tǒng)輪椅進行功能擴展，使其可以有限度的代替護理人員，并具備一定的基本護理能力，且在一定程度上滿足使用者的自主護理需要，提高使用者的生活質(zhì)量。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅，可以有限度的代替護理人員，并具備一定的基本護理能力，且在一定程度上滿足使用者的自主護理需要，提高使用者的生活質(zhì)量。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅，包括車架、椅座、靠背、車輪及萬向輪，所述椅座位于車架中部，靠背位于椅座后方的車架上，車輪安裝在椅座兩側(cè)的車架上，萬向輪安裝在車架前部，其特點是:在所述車輪與車架之間安裝有行走驅(qū)動電機，車輪通過行走驅(qū)動電機執(zhí)行行走動作;在所述椅座下方的車架上固定安裝有蓄電池，行走驅(qū)動電機通過蓄電池供電;所述車架兩側(cè)為扶手，在扶手外側(cè)固連有支架，在支架上設(shè)置有助殘機械手。
[0006]在所述支架與助殘機械手之間安裝有滑臺機構(gòu)，所述滑臺機構(gòu)包括底座、導(dǎo)軌、滑塊、滑臺板、絲杠、絲母及滑臺驅(qū)動電機，所述底座固定安裝在支架上，導(dǎo)軌固定安裝在底座上，滑塊設(shè)置在導(dǎo)軌上，滑臺板固定安裝在滑塊上，滑臺板通過滑塊與導(dǎo)軌滑動配合;所述絲杠設(shè)置在滑臺板與底座之間，絲杠與導(dǎo)軌相平行，絲母套裝在絲杠上，且絲母與滑臺板下表面相固連;所述絲杠一端通過軸承座與底座相連，絲杠另一端與滑臺驅(qū)動電機的電機軸相連，滑臺驅(qū)動電機固定安裝在底座上;所述助殘機械手固定安裝在滑臺板上表面。
[0007]在所述車架前部安裝有紅外測距儀，通過紅外測距儀對輪椅前方的障礙物進行測距，紅外測距儀的信號輸出端連接有控制器，控制器通過蓄電池供電；所述控制器與行走驅(qū)動電機的控制端相連，所述紅外測距儀檢測到危險距離時，控制器控制行走驅(qū)動電機立即停機。
[0008]在所述車架的一側(cè)扶手上安裝有手動遙控手柄，手動遙控手柄的信號輸出端通過控制器與行走驅(qū)動電機的控制端相連，輪椅的前進、后退及轉(zhuǎn)彎動作均通過手動遙控手柄進行控制。
[0009]在所述靠背頂部安裝有語音識別器，所述語音識別器的信號輸出端通過控制器一路與行走驅(qū)動電機的控制端相連，另一路與助殘機械手內(nèi)舵機的控制端相連，輪椅的前進、后退及轉(zhuǎn)彎動作均通過語音識別器進行控制，助殘機械手的動作執(zhí)行通過語音識別器進行控制。
[0010]在所述車架的一側(cè)扶手上安裝有手動/語音控制切換按鈕，所述手動遙控手柄及語音識別器的控制權(quán)通過手動/語音控制切換按鈕進行切換。
[0011]在所述助殘機械手的手爪腕部安裝有紅外避障儀，紅外避障儀的信號輸出端通過控制器與助殘機械手內(nèi)舵機的信號控制端相連，助殘機械手的手爪在移動過程中通過紅外避障儀對潛在碰撞物進行躲避。
[0012]在所述輪椅車架后方安裝有防側(cè)翻輪。
[0013]本實用新型的有益效果:
[0014]本實用新型的加裝有助殘機械手的多功能輪椅，可以有限度的代替護理人員，并具備一定的基本護理能力，且在一定程度上滿足使用者的自主護理需要，提高使用者的生活質(zhì)量。
【附圖說明】

[0015]圖1為本實用新型的一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅的立體圖；
[0016]圖2為本實用新型的一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅的正視圖；
[0017]圖3為本實用新型的滑臺機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中，I一車架，2—椅座，3—靠背，4一車輪，5—萬向輪，6—行走驅(qū)動電機，7—蓄電池，8一扶手，9一支架，10一助殘機械手，11一底座，12一導(dǎo)軌，13一滑塊，14一滑臺板，15—絲杠，16—絲母，17—滑臺驅(qū)動電機，18—軸承座，19一紅外測距儀，20—控制器，21 —手動遙控手柄，22—語音識別器，23—手動/語音控制切換按鈕。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的詳細(xì)說明。
[0020]如圖1、2、3所示，一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅，包括車架1、椅座2、靠背3、車輪4及萬向輪5，所述椅座2位于車架I中部，靠背3位于椅座2后方的車架I上，車輪4安裝在椅座2兩側(cè)的車架I上，萬向輪5安裝在車架I前部，在所述車輪4與車架I之間安裝有行走驅(qū)動電機6，車輪4通過行走驅(qū)動電機6執(zhí)行行走動作;在所述椅座2下方的車架I上固定安裝有蓄電池7，行走驅(qū)動電機5通過蓄電池7供電;所述車架I兩側(cè)為扶手8，在扶手8外側(cè)固連有支架9，在支架9上設(shè)置有助殘機械手10。
[0021]在所述支架9與助殘機械手10之間安裝有滑臺機構(gòu)，所述滑臺機構(gòu)包括底座11、導(dǎo)軌12、滑塊13、滑臺板14、絲杠15、絲母16及滑臺驅(qū)動電機17，所述底座11固定安裝在支架9上，導(dǎo)軌12固定安裝在底座11上，滑塊13設(shè)置在導(dǎo)軌12上，滑臺板14固定安裝在滑塊13上，滑臺板14通過滑塊13與導(dǎo)軌12滑動配合;所述絲杠15設(shè)置在滑臺板14與底座11之間，絲杠15與導(dǎo)軌12相平行，絲母16套裝在絲杠15上，且絲母16與滑臺板14下表面相固連;所述絲杠15—端通過軸承座18與底座11相連，絲杠15另一端與滑臺驅(qū)動電機17的電機軸相連，滑臺驅(qū)動電機17固定安裝在底座11上;所述助殘機械手10固定安裝在滑臺板14上表面。
[0022]在所述車架I前部安裝有紅外測距儀19，通過紅外測距儀19對輪椅前方的障礙物進行測距，紅外測距儀19的信號輸出端連接有控制器20，控制器20通過蓄電池7供電；所述控制器20與行走驅(qū)動電機5的控制端相連，所述紅外測距儀19檢測到危險距離時，控制器20控制行走驅(qū)動電機5立即停機。
[0023]在所述車架I的一側(cè)扶手8上安裝有手動遙控手柄21，手動遙控手柄21的信號輸出端通過控制器20與行走驅(qū)動電機5的控制端相連，輪椅的前進、后退及轉(zhuǎn)彎動作均通過手動遙控手柄21進行控制。
[0024]在所述靠背3頂部安裝有語音識別器22，所述語音識別器22的信號輸出端通過控制器20—路與行走驅(qū)動電機5的控制端相連，另一路與助殘機械手10內(nèi)舵機的控制端相連，輪椅的前進、后退及轉(zhuǎn)彎動作均通過語音識別器22進行控制，助殘機械手10的動作執(zhí)行通過語音識別器22進行控制。
[0025]在所述車架I的一側(cè)扶手8上安裝有手動/語音控制切換按鈕23，所述手動遙控手柄21及語音識別器22的控制權(quán)通過手動/語音控制切換按鈕23進行切換。
[0026]在所述助殘機械手10的手爪腕部安裝有紅外避障儀，紅外避障儀的信號輸出端通過控制器20與助殘機械手10內(nèi)舵機的信號控制端相連，助殘機械手10的手爪在移動過程中通過紅外避障儀對潛在碰撞物進行躲避。
[0027]在所述輪椅車架I后方安裝有防側(cè)翻輪。
[0028]下面結(jié)合【附圖說明】本實用新型的一次使用過程:
[0029]對于行動不便的殘疾人和老年人，在使用本實用新型的多功能輪椅后，具備手動和語音兩種控制模式，當(dāng)使用者想要選擇手動控制模式時，只需按下手動/語音控制切換按鈕23，將控制模式切換到手動即可。在手動控制模式下，使用者可以通過手動遙控手柄21來完成輪椅的前進、后退及轉(zhuǎn)彎動作，在輪椅行進過程中，當(dāng)紅外測距儀19檢測到輪椅前方的障礙物距離達到危險距離時，輪椅通過行走驅(qū)動電機5緊急停機實現(xiàn)制動，避免輪椅與前方障礙物碰撞。
[0030]當(dāng)使用者選擇語音控制模式時，只需再次按下手動/語音控制切換按鈕23，將控制模式切換到語音即可。在語音控制模式下，使用者可以向語音識別器22中輸入語音指令，通過語音指令不但可以完成輪椅的前進、后退及轉(zhuǎn)彎動作，同時可以對助殘機械手10進行控制。
[0031]通過語音控制指令，可以控制助殘機械手10抓取物品，還可代替人手完成飲水、吃飯、翻書等常規(guī)動作，在動作執(zhí)行過程中，如果助殘機械手10上的紅外避障儀檢測到有障礙物時，助殘機械手1可以進行主動避讓，防止助殘機械手1與障礙物發(fā)生碰撞。
[0032]由于助殘機械手10手臂長度有限，當(dāng)需要抓取手臂長度范圍外的物體時，此時可以控制滑臺機構(gòu)的滑臺板14向前移動，從而間接延長了助殘機械手10的手臂長度，也提高了助殘機械手10的適用范圍。
[0033]實施例中的方案并非用以限制本實用新型的專利保護范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均包含于本案的專利范圍中。
【主權(quán)項】
1.一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅，包括車架、椅座、靠背、車輪及萬向輪，所述椅座位于車架中部，靠背位于椅座后方的車架上，車輪安裝在椅座兩側(cè)的車架上，萬向輪安裝在車架前部，其特征在于:在所述車輪與車架之間安裝有行走驅(qū)動電機，車輪通過行走驅(qū)動電機執(zhí)行行走動作;在所述椅座下方的車架上固定安裝有蓄電池，行走驅(qū)動電機通過蓄電池供電;所述車架兩側(cè)為扶手，在扶手外側(cè)固連有支架，在支架上設(shè)置有助殘機械手。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅，其特征在于:在所述支架與助殘機械手之間安裝有滑臺機構(gòu)，所述滑臺機構(gòu)包括底座、導(dǎo)軌、滑塊、滑臺板、絲杠、絲母及滑臺驅(qū)動電機，所述底座固定安裝在支架上，導(dǎo)軌固定安裝在底座上，滑塊設(shè)置在導(dǎo)軌上，滑臺板固定安裝在滑塊上，滑臺板通過滑塊與導(dǎo)軌滑動配合;所述絲杠設(shè)置在滑臺板與底座之間，絲杠與導(dǎo)軌相平行，絲母套裝在絲杠上，且絲母與滑臺板下表面相固連;所述絲杠一端通過軸承座與底座相連，絲杠另一端與滑臺驅(qū)動電機的電機軸相連，滑臺驅(qū)動電機固定安裝在底座上;所述助殘機械手固定安裝在滑臺板上表面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅，其特征在于:在所述車架前部安裝有紅外測距儀，通過紅外測距儀對輪椅前方的障礙物進行測距，紅外測距儀的信號輸出端連接有控制器，控制器通過蓄電池供電；所述控制器與行走驅(qū)動電機的控制端相連，所述紅外測距儀檢測到危險距離時，控制器控制行走驅(qū)動電機立即停機。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅，其特征在于:在所述車架的一側(cè)扶手上安裝有手動遙控手柄，手動遙控手柄的信號輸出端通過控制器與行走驅(qū)動電機的控制端相連，輪椅的前進、后退及轉(zhuǎn)彎動作均通過手動遙控手柄進行控制。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅，其特征在于:在所述靠背頂部安裝有語音識別器，所述語音識別器的信號輸出端通過控制器一路與行走驅(qū)動電機的控制端相連，另一路與助殘機械手內(nèi)舵機的控制端相連，輪椅的前進、后退及轉(zhuǎn)彎動作均通過語音識別器進行控制，助殘機械手的動作執(zhí)行通過語音識別器進行控制。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅，其特征在于:在所述車架的一側(cè)扶手上安裝有手動/語音控制切換按鈕，所述手動遙控手柄及語音識別器的控制權(quán)通過手動/語音控制切換按鈕進行切換。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅，其特征在于:在所述助殘機械手的手爪腕部安裝有紅外避障儀，紅外避障儀的信號輸出端通過控制器與助殘機械手內(nèi)舵機的信號控制端相連，助殘機械手的手爪在移動過程中通過紅外避障儀對潛在碰撞物進行躲避。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加裝有助殘機械手的多功能輪椅，其特征在于:在所述輪椅車架后方安裝有防側(cè)翻輪。
【文檔編號】A61G5/10GK205698284SQ201620319213
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】香世貴, 縱懷志, 衛(wèi)譽尹, 李響, 高媛, 朱立達
【申請人】東北大學(xué)