專利名稱：一種梯陸兩棲無障礙智能機器人輪椅的制作方法
技術領域：
本申請涉及一種輪椅，具體涉及一種梯陸兩棲無障礙智能機器人輪椅。
背景技術：
輪椅對于老弱病殘孕等特殊群體人士而言是他們必不可少的代步工具，但隨著社會的發(fā)展，全球各地都建起了大量的樓房，然而卻有很多樓房沒有設置電梯，另外很多地方如醫(yī)院、銀行、公園、商場、地鐵站等公共場所也都有臺階，而普通輪椅遇到樓梯臺階、溝坎、就無法跨越，因此給上述特殊群體人士行動帶來諸多不便。目前，國內外為解決乘坐輪椅者行動不便的問題，也相繼出現(xiàn)了一些電動爬樓輪椅，而現(xiàn)有的爬樓輪椅基本分為履帶式、輪組式、履帶輪組組合式。對于履帶式爬樓輪椅基本目的就是用來爬樓，但是用履帶在平地上行走是個阻礙，在使用時有所限制。對于輪組式爬樓輪椅通常采用四桿結構或星形輪結構來實現(xiàn)，結構簡單，利用自鎖裝置保證上下樓梯時不傾覆，但該結構對樓梯臺階適應性較差，，不能滿足乘坐者對舒適性和可靠性的需求。對于履帶輪組組合式爬樓輪椅在上下樓梯時，保證了上下樓梯的連續(xù)性，也適應了平地行走功能，但是，在上下樓梯開始和最后一個臺階時，履帶式輪椅重心剛過支撐點時，有一個大幅度的顛簸，會一下子落下，造成乘坐者的心理恐慌，也很不安全，往往都加裝了緩沖裝置或手扶扶手通過，或需要他人幫助下完成，且結構復雜笨重，操作繁瑣，價格昂貴，因而限制了它的應用。另外對于肢體傷殘或脊椎傷殘者上下輪椅時也很不便，沒有輔助鍛煉康復功能等。

發(fā)明內容
本申請目的是針對現(xiàn)有技術中，對傳統(tǒng)的輪椅對樓梯、臺階、溝坎、平地等適應性差，使用麻煩，操作復雜，價格昂貴，不能滿足乘坐者對舒適性和可靠性的需求等缺陷，提供一種操作簡單，具有自動運載乘坐者上下輪椅、站立、平躺、輔助鍛煉康復、平地行走、越障、爬樓、自適應臺階等功能于一體的一種梯陸兩棲無障礙智能機器人輪椅。為實現(xiàn)上述目的本申請的技術方案是:一種梯陸兩棲無障礙智能機器人輪椅，包括主架、履帶輪組機構、履帶輪組轉換機構、座椅自動平衡機構、座椅機構、自動運載輔助站立鍛煉機構、控制機構，其特征是:所述的履帶輪組機構包括履帶行走機構、平地輪組機構、驅動機構，所述的履帶行走機構包括前后履帶和履帶支架，履帶有四條，所述前履帶為長條矩形與地面呈40度角度，所述后履帶為倒立的三角形，腳的兩邊分別與地面呈40度角度，所述履帶是齒牙為三角形的橡膠履帶，分別裝于履帶支架上，所述履帶支架分別設有支撐牙輪和履帶張緊裝置，所述前后履帶支架均與主架上的驅動轉換齒輪箱連接，所述平地輪組機構包括前萬向輪和后驅動輪，所述前萬向輪通過前輪搖臂連接于前履帶之間，所述后驅動輪通過曲柄齒輪箱連接于后履帶兩側，所述曲柄齒輪箱均與主架上的驅動轉換齒輪箱連接，所述驅動機構包括驅動轉 換齒輪箱、曲柄齒輪箱、減速直流電機、蓄電池和增程發(fā)電機組件，所述蓄電池和增程發(fā)電機組件通過所述的控制機構與減速直流電機連接，所述減速直流電機輸出端與驅動轉換齒輪箱連接，所述曲柄齒輪箱輸入端穿過后履帶支架與驅動轉換齒輪箱連接，所述曲柄齒輪箱通過輸出軸連接后驅動輪，組成左右兩組獨立的履帶輪組。所述履帶輪組轉換機構為設在主架后面的齒輪減速電機與轉換齒輪組連接，所述轉換齒輪組一端與驅動轉換齒輪箱連接，所述轉換齒輪組另一端通過連桿與前輪搖臂連接。所述座椅自動平衡機構包括單軸傾角傳感器、控制組件、電動執(zhí)行機構，所述單軸傾角傳感器通過控制組件與電動執(zhí)行機構連接，所述電動執(zhí)行器一端固定于主架上，另一端與座椅機構連接。所述座椅機構包括活動頭枕、可折疊推把、可折疊后靠背、坐墊及支架、平躺腿托、腳踏板、電動推桿、活動扶手、中樞控制手柄，所述坐墊及支架與腳踏板固定，底端與電動執(zhí)行器一端連接，所述可折疊后靠背與坐墊及支架后端活動連接，所述平躺腿托與坐墊及支架前端活動連接，所述平躺腿托一點通過電動推桿與可折疊后靠背一點連接，所述可折疊推把通過推把定位機構鉸接在可折疊后靠背上，所述可折疊后靠背上部焊有一個頭枕座，用于安裝活動頭枕，所述活動扶手與可折疊后靠背中部活動連接，所述中樞控制手柄安裝在活動扶手前部，所述中樞控制手柄與左右活動扶手位置可以互換。所述自動運載輔助站立鍛煉機構包括旋轉轉盤機構、主立柱、可調節(jié)腿靠、可控氣彈簧、主橫臂、副橫臂、可折疊輔助扶把立、輔助扶手把、可控氣彈簧控制按鈕、可控氣彈簧拉線、吊運帶、吊運帶快速安全插頭、吊運起重機構、胸托墊、束腰安全帶、束腰安全帶快速插頭、運載坐墊，所述旋轉轉盤機構由減速機電機、壓力軸承、小齒輪嚙合于固定在腳踏板上的大齒輪組成，所述主立柱固定在旋轉轉盤機構上，所述主立柱上端分別活動連接主橫臂、副橫臂、胸托墊，組成平行四邊形的四連桿機構，所述可控氣彈簧兩端分別連接主橫臂、旋轉轉盤機構上一點，所述主立柱之間設有左右可調節(jié)腿靠，所述主立柱頂端通過定位機構連接可折疊輔助扶手把立，所述可折疊輔助扶手把立頂端與輔助扶手把鉸接，所述輔助扶手把頂端設有可控氣彈簧控制按鈕，所述可控氣彈簧控制按鈕通過可控氣彈簧拉線與可控氣彈簧連接，所述主橫臂兩側分別設有吊運起重機構，所述吊運起重機構分別通過吊運帶、吊運帶快速安全插頭、運載坐墊快速安全插鎖與運載坐墊配合使用，所述胸托墊上設有束腰安全帶，所述束腰安全帶通過束腰安全帶插頭與束腰安全帶配合使用。所述控制機構包括中樞控制手柄、智能控制器、輪履轉換按鈕、召喚遙控器、旋轉轉盤機構控制按鈕、座椅平躺折疊控制按鈕、電源開關鎖組成。所述的控制電路分別與對應的機構連接，所述的操作按鈕分別安裝于中樞控制手柄上。電源開關鎖安裝于中樞控制手柄旁。所述的蓄電池和增程發(fā)電機組件包括蓄電池、電池盒、增程發(fā)電機、電源插座 、充電插座、插頭、熔斷器、電流保護器，蓄電池安裝于電池盒內，電池盒和增程發(fā)電機固定于所述支架中后部，蓄電池通過導線與插頭連接，電源插座、充電插座、熔斷器，電流保護器安 裝于電池盒旁邊。本申請的優(yōu)點是:與現(xiàn)有的爬樓越障輪椅相比，具有操作簡單、安全可靠、自動平衡、獨自駕駛、價格低廉、自動運載乘坐者上下輪椅、站立、平躺、輔助鍛煉康復、平地行走、越障、爬樓、自適應臺階等功能于一體，易于推廣應用。下面結合附圖和實施例對本申請作進一步說明。


圖1是本申請的輪椅側面結構示意圖。圖2是圖1的俯視圖。
圖3是圖1的底視圖。圖4是本申請輪椅的自動運載輔助站立鍛煉機構正視圖。圖5是本申請輪椅的自動運載輔助站立鍛煉機構側視圖。圖6是本申請輪椅的履帶輪組結構示意圖。圖7是本申請輪椅的座椅結構側視圖。圖8是本申請輪椅的運載坐墊示意圖。附圖標記說明前履帶，2前萬向輪,3后驅動輪,4后履帶,5曲柄齒輪箱,6轉換齒輪減速電機，7蓄電池和增程發(fā)電機組件，8電動推桿，9可折疊后靠背，10活動扶手，11可折疊推把，12活動頭枕，13胸托墊，14吊運帶，15束腰安全帶，16中樞控制手柄，17副橫臂，18可控氣彈簧控制按鈕，19輔助扶手把，20可控氣彈簧拉線，21可折疊輔助扶手把立，22主橫臂，23主立柱，24坐墊及·支架，25單軸傾角傳感器，26可調節(jié)腿靠，27電動執(zhí)行機構，28可控氣彈簧，29旋轉轉盤機構，30腳踏板，31平躺腿托，32驅動轉換齒輪箱，33曲柄齒輪箱輸出軸，34前輪搖臂，35連桿，36轉換齒輪組，37減速直流電機，38吊運帶快速安全插頭，39束腰安全帶快速插頭，40吊運起重機構，41運載坐墊快速安全插鎖，42運載坐墊。
具體實施例方式參見圖1、圖2、圖3、圖6所示，本申請包括主架、履帶輪組機構、履帶輪組轉換機構、座椅自動平衡機構、座椅機構、自動運載輔助站立鍛煉機構、控制機構。履帶輪組機構包括履帶行走機構、平地輪組機構、驅動機構，履帶行走機構包括前后履帶和履帶支架，履帶有四條，前履帶I為長條矩形與地面呈40度角度，后履帶4為倒立的三角形，腳的兩邊分別與地面呈40度角度，履帶是齒牙為三角形的橡膠履帶，分別裝于履帶支架上，履帶支架分別設有支撐牙輪和履帶張緊裝置，前后履帶支架均與主架上的驅動轉換齒輪箱32連接，平地輪組機構包括前萬向輪2和后驅動輪3，前萬向輪2通過前輪搖臂34連接于前履帶I之間，后驅動輪3通過曲柄齒輪箱5連接于后履帶4兩側，曲柄齒輪箱5均與主架上的驅動轉換齒輪箱32連接，驅動機構包括驅動轉換齒輪箱32、曲柄齒輪箱5、減速直流電機37、蓄電池和增程發(fā)電機組件7，蓄電池和增程發(fā)電機組件7通過控制機構與減速直流電機37連接，減速直流電機37輸出端與驅動轉換齒輪箱32連接，曲柄齒輪箱5輸入端穿過后履帶支架與驅動轉換齒輪箱32連接，曲柄齒輪箱5通過輸出軸34連接后驅動輪3，組成左右兩組獨立的履帶輪組。履帶輪組轉換機構為設在主架后面的齒輪減速電機6與轉換齒輪組36連接，，轉換齒輪組36 —端與驅動轉換齒輪箱32連接，轉換齒輪組36另一端通過連桿35與前輪搖臂34連接。座椅自動平衡機構包括單軸傾角傳感器25、控制組件、電動執(zhí)行機構27，單軸傾角傳感器25通過控制組件與電動執(zhí)行機構27連接，電動執(zhí)行器27 —端固定于主架上，另一端與座椅機構連接。參見圖7所示，本申請的座椅機構包括活動頭枕12、可折疊推把11、可折疊后靠背
9、坐墊及支架24、平躺腿托31、腳踏板30、電動推桿8、活動扶手10、中樞控制手柄16，坐墊及支架24與腳踏板30固定，底端與電動執(zhí)行器27 —端連接，可折疊后靠背9與坐墊及支架24后端活動連接，平躺腿托31與坐墊及支架24前端活動連接，平躺腿托31 —點通過電動推桿8與可折疊后靠背9 一點連接，可折疊推把11通過推把定位機構鉸接在可折疊后靠背9上，可折疊后靠背9上部焊有一個頭枕座，用于安裝活動頭枕12，活動扶手10與可折疊后靠背9中部活動連接，中樞控制手柄16安裝在活動扶手10前部，中樞控制手柄16與左右活動扶手10位置可以互換。參見圖4、圖5、圖8所示，本申請的自動運載輔助站立鍛煉機構包括旋轉轉盤機構29、主立柱23、可調節(jié)腿靠26、可控氣彈簧28、主橫臂22、副橫臂17、可折疊輔助扶把立
21、輔助扶手把19、可控氣彈簧控制按鈕18、可控氣彈簧拉線20、吊運帶14、吊運帶快速安全插頭38、吊運起重機構40、胸托墊13、束腰安全帶15、束腰安全帶快速插頭39、運載坐墊42，旋轉轉盤機構29由減速機電機、壓力軸承、小齒輪嚙合于固定在腳踏板30上的大齒輪組成，主立柱23固定在旋轉轉盤機構29上，主立柱23上端分別活動連接主橫臂22、副橫臂17、胸托墊13，組成平行四邊形的四連桿機構，可控氣彈簧28兩端分別連接主橫臂22、旋轉轉盤機構29上一點，主立柱23之間設有左右可調節(jié)腿靠26，主立柱23頂端通過定位機構連接可折疊輔助扶手把立21，可折疊輔助扶手把立21頂端與輔助扶手把19鉸接，輔助扶手把19頂端設有可控氣彈簧控制按鈕18，可控氣彈簧控制按鈕18通過可控氣彈簧拉線20與可控氣彈簧28連接，主橫臂22兩側分別設有吊運起重機構40，吊運起重機構40分別通過吊運帶14、吊運帶快速安全插頭38、運載坐墊快速安全插鎖41與運載坐墊42配合使用，胸托墊13上設有束腰安全帶15，束腰安全帶15通過束腰安全帶插頭39與束腰安全帶配合使用?？刂茩C構包括中樞控制手柄、智能控制器、輪履轉換按鈕、召喚遙控器、旋轉轉盤機構控制按鈕、座椅平躺折疊控制按鈕、電源開關鎖組成?？刂齐娐贩謩e與對應的機構連接，操作按鈕分別安裝于中樞控制手柄上。電源開關鎖安裝于中樞控制手柄旁。蓄電池和增程發(fā)電機組件包括蓄電池、電池盒、增程發(fā)電機、電源插座、充電插座、插頭、熔斷器、電流保護器，蓄電池安裝于電池盒內，電池盒和增程發(fā)電機固定于支架中后部，蓄電池通過導線與插頭連接，電源插座、充電插座、熔斷器，電流保護器安裝于電池盒旁邊。本申請的設計具有操作簡單、安全可靠、自動平衡、獨自駕駛、價格低廉、自動運載乘坐者上下輪椅、站立、平躺、輔助鍛煉康復、平地行走、越障、爬樓、自適應臺階等功能于一體，具有更高的實用價值 和推廣價值。
權利要求
1.一種梯陸兩棲無障礙智能機器人輪椅，包括主架、履帶輪組機構、履帶輪組轉換機構、座椅自動平衡機構、座椅機構、自動運載輔助站立鍛煉機構、控制機構。
2.根據(jù)權利要求1所述的輪椅，其特征在于:履帶輪組機構包括履帶行走機構、平地輪組機構、驅動機構，履帶行走機構包括前履帶、后履帶和履帶支架，履帶有四條，前履帶為長條矩形且與地面呈40度角度，后履帶為倒立的三角形，三角形的兩邊分別與地面呈40度角度，履帶是齒牙為三角形的橡膠履帶，分別裝于履帶支架上，履帶支架分別設有支撐牙輪和履帶張緊裝置，前、后履帶支架均與主架上的驅動轉換齒輪箱連接，平地輪組機構包括前萬向輪和后驅動輪，前萬向輪通過前輪搖臂連接于前履帶之間，后驅動輪通過曲柄齒輪箱連接于后履帶兩側，曲柄齒輪箱與主架上的驅動轉換齒輪箱連接，驅動機構包括驅動轉換齒輪箱、曲柄齒輪箱、減速直流電機、蓄電池和增程發(fā)電機組件，蓄電池和增程發(fā)電機組件通過控制機構與減速直流電機連接，減速直流電機輸出端與驅動轉換齒輪箱連接，曲柄齒輪箱輸入端穿過后履帶支架與驅動轉換齒輪箱連接，曲柄齒輪箱通過輸出軸連接后驅動輪，組成左右兩組獨立的履帶輪組。
3.根據(jù)權利要求2所述的輪椅，其特征在于:履帶輪組轉換機構為設在主架后面的齒輪減速電機與轉換齒輪組連接，轉換齒輪組一端與驅動轉換齒輪箱連接，轉換齒輪組另一端通過連桿與前輪搖臂連接。
4.根據(jù)權利要求2-3所述的輪椅，其特征在于:座椅自動平衡機構包括單軸傾角傳感器、控制組件、電動執(zhí)行機構，單軸傾角傳感器通過控制組件與電動執(zhí)行機構連接，電動執(zhí)行機構一端固定于主架上，另一端與座椅機構連接。
5.根據(jù)權利要求2-4所述的輪椅，其特征在于:座椅機構包括活動頭枕、可折疊推把、可折疊后靠背、坐墊及支架、平躺腿托、腳踏板、電動推桿、活動扶手、中樞控制手柄，坐墊及支架與腳踏板固定，底端與電動執(zhí)行機構一端連接，可折疊后靠背與坐墊及支架后端活動連接，平躺腿托與坐墊及支架前端活動連接，平躺腿托一點通過電動推桿與可折疊后靠背一點連接，可折疊推把通過推把定位機構鉸接在可折疊后靠背上，可折疊后靠背上部焊有一個頭枕座，其中安裝活動頭枕，活動扶手與可折疊后靠背中部活動連接，中樞控制手柄安裝在活動扶手前部。
6.根據(jù)權利要求2-5所述的輪椅，其特征在于:自動運載輔助站立鍛煉機構包括旋轉轉盤機構、主立柱、可調節(jié)腿靠、可控氣彈簧、主橫臂、副橫臂、可折疊輔助扶把立、輔助扶手把、可控氣彈簧控制按鈕、可控氣彈簧拉線、吊運帶、吊運帶快速安全插頭、吊運起重機構、胸托墊、束腰安全帶、束腰安全帶快速插頭、運載坐墊，旋轉轉盤機構由減速機電機、壓力軸承、小齒輪嚙合于固定在腳踏板上的大齒輪組成，主立柱固定在旋轉轉盤機構上，主立柱上端分別活動連接主橫臂、副橫臂、胸托墊，組成平行四邊形的四連桿機構，可控氣彈簧兩端分別連接主橫臂、旋轉轉盤機構上一點，主立柱之間設有左右可調節(jié)腿靠，主立柱頂端通過定位機構連接可折疊輔助扶手把立，可折疊輔助扶手把立頂端與輔助扶手把鉸接，輔助扶手把頂端設有可控氣彈簧控制按鈕，可控氣彈簧控制按鈕通過可控氣彈簧拉線與可控氣彈簧連接，主橫臂兩側分別設有吊運起重機構，吊運起重機構分別通過吊運帶、吊運帶快速安全插頭、運載坐墊快速安全插鎖與運載坐墊配合使用，胸托墊上設有束腰安全帶，束腰安全帶通過束腰安全帶插頭與束腰安全帶配合使用。
7.根據(jù)權利要求2-6所述的輪椅，其特征在于:控制機構包括中樞控制手柄、智能控制器、輪履轉換按鈕、召喚遙控器、旋轉轉盤機構控制按鈕、座椅平躺折疊控制按鈕、電源開關鎖，控制電路分別與對應的機構連接，操作按鈕分別安裝于中樞控制手柄上，電源開關鎖安裝于中樞控制手柄旁。
8.根據(jù)權利要求2-7所述的輪椅，其特征在于:蓄電池和增程發(fā)電機組件包括蓄電池、電池盒、增程發(fā)電機、電源插座、充電插座、插頭、熔斷器、電流保護器，蓄電池安裝于電池盒內，電池盒和增程發(fā)電機固定于支架中后部，蓄電池通過導線與插頭連接，電源插座、充電插座、熔斷器，電流保護 器安裝于電池盒旁邊。
全文摘要
一種梯陸兩棲無障礙智能機器人輪椅，包括主架、履帶輪組機構、履帶輪組轉換機構、座椅自動平衡機構、座椅機構、自動運載輔助站立鍛煉機構、控制機構，本發(fā)明的設計具有操作簡單、安全可靠、自動平衡、獨自駕駛、價格低廉、自動運載乘坐者上下輪椅、站立、平躺、輔助鍛煉康復、平地行走、越障、爬樓、自適應臺階等功能于一體，具有更高的實用價值和推廣價值。
文檔編號A61G5/00GK103110487SQ20131008429
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權日2013年3月18日
發(fā)明者賈榮記 申請人:賈榮記