[發(fā)明專利]一種自平衡輪椅結(jié)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410191526.2
• 申請(qǐng)日: 2014-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104000697A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高春艷;梁坤峰;付主木;韓順訓(xùn);高愛(ài)云;樊亞輝;黃玉成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A61G5/06
• 分類號(hào): A61G5/06;A61G5/10
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到行動(dòng)不便人士使用的輪椅，具體的說(shuō)是一種自平衡輪椅結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

輪椅是供行動(dòng)不便人士出行所使用的，現(xiàn)有的輪椅一般都是由電動(dòng)或人力驅(qū)動(dòng)的，在爬坡或樓梯時(shí)會(huì)使輪椅傾斜，造成輪椅上使用者的重心發(fā)生變化，不僅會(huì)使使用者感覺(jué)不舒服，而且也使其爬坡時(shí)的安全可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的輪椅在爬坡時(shí)會(huì)使使用者重心發(fā)生變化導(dǎo)致的不適感以及安全可靠性降低的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種自平衡輪椅結(jié)構(gòu)，該輪椅可在爬坡的時(shí)候自行調(diào)整座椅的傾斜角度，從而使使用者始終與重力方向保持一致。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為：一種自平衡輪椅結(jié)構(gòu)，由輪椅本體和驅(qū)動(dòng)輪構(gòu)成，所述輪椅本體包括座椅架和與驅(qū)動(dòng)輪輪軸固定連接的底架，其中，座椅架的后部與底架鉸接，其前部通過(guò)推桿電機(jī)與底架連接，通過(guò)推桿電機(jī)的推動(dòng)使座椅架繞底架轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整座椅架與水平面的傾斜角度；所述座椅架上還設(shè)有控制器和用于感應(yīng)座椅架相較于地面傾斜程度的傾角傳感器，其中，傾角傳感器將其采集到座椅架傾斜角度信息反饋給控制器，控制器控制推桿電機(jī)工作從而驅(qū)動(dòng)座椅架繞底架轉(zhuǎn)動(dòng)直至傾角傳感器感應(yīng)不到座椅架的傾斜為止。

所述座椅架包括腳踏板和扶手，座椅架的后部鉸接有靠背，且靠背的后部設(shè)置有彈簧以調(diào)節(jié)靠背的傾斜角度。

本發(fā)明所述的控制器為單片機(jī)，并在其中設(shè)置數(shù)據(jù)分析模塊，通過(guò)數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)傾角傳感器傳回的信號(hào)進(jìn)行分析處理，為了防止由于路面顛簸所導(dǎo)致的傾角傳感器測(cè)得輪椅小角度傾斜的問(wèn)題，數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)傾角傳感器所傳輸?shù)膬A角信息進(jìn)行延時(shí)分析，也就是說(shuō)，只有當(dāng)傾角傳感器在一定時(shí)間（如1-2s）內(nèi)測(cè)得輪椅始終處于傾斜狀態(tài)時(shí)才將輪椅歸結(jié)為處于爬坡?tīng)顟B(tài)，此時(shí)方輸出信號(hào)給控制器，控制器再根據(jù)此信號(hào)控制推桿電機(jī)從而使座椅架繞底架轉(zhuǎn)動(dòng)直至傾角傳感器感應(yīng)不到座椅架的傾斜為止。

本發(fā)明中，自平衡輪椅的工作過(guò)程如下：

1）啟動(dòng)輪椅并驅(qū)動(dòng)輪椅運(yùn)動(dòng)；

2）傾角傳感器檢測(cè)座椅架與水平面是否垂直，并將檢測(cè)結(jié)果傳遞給控制器；

3）控制器中的數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)接收到的傾角信號(hào)進(jìn)行分析，待該傾角信號(hào)持續(xù)一定時(shí)間后再判定此時(shí)的傾角值，然后查找到與該傾角值對(duì)應(yīng)的推桿電機(jī)行程，并將該行程值輸出給控制器；

4）控制器控制推桿電機(jī)伸長(zhǎng)或收縮相應(yīng)的行程值；

5）重復(fù)步驟2）—步驟4）直至輪椅停止運(yùn)動(dòng)。

有益效果：本發(fā)明通過(guò)在輪椅上設(shè)置傾角傳感器，從而檢測(cè)輪椅是否處于爬坡?tīng)顟B(tài)以及爬坡的坡度，并根據(jù)測(cè)得的傾斜程度驅(qū)動(dòng)推桿電機(jī)，使座椅架繞底架轉(zhuǎn)動(dòng)從而保證座椅架時(shí)刻與水平面垂直，從而消除了由于爬坡導(dǎo)致乘坐者重心偏移帶來(lái)的不適感，增加了爬坡的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：1、驅(qū)動(dòng)輪，2、座椅架，201、腳踏板，202、扶手，3、底架，4、推桿電機(jī)，5、控制器，6、傾角傳感器，7、靠背，8、彈簧。

具體實(shí)施方式

????如圖所示，一種自平衡輪椅結(jié)構(gòu)，由輪椅本體和驅(qū)動(dòng)輪1構(gòu)成，所述輪椅本體包括座椅架2和與驅(qū)動(dòng)輪1輪軸固定連接的底架3，其中，座椅架2的后部與底架3鉸接，其前部通過(guò)推桿電機(jī)4與底架3連接，通過(guò)推桿電機(jī)4的推動(dòng)使座椅架2繞底架3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整座椅架2與水平面的傾斜角度；所述座椅架2上還設(shè)有控制器5和用于感應(yīng)座椅架2相較于地面傾斜程度的傾角傳感器6，其中，傾角傳感器6將其采集到座椅架2傾斜角度信息反饋給控制器5，控制器5控制推桿電機(jī)4工作從而驅(qū)動(dòng)座椅架2繞底架3轉(zhuǎn)動(dòng)直至傾角傳感器6感應(yīng)不到座椅架2的傾斜為止。

以上為本發(fā)明的基本實(shí)施方式，可在以上基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)或限定：

如，所述座椅架2包括腳踏板201和扶手202，座椅架2的后部鉸接有靠背7，且靠背7的后部設(shè)置有彈簧8以調(diào)節(jié)靠背7的傾斜角度。

本發(fā)明所述的控制器為單片機(jī)，并在其中設(shè)置數(shù)據(jù)分析模塊，通過(guò)數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)傾角傳感器傳回的信號(hào)進(jìn)行分析處理，為了防止由于路面顛簸所導(dǎo)致的傾角傳感器測(cè)得輪椅小角度傾斜的問(wèn)題，數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)傾角傳感器所傳輸?shù)膬A角信息進(jìn)行延時(shí)分析，也就是說(shuō)，只有當(dāng)傾角傳感器在一定時(shí)間（如1-2s）內(nèi)測(cè)得輪椅始終處于傾斜狀態(tài)時(shí)才將輪椅歸結(jié)為處于爬坡?tīng)顟B(tài)，此時(shí)方輸出信號(hào)給控制器，控制器再根據(jù)此信號(hào)控制推桿電機(jī)從而使座椅架繞底架轉(zhuǎn)動(dòng)直至傾角傳感器感應(yīng)不到座椅架的傾斜為止。

本發(fā)明中，自平衡輪椅的工作過(guò)程如下：

1）啟動(dòng)輪椅并驅(qū)動(dòng)輪椅運(yùn)動(dòng)；