[實用新型]一種自平衡輪椅結構

有效

• 申請號: 201420232679.2
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN203915266U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 高春艷;梁坤峰;付主木;韓順訓;高愛云;樊亞輝;黃玉成
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: A61G5/06
• 分類號: A61G5/06;A61G5/10
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本實用新型涉及到行動不便人士使用的輪椅，具體的說是一種自平衡輪椅結構。

背景技術

輪椅是供行動不便人士出行所使用的，現有的輪椅一般都是由電動或人力驅動的，在爬坡或樓梯時會使輪椅傾斜，造成輪椅上使用者的重心發生變化，不僅會使使用者感覺不舒服，而且也使其爬坡時的安全可靠性降低。

實用新型內容

為解決現有技術中的輪椅在爬坡時會使使用者重心發生變化導致的不適感以及安全可靠性降低的問題，本實用新型提供了一種自平衡輪椅結構，該輪椅可在爬坡的時候自行調整座椅的傾斜角度，從而使使用者始終與重力方向保持一致。

本實用新型為解決上述技術問題采用的技術方案為：一種自平衡輪椅結構，由輪椅本體和驅動輪構成，所述輪椅本體包括座椅架和與驅動輪輪軸固定連接的底架，其中，座椅架的后部與底架鉸接，其前部通過推桿電機與底架連接，通過推桿電機的推動使座椅架繞底架轉動，從而調整座椅架與水平面的傾斜角度；所述座椅架上還設有控制器和用于感應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工作從而驅動座椅架繞底架轉動直至傾角傳感器感應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，且靠背的后部設置有彈簧以調節靠背的傾斜角度。

本實用新型所述的控制器為單片機，并在其中設置數據分析模塊，通過數據分析模塊對傾角傳感器傳回的信號進行分析處理，為了防止由于路面顛簸所導致的傾角傳感器測得輪椅小角度傾斜的問題，數據分析模塊對傾角傳感器所傳輸的傾角信息進行延時分析，也就是說，只有當傾角傳感器在一定時間（如1-2s）內測得輪椅始終處于傾斜狀態時才將輪椅歸結為處于爬坡狀態，此時方輸出信號給控制器，控制器再根據此信號控制推桿電機從而使座椅架繞底架轉動直至傾角傳感器感應不到座椅架的傾斜為止。

本實用新型中，自平衡輪椅的工作過程如下：

1）啟動輪椅并驅動輪椅運動；

2）傾角傳感器檢測座椅架與水平面是否垂直，并將檢測結果傳遞給控制器；

3）控制器中的數據分析模塊對接收到的傾角信號進行分析，待該傾角信號持續一定時間后再判定此時的傾角值，然后查找到與該傾角值對應的推桿電機行程，并將該行程值輸出給控制器；

4）控制器控制推桿電機伸長或收縮相應的行程值；

5）重復步驟2）—步驟4）直至輪椅停止運動。

有益效果：本實用新型通過在輪椅上設置傾角傳感器，從而檢測輪椅是否處于爬坡狀態以及爬坡的坡度，并根據測得的傾斜程度驅動推桿電機，使座椅架繞底架轉動從而保證座椅架時刻與水平面垂直，從而消除了由于爬坡導致乘坐者重心偏移帶來的不適感，增加了爬坡的穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

附圖標記：1、驅動輪，2、座椅架，201、腳踏板，202、扶手，3、底架，4、推桿電機，5、控制器，6、傾角傳感器，7、靠背，8、彈簧。

具體實施方式

如圖所示，一種自平衡輪椅結構，由輪椅本體和驅動輪1構成，所述輪椅本體包括座椅架2和與驅動輪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，其前部通過推桿電機4與底架3連接，通過推桿電機4的推動使座椅架2繞底架3轉動，從而調整座椅架2與水平面的傾斜角度；所述座椅架2上還設有控制器5和用于感應座椅架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4工作從而驅動座椅架2繞底架3轉動直至傾角傳感器6感應不到座椅架2的傾斜為止。

以上為本實用新型的基本實施方式，可在以上基礎上做進一步的改進或限定：

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的后部設置有彈簧8以調節靠背7的傾斜角度。

本實用新型所述的控制器為單片機，并在其中設置數據分析模塊，通過數據分析模塊對傾角傳感器傳回的信號進行分析處理，為了防止由于路面顛簸所導致的傾角傳感器測得輪椅小角度傾斜的問題，數據分析模塊對傾角傳感器所傳輸的傾角信息進行延時分析，也就是說，只有當傾角傳感器在一定時間（如1-2s）內測得輪椅始終處于傾斜狀態時才將輪椅歸結為處于爬坡狀態，此時方輸出信號給控制器，控制器再根據此信號控制推桿電機從而使座椅架繞底架轉動直至傾角傳感器感應不到座椅架的傾斜為止。

本實用新型中，自平衡輪椅的工作過程如下：

1）啟動輪椅并驅動輪椅運動；