[實(shí)用新型]一種全自動(dòng)輪椅

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420232772.3
• 申請(qǐng)日: 2014-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN203915263U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁坤峰;高春艷;韓順訓(xùn);黃明彪;韓婷;劉伊濱;樊亞輝;崔騰飛;馮遙遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A61G5/04
• 分類號(hào): A61G5/04
• 代理公司: 洛陽公信知識(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

本實(shí)用新型涉及到行動(dòng)不便人士使用的輪椅，具體的說是一種全自動(dòng)輪椅。

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)使使用者感覺不舒服，而且也使其爬坡時(shí)的安全可靠性降低。

實(shí)用新型內(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題，本實(shí)用新型提供了一種全自動(dòng)輪椅。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：一種全自動(dòng)輪椅，包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、探測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和調(diào)整系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)輪椅運(yùn)動(dòng)的電機(jī)，所述探測系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，并由控制系統(tǒng)通過調(diào)整系統(tǒng)控制輪椅的轉(zhuǎn)向、加減速和平衡，所述探測系統(tǒng)包括路障探測裝置和輪椅平衡檢測裝置，其中，路障探測裝置為一檢測前方路面是否平整的超聲波傳感器，輪椅平衡檢測裝置為一檢測輪椅與地面傾斜角度的傾角傳感器，所述調(diào)整系統(tǒng)包括一驅(qū)動(dòng)輪椅座椅繞輪椅支架轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)整輪椅座椅與水平面夾角的推桿電機(jī)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的超聲波傳感器反饋的路況信息控制輪椅的轉(zhuǎn)向和加減速，根據(jù)接收到的傾角傳感器的信息控制推桿電機(jī)工作以使輪椅座椅繞輪椅支架轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而使輪椅座椅始終與水平面保持垂直。

所述控制系統(tǒng)由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收和控制指令的發(fā)出。

所述控制系統(tǒng)中設(shè)有遙控操作板，遙控操作板通過無線連接向控制系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的指令，控制系統(tǒng)根據(jù)收到的指令通過調(diào)整系統(tǒng)調(diào)整輪椅的運(yùn)行狀態(tài)。

所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)有控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的電機(jī)控制器，電機(jī)控制器根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)出的控制信號(hào)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)輪椅的行進(jìn)速度。

上述全自動(dòng)輪椅的工作過程如下：

1）啟動(dòng)輪椅，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)輪椅運(yùn)動(dòng)；

2）探測系統(tǒng)中的超聲波傳感器向運(yùn)行的前方發(fā)射超聲波并接收反饋回來的信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)判定前方一定距離內(nèi)是否有障礙物，并將判定結(jié)果傳遞給控制系統(tǒng)的單片機(jī)；

同時(shí)，探測系統(tǒng)中的傾角傳感器檢測輪椅座椅與水平面是否垂直，并將檢測結(jié)果傳遞給控制系統(tǒng)的單片機(jī)；

3）單片機(jī)中的數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)接收到探測系統(tǒng)反饋的信號(hào)進(jìn)行分析并輸出相應(yīng)的控制指令，然后單片機(jī)根據(jù)這些控制指令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作：

若前方一定距離內(nèi)無障礙物，且輪椅座椅與水平面垂直，則數(shù)據(jù)分析模塊輸出控制指令A(yù)，單片機(jī)根據(jù)該指令執(zhí)行步驟4）操作；

若前方一定距離內(nèi)有障礙物，且輪椅座椅與水平面垂直，則數(shù)據(jù)分析模塊輸出控制指令B，單片機(jī)根據(jù)該指令執(zhí)行步驟5）操作；

若前方一定距離內(nèi)無障礙物，且輪椅座椅與水平面傾斜，則數(shù)據(jù)分析模塊輸出控制指令C，單片機(jī)根據(jù)該指令執(zhí)行步驟6）操作；

若前方一定距離內(nèi)有障礙物，且輪椅座椅與水平面傾斜，則數(shù)據(jù)分析模塊輸出控制指令D，單片機(jī)根據(jù)該指令執(zhí)行步驟7）操作；

4）調(diào)整系統(tǒng)保持該狀態(tài)，并執(zhí)行步驟2）-步驟3）直至收到停止指令；

5）調(diào)整系統(tǒng)控制輪椅轉(zhuǎn)向，并執(zhí)行步驟2）-步驟3）直至收到停止指令；

6）調(diào)整系統(tǒng)中的推桿電機(jī)推動(dòng)輪椅座椅繞輪椅支架轉(zhuǎn)動(dòng)直至輪椅座椅與水平面垂直，并執(zhí)行步驟2）-步驟3）直至收到停止指令；

7）調(diào)整系統(tǒng)中的推桿電機(jī)推動(dòng)輪椅座椅繞輪椅支架轉(zhuǎn)動(dòng)直至輪椅座椅與水平面垂直，同時(shí)控制輪椅轉(zhuǎn)向，并執(zhí)行步驟2）-步驟3）直至收到停止指令。

為了防止由于路面顛簸所導(dǎo)致的傾角傳感器測得輪椅小角度傾斜的問題，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，只有當(dāng)傾角傳感器在一定時(shí)間（如1-2s）內(nèi)測得輪椅始終處于傾斜狀態(tài)時(shí)才將輪椅歸結(jié)為處于爬坡狀態(tài)，此時(shí)方輸出信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)再根據(jù)此信號(hào)控制調(diào)整系統(tǒng)對(duì)輪椅進(jìn)行調(diào)整。

有益效果：本實(shí)用新型通過在輪椅上設(shè)置由傾角傳感器和超聲波傳感器構(gòu)成的探測系統(tǒng)，從而在輪椅行進(jìn)過程中對(duì)路況進(jìn)行檢測，以使其及時(shí)避開障礙，同時(shí)傾角傳感器時(shí)刻監(jiān)測輪椅是否處于爬坡狀態(tài)，并根據(jù)測得的傾斜程度驅(qū)動(dòng)推桿電機(jī)，使輪椅座椅繞輪椅支架轉(zhuǎn)動(dòng)從而保證輪椅座椅時(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的不適感，增加了爬坡的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型運(yùn)行的流程圖；

附圖標(biāo)記：1、輪椅支架，2、輪椅座椅，3、電機(jī)，4、推桿電機(jī)，5、控制系統(tǒng)，6、傾角傳感器，7、超聲波傳感器。

具體實(shí)施方式