[發(fā)明專利]一種輪椅重心檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710585589.X
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN107290106A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮劍華;陶健婷;馮樹岸;郭瑾;林日好;龍燕妮
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市殘疾人輔助器具服務(wù)中心
• 主分類號(hào): G01M1/12
• 分類號(hào): G01M1/12
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司44228
• 代理人: 劉媖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輪椅技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種輪椅重心檢測裝置及檢測方法。

背景技術(shù)

目前，輪椅的功能是為殘疾人提供代步服務(wù)，方便殘疾人出行，現(xiàn)有的輪椅種類很多，能滿足不同的功能。但是不同的人員使用輪椅時(shí)，其重心位置是不同的，當(dāng)重心過高時(shí)，容易出現(xiàn)隱患。為了適應(yīng)不同體型的人，有人設(shè)計(jì)了可調(diào)整重心的輪椅，如中國專利 CN100337612C 公開了一種可調(diào)整重心的輪椅等；使用時(shí)能夠調(diào)整重心，使輪椅達(dá)到適合不同個(gè)體。但是在實(shí)際調(diào)整重心時(shí)，只能憑經(jīng)驗(yàn)感覺進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)整過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且無法保證調(diào)到最佳的重心位置，存在一定的出行隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單的輪椅重心檢測裝置；能檢測出不同人員坐在輪椅上的重心位置，方便為殘疾人員選配輪椅及對輪椅進(jìn)行重心位置的調(diào)整。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種輪椅重心檢測裝置，其特征在于：包括輪子固定件、稱重傳感器、信號(hào)采集器、模擬測試平臺(tái)和計(jì)算機(jī)，模擬測試平臺(tái)包括底支架、面板和可驅(qū)動(dòng)面板擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述輪子固定件設(shè)有4個(gè)且分別通過安裝座固定在所述面板上，在輪子固定件和安裝座之間設(shè)有一個(gè)所述稱重傳感器，所述信號(hào)采集器分別與稱重傳感器和計(jì)算機(jī)相連接。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置由四個(gè)絲桿電機(jī)構(gòu)成，四個(gè)絲桿電機(jī)的主體分別安裝在所述底支架的四個(gè)邊角上，所述面板安裝在四個(gè)絲杠電機(jī)的絲杠端部上。

進(jìn)一步地，所述計(jì)算機(jī)上還連接有一打印機(jī)。所述底支架上還安裝有移動(dòng)輪。

本發(fā)明還公開一種輪椅重心檢測方法，采用權(quán)利要求3所述的輪椅重心檢測裝置，包括如下步驟：

打開電源，調(diào)試好模擬測試平臺(tái)，在計(jì)算機(jī)中安裝檢測系統(tǒng)軟件并使數(shù)據(jù)初始化，使面板處于水平狀態(tài)；將輪椅的四個(gè)輪子分別固定在平臺(tái)面板上的輪子固定件上，在檢測系統(tǒng)軟件中輸入輪椅具體參數(shù)及使用者身高、體重?cái)?shù)據(jù)；對數(shù)據(jù)進(jìn)行校正及調(diào)零；

S2：請使用者乘坐在輪椅上，按日常舒適坐姿坐好；

S3：系統(tǒng)采集面板在水平狀態(tài)時(shí)4個(gè)稱重傳感器的數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及運(yùn)算處理，計(jì)算出輪椅和使用者整體的重心位置的X軸坐標(biāo)和Y軸坐標(biāo)；

S4：通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)面板擺動(dòng)，使面板與水平面形成夾角β，然后系統(tǒng)采集面板在傾斜狀態(tài)時(shí)4個(gè)稱重傳感器的數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及運(yùn)算處理，計(jì)算出輪椅和使用者整體的重心位置的Z軸坐標(biāo)；

S5：將步驟S4、S5中獲得的坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)顯示并保存，再通過打印機(jī)打印測試者的個(gè)人信息及所測得的重心坐標(biāo)信息。

進(jìn)一步地，重心的計(jì)算方法具體如下：所述步驟S3中，重心位置在X軸、Y軸的坐標(biāo)計(jì)算過程具體如下：設(shè)重心位置在O點(diǎn)，投影坐標(biāo)為，

所述步驟S3中，重心位置在X軸、Y軸的坐標(biāo)計(jì)算過程具體如下：

根據(jù)力矩方程可得：

（1）

（2）

采用與X軸坐標(biāo)相同的計(jì)算方法，計(jì)算Y軸的坐標(biāo)y；

所述步驟S4中，當(dāng)面板與水平面夾角為β時(shí)，重心位置在Z軸的坐標(biāo)計(jì)算過程具體如下：

根據(jù)力矩方程可得：

（3）

（4）

由公式（2）、（3）可得：

（5）

根據(jù)公式（5）求出值，則可得到求解到 Z軸的坐標(biāo)：

（6）

本發(fā)明的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，通過輪椅重心檢測裝置能夠檢測出使用者在乘坐輪椅時(shí)人與輪椅結(jié)合的重心具體位置的數(shù)據(jù)，利用該重心數(shù)據(jù)能夠?yàn)檩喴问褂谜呔珳?zhǔn)選配合適的輪椅，或者將輪椅的重心調(diào)整到最佳位置，提高輪椅使用時(shí)的安全系數(shù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明之輪椅重心檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明之重心檢測方法中面板水平狀態(tài)時(shí)的受力示意圖。

圖3為本發(fā)明之重心檢測方法中面板傾斜狀態(tài)時(shí)的受力示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明一種輪椅重心檢測裝置，包括輪子固定件1、稱重傳感器2、信號(hào)采集器3、模擬測試平臺(tái)和計(jì)算機(jī)，模擬測試平臺(tái)包括底支架4、面板5和可驅(qū)動(dòng)面板擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置6。所述輪子固定件1設(shè)有4個(gè)且分別通過安裝座7固定在所述面板5上。在輪子固定件1和安裝座7之間設(shè)有一個(gè)所述稱重傳感器2，所述信號(hào)采集器3分別與稱重傳感器2和計(jì)算機(jī)相連接。