[發明專利]一種輪椅座椅自動調平的裝置及控制方法

在審

• 申請號: 201810908190.5
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN108992262A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 朱榮明;郭權;楊小亭;高吉慶
• 申請（專利權）人: 西安星球通智能裝備技術有限公司
• 主分類號: A61G5/10
• 分類號: A61G5/10;A61G5/06
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 仲伯煊

1.一種輪椅座椅自動調平的裝置，其特征在于，包括

座椅，包括靠背，座椅整體呈L型；

內環結構，其一側與座椅的底側通過螺栓固接；

外環結構,其頂側通過銷軸與內環結構的底側相連；

底盤，其與外環結構的底側通過銷軸固定連接；

主控板，固設于底盤上；

陀螺儀傳感器，固設于內環結構上，陀螺儀傳感器通過IIC接口與主控板相連，用于實時檢測座椅與水平面之間的俯仰角α和橫滾角β，并將測出的角度數據實時傳給主控板；

第一伺服推桿電機，其底部固設于底盤，第一伺服推桿電機的推桿頂部與外環結構的外環結構支撐點通過銷軸相連，用于驅動外環結構圍繞外環結構旋轉點做俯仰動作，調節座椅的俯仰角α；

第二伺服推桿電機，其底部與外環結構通過銷軸連接，第二伺服推桿電機隨外環結構運動而被動運動，第二伺服推桿電機的推桿頂部與內環結構的內環結構支撐點通過銷軸相連，用來驅動內環結構圍繞內環結構旋轉點做橫滾運動，調節座椅的橫滾角β；

兩個扶手，通過螺絲安裝于座椅的靠背的兩側；

搖桿控制器，通過螺絲固定于一扶手上，搖桿控制器的輸出端與主控板的輸入端相連。

2.根據權利要求1所述的一種輪椅座椅自動調平的裝置，其特征在于，主控板通過螺絲連接的方式固設于底盤上。

3.根據權利要求1所述的一種輪椅座椅自動調平的裝置，其特征在于，陀螺儀傳感器通過螺絲連接的方式固設于內環結構上。

4.根據權利要求1所述的一種輪椅座椅自動調平的裝置，其特征在于，所述主控板中設有定時器。

5.一種輪椅座椅自動調平的裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、初始化主控板，完成后進入步驟(2)；

(2)、初始化定時器，完成后進入步驟(3)；

(3)、初始化陀螺儀傳感器，完成后進入步驟(4)；

(4)、陀螺儀傳感器對輪椅的座椅進行姿態檢測，并將檢測數據發送給主控板，進入步驟(5)；

(5)、主控板根據接收到檢測數據判斷座椅是否水平，若座椅水平，進入步驟4；否則，進入步驟(6)；

(6)、判斷座椅的俯仰方向是否水平，若座椅俯仰方向水平，轉步驟(8)；否則，轉步驟(7)；

(7)、判斷座椅的橫滾方向是否水平，若橫滾方向水平，轉步驟(9)；否則，轉步驟10；

(8)、計算第二伺服推桿電機的伸縮量，并控制第二伺服推桿電機完成動作，動作完成后，轉步驟(4)，其中第二伺服推桿電機的伸縮量d₂按下式計算：

d₂＝I₂sinβ；

I₂為第二伺服推桿電機的推桿頂點到內環結構支撐點的距離；

(9)、計算第一伺服推桿電機的伸縮量，并控制第一伺服推桿電機完成動作，動作完成后，轉步驟(4)，其中第一伺服推桿電機的伸縮量d₁按下式計算：

d₁＝I₁sinα；

I₁為第一伺服推桿電機的推桿頂點到外環結構支撐點的距離；

(10)、計算第一/二伺服推桿電機的伸縮量，并控制第一/二伺服推桿電機完成動作，動作完成后，轉步驟(4)，其中：

計算第一/二伺服推桿電機的伸縮量的公式與步驟(9)、步驟(8)中的計算公式相同。

6.根據權利要求5所述的一種輪椅座椅自動調平的裝置的控制方法，其特征在于，步驟(4)中的檢測數據包括俯仰角α和橫滾角β。

7.根據權利要求5所述的一種輪椅座椅自動調平的裝置的控制方法，其特征在于，步驟(5)中主控板根據接收到檢測數據，判斷座椅在俯仰方向和橫滾方向是否皆水平。