技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)療輔助設(shè)備，具體涉及一種自平衡電動(dòng)輪椅，屬于生活醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

輪椅對(duì)于殘障人士或者生病住院的病人是一種常見(jiàn)的醫(yī)療設(shè)備，它在輔助人們生病期間的生活方面扮演著重要的角色，隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了越來(lái)越多新型的輪椅，從原來(lái)的人工驅(qū)動(dòng)發(fā)展到電動(dòng)等。但是輪椅在病人自助使用方面仍有很大的發(fā)展空間，比如輪椅在有斜坡的路面上行走時(shí)如何保證使用者處于水平狀態(tài)，這一點(diǎn)尤其是對(duì)于身體有殘疾的人來(lái)說(shuō)尤為重要，雖然現(xiàn)在出現(xiàn)了一些自平衡的設(shè)備，但是在輪椅上自平衡的應(yīng)用效果仍存在使用不穩(wěn)定，成本高的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種自平衡電動(dòng)輪椅，其采用簡(jiǎn)單的電動(dòng)推桿配以虎克鉸以及陀螺儀傳感器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定使用，成本較低的目的。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種自平衡電動(dòng)輪椅，包括車體、兩個(gè)后輪和兩個(gè)前輪、方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)和輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)、兩個(gè)腳踏板、兩個(gè)輪轂電機(jī)、左右電動(dòng)推桿和前后電動(dòng)推桿、電池架和電池組、控制器、第一陀螺儀傳感器和第二陀螺儀傳感器、虎克鉸、平衡座椅，其特征在于：以坐在輪椅上的人為基準(zhǔn)，所述的車體上部設(shè)置有兩個(gè)扶手和兩個(gè)推手，下部設(shè)置為四方形框架結(jié)構(gòu)，所述的四方形框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有三角安裝架，所述的第一陀螺儀傳感器安裝在三角安裝架下部；所述的平衡座椅通過(guò)中心位置的虎克鉸鉸接安裝在三角安裝架上部，平衡座椅相對(duì)于三角安裝架有兩個(gè)自由度，即前后方向轉(zhuǎn)動(dòng)和左右方向轉(zhuǎn)動(dòng)，平衡座椅右前方下部位置安裝有第二陀螺儀傳感器；車體左側(cè)下部設(shè)置有左右電動(dòng)推桿安裝座，車體下部后方設(shè)置有前后電動(dòng)推桿安裝座，車體上的推手下方設(shè)置有靠背；所述的兩個(gè)后輪安裝在車體后部下方位置，兩個(gè)后輪中心分別設(shè)置有一個(gè)輪轂電機(jī)；所述的兩個(gè)前輪安裝在車體前部下方位置；所述的兩個(gè)腳踏板分別安裝在車體前方兩側(cè)位置；所述的電池架固定安裝在車體中央下方位置，所述的電池組固定安裝在電池架中，所述的控制器安裝在電池組上方，并與電池組相連接；所述的左右電動(dòng)推桿下端鉸接安裝在所述的左右電動(dòng)推桿安裝座上，左右電動(dòng)推桿的活塞桿端部鉸接安裝在平衡座椅左側(cè)邊部中心位置；所述的前后電動(dòng)推桿鉸接安裝在所述的前后電動(dòng)推桿安裝座上，前后電動(dòng)推桿的活塞桿端部鉸接安裝在平衡座椅后方邊部中心位置；所述的方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝在車體上右側(cè)的扶手上，所述的輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)安裝在車體上左側(cè)的扶手上；所述的兩個(gè)輪轂電機(jī)、左右電動(dòng)推桿和前后電動(dòng)推桿、方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)和輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)分別通過(guò)線路與電池組和控制器相連接，電池組提供動(dòng)力，控制器提供控制信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述的控制器設(shè)置有兩個(gè)檔位，分別為A檔位和B檔位，處于A檔位時(shí)，當(dāng)方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)無(wú)動(dòng)作時(shí)，所述的輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)自動(dòng)打開(kāi)，兩個(gè)輪轂電機(jī)斷電并自鎖，防止在坡上溜車；處于B檔位時(shí)，當(dāng)方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)無(wú)動(dòng)作時(shí)，所述的輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)自動(dòng)關(guān)閉，輪轂電機(jī)斷電但不自鎖。

進(jìn)一步的，所述的方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)包括四個(gè)方向，分別控制輪椅前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、后退，所述的輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)可以手動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉。

進(jìn)一步的，所述的第一陀螺儀傳感器監(jiān)測(cè)車體的傾斜角度和傾斜方向，并將信號(hào)傳給控制器，控制器將信號(hào)處理后傳給左右電動(dòng)推桿和前后電動(dòng)推桿，分別進(jìn)行不同程度伸縮，來(lái)調(diào)節(jié)平衡座椅保持水平；所述的第二陀螺儀傳感器監(jiān)測(cè)平衡座椅傾斜角度和傾斜方向，來(lái)確定平衡座椅是否達(dá)到水平，并將信號(hào)傳給控制器，控制器將信號(hào)處理后傳給左右電動(dòng)推桿和前后電動(dòng)推桿，分別進(jìn)行微調(diào)，形成負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述的兩個(gè)腳踏板表面設(shè)置有橡膠防滑層。

由于本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明通過(guò)設(shè)置有左右電動(dòng)推桿和前后電動(dòng)推桿來(lái)隨時(shí)保證平衡座椅處于水平位置，穩(wěn)定性較高；(2)通過(guò)設(shè)置有第一陀螺儀傳感器和第二陀螺儀傳感器，分別檢測(cè)車體和平衡座椅的水平度，從而使本發(fā)明的效果得到了雙重保障；(3)本發(fā)明成本較低，適合市場(chǎng)推廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體裝配立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的另一角度整體裝配立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中車體的三維立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明在左右傾斜路面上應(yīng)用時(shí)的狀態(tài)示意圖。

圖5為本發(fā)明在前后傾斜路面上應(yīng)用時(shí)的狀態(tài)示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)：1-車體；2-后輪；3-方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)；4-輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)；5-前輪；6-腳踏板；7-輪轂電機(jī)；8-左右電動(dòng)推桿；9-前后電動(dòng)推桿；10-電池組；11-電池架；12-控制器；13-第一陀螺儀傳感器；14-虎克鉸；15-第二陀螺儀傳感器；16-平衡座椅；101-扶手；102-靠背；103-推手；104-左右電動(dòng)推桿安裝座；105-前后電動(dòng)推桿安裝座；106-三角安裝架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，在此發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

如圖1、圖2、圖3所示，一種自平衡電動(dòng)輪椅，包括車體1、兩個(gè)后輪2和兩個(gè)前輪5、方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)3和輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)4、兩個(gè)腳踏板6、兩個(gè)輪轂電機(jī)7、左右電動(dòng)推桿8和前后電動(dòng)推桿9、電池架11和電池組10、控制器12、第一陀螺儀傳感器13和第二陀螺儀傳感器15、虎克鉸14、平衡座椅16。以坐在輪椅上的人為基準(zhǔn)，車體1上部設(shè)置有兩個(gè)扶手101和兩個(gè)推手103，下部設(shè)置為四方形框架結(jié)構(gòu)，四方形框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有三角安裝架106，第一陀螺儀傳感器13安裝在三角安裝架106下部。平衡座椅16通過(guò)中心位置的虎克鉸14鉸接安裝在三角安裝架106上部，平衡座椅16相對(duì)于三角安裝架106有兩個(gè)自由度，即前后方向轉(zhuǎn)動(dòng)和左右方向轉(zhuǎn)動(dòng)，平衡座椅16右前方下部位置安裝有第二陀螺儀傳感器15。車體1左側(cè)下部設(shè)置有左右電動(dòng)推桿安裝座104，車體1下部后方設(shè)置有前后電動(dòng)推桿安裝座105，車體1上的推手103下方設(shè)置有靠背102。兩個(gè)后輪2安裝在車體1后部下方位置，兩個(gè)后輪2中心分別設(shè)置有一個(gè)輪轂電機(jī)7。兩個(gè)前輪5安裝在車體1前部下方位置。兩個(gè)腳踏板6分別安裝在車體1前方兩側(cè)位置。電池架11固定安裝在車體1中央下方位置，電池組10固定安裝在電池架11中，控制器12安裝在電池組10上方，并與電池組10相連接。左右電動(dòng)推桿8下端鉸接安裝在所述的左右電動(dòng)推桿安裝座104上，左右電動(dòng)推桿8的活塞桿端部鉸接安裝在平衡座椅16左側(cè)邊部中心位置。前后電動(dòng)推桿9鉸接安裝在所述的前后電動(dòng)推桿安裝座105上，前后電動(dòng)推桿9的活塞桿端部鉸接安裝在平衡座椅16后方邊部中心位置。方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)3安裝在車體1上右側(cè)的扶手101上，輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)4安裝在車體1上左側(cè)的扶手101上。兩個(gè)輪轂電機(jī)7、左右電動(dòng)推桿8和前后電動(dòng)推桿9、方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)3和輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)4分別通過(guò)線路與電池組10和控制器12相連接，電池組10提供動(dòng)力，控制器12提供控制信號(hào)。

控制器12設(shè)置有兩個(gè)檔位，分別為A檔位和B檔位，處于A檔位時(shí)，當(dāng)方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)3無(wú)動(dòng)作時(shí)，所述的輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)4自動(dòng)打開(kāi)，兩個(gè)輪轂電機(jī)7斷電并自鎖，防止在坡上溜車；處于B檔位時(shí)，當(dāng)方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)無(wú)動(dòng)作時(shí)，所述的輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)4自動(dòng)關(guān)閉，輪轂電機(jī)7斷電但不自鎖。方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)3包括四個(gè)方向，分別控制輪椅前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、后退，所述的輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)4可以手動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉。第一陀螺儀傳感器13監(jiān)測(cè)車體1的傾斜角度和傾斜方向，并將信號(hào)傳給控制器12，控制器12將信號(hào)處理后傳給左右電動(dòng)推桿8和前后電動(dòng)推桿9，分別進(jìn)行不同程度伸縮，來(lái)調(diào)節(jié)平衡座椅16保持水平；所述的第二陀螺儀傳感器15監(jiān)測(cè)平衡座椅16傾斜角度和傾斜方向，來(lái)確定平衡座椅16是否達(dá)到水平，并將信號(hào)傳給控制器12，控制器12將信號(hào)處理后傳給左右電動(dòng)推桿8和前后電動(dòng)推桿9，分別進(jìn)行微調(diào)，形成負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。兩個(gè)腳踏板6表面設(shè)置有橡膠防滑層。

本發(fā)明的工作原理為：本發(fā)明在使用時(shí)，使用者可以通過(guò)控制器12將檔位設(shè)置在A檔位或者B檔位。檔處于A檔位時(shí)，啟動(dòng)方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)3，可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)方向的控制，分別為前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、后退；當(dāng)使用者停止使用方向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)3時(shí)，輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)4可以自動(dòng)啟動(dòng)，此時(shí)兩個(gè)輪轂電機(jī)7斷電并自鎖，防止在坡上溜車。當(dāng)處于B檔位時(shí)，輪轂電機(jī)鎖定開(kāi)關(guān)4可以自動(dòng)關(guān)閉，此時(shí)可以由人通過(guò)車體1上的兩個(gè)推手103實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的行走。無(wú)論使用哪個(gè)檔位，本發(fā)明在第一陀螺儀傳感器13和第二陀螺儀傳感器15以及左右電動(dòng)推桿8和前后電動(dòng)推桿9的控制下可以保證平衡座椅16始終處于水平位置，如圖3和圖4所示，分別為本發(fā)明處于左右傾斜路面上應(yīng)用時(shí)的狀態(tài)示意圖和在前后傾斜路面上時(shí)的狀態(tài)示意圖，從圖中可以看出，平衡座椅16始終處于水平位置。