一种太阳能电动轮椅的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能电动轮椅，包括机架、行走系统、轮椅座椅、控制装置、太阳能电池板组、蓄电池组。其特征在于：轮椅座椅通过滑轨固定在轮椅座椅安装架上，座椅靠背与座垫铰接，踏板与座垫铰接，座椅前后位置、靠背倾角及踏板与座垫角度依靠电机驱动调节；座椅滑轨与轮椅座安装架的四个接触位置分别安装有压力传感器；太阳能电池板组由三块独立的太阳能电池板组成，通过三节全展式钢珠滑轨安装在机架顶端，太阳能电池板前后位置调节电机通过齿轮和齿条调节三块太阳能电池板的可折叠和展开。本实用新型利用太阳能提供电能，通过实时检测和调节轮椅座椅重心位置，确保安全舒适环保，非常适用于残疾人或行动不便的老年人。
【专利说明】—种太阳能电动轮椅
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及助老助残设备领域，具体的说是特别适合于老弱病残人群使用的一种太阳能电动轮椅。
【背景技术】
[0002]目前用于残疾人或行动不便的老年人使用的轮椅,轮椅靠背与座垫和踏板与座垫间的夹角大多是固定的，无法调节角度，这样使得用户只能有一种座姿，其舒适性有待提高。小部分椅背做成活动的，控制调节方面又很不方便，不适合残疾人或老年人独立完成。而且轮椅靠背后倾时，由于缺少可靠的重心检测和调节装置，重心后移，容易造成轮椅后倾甚至翻倒。此外，目前市场上的太阳能轮椅大多只是单块或者多块平铺，无法控制其折叠和展开，太阳能利用率较低。总之目前市场上的轮椅的使用舒适性、可操作性、安全性及环保性无法满足用户要求。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中存在的一些问题，本实用新型旨在提供一种太阳能电动轮椅。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是:包括机架、行走系统、轮椅座椅、控制装置、太阳能电池板组、蓄电池组。
[0005]机架包括行走支撑架5-1、轮椅座椅安装架5-2、左扶手5-5、右扶手5_6、及太阳能电池板支撑架5-3，在太阳能电池板支撑架5-3顶端焊接有太阳能电池板安装板5-4，右扶手5-6上安装有控制装置13，左扶手5-5和右扶手5-6上面分别设计有左扶手垫11和右扶手垫12，在轮椅座椅安装架5-2下部设计有蓄电池组4。
[0006]行走系统由左万向轮16、右万向轮18和两个内嵌有轮毂电机的左驱动轮1、右驱动轮2组成，万向轮16、18位于轮椅前方，驱动轮1、2位于轮椅后方。
[0007]轮椅座椅包括座垫14、靠背7、踏板17、背靠蜗轮蜗杆减速电机34、座椅前后位置调节电机35、踏板蜗轮蜗杆减速电机37、螺母丝杆副36、座椅滑轨33与四个压力传感器a3、b6、cl5、d38，座垫14与靠背7铰接，踏板17与座垫14铰接，靠背7和座垫14最大可调角度为90度，踏板17和座垫14最大可调角度为110度，压力传感器3、6、15、38安装座椅滑轨33与轮椅座安装架5-2的四个接触位置，其他部件安装在轮椅座椅上，座椅滑轨33固定在座垫14下部，座椅前后位置调节电机35输出轴与螺母丝杆副36连接，压力传感器
3、6、15、38检测座椅滑轨33与轮椅座安装架5_2的四个接触位置所受压力，并将所检测到的信号输入控制装置13中。
[0008]太阳能电池板组包括太阳能电池板a8、太阳能电池板b9、太阳能电池板clO、太阳能电池板滑轨对a31和b22、太阳能电池板前后位置调节电机a25、太阳能电池板前后位置调节电机安装架a24、太阳能电池板前后位置调节电机b29、太阳能电池板前后位置调节电机安装架b30、齿轮a26、齿轮b28、齿条a23、齿条b32、位置传感器a21及位置传感器b27，太阳能电池组叠装在机架5的顶端，其中中间的太阳能电池板b9直接固定在太阳能电池板安装架5-4上，位于太阳能电池板b9之上的太阳能电池板ClO两侧通过三节全展式钢珠滑轨a31和滑轨d20与太阳能电池板安装架5-4连接，三节全展式钢珠滑轨a31的内滑轨架a31-l固定在太阳能电池板安装架5-4上，外滑轨架b31-2与太阳板a8固定，位于太阳能电池板b9之下的太阳能电池板a8两侧通过三节全展式钢珠滑轨cl9和滑轨b22与太阳能电池板安装架5-4连接，三节全展式钢珠滑轨b22的内滑轨架b31-2固定在太阳能电池板安装架5-4上，外滑轨架b31-2与太阳板a8固定，c22_l和d22_2分别clO连接；输出轴上装有齿轮a26的电机a26通过电机安装架a24固定在中间太阳能电池板b9靠近安装架5_4侧方的一端，输出轴上装有齿轮b28的电机b29通过电机安装架b30固定在中间太阳能电池板b9靠近安装架5-4侧方的另一端；齿条a23安装在太阳能电池板a8固定滑轨b22的一侧，并位于该滑轨的上方，且与齿轮a26啮合；齿条b28安装在太阳能电池板clO固定滑轨a31的一侧，并位于该滑轨的下方,且与齿轮b28卩齿合。此外,在太阳能电池板a26和clO前后极限位置处分别安装有位置传感器a21和b27。
[0009]本实用新型的有益效果在于:
[0010]本实用新型依靠座垫滑轨33与轮椅座安装架5-2的四个接触位置的压力传感器a3、b6、cl5和d38感知其受力情况，通过控制装置13对其受力进行处理，判断重心位置是否合适，直接控制座垫前后位置调节电机35转动，电机35通过螺母丝杆副36带动座垫14前后移动，从而达到重心始终保持在一个合适的位置的有益效果，方案简单可靠。
[0011]本实用新型利用三节全展式钢珠滑轨a31、b22，在每对滑轨上面安装一块太阳能电池板a8和太阳能电池板clO。太阳能电池板前后位置调节电机a25和太阳能电池板前后位置调节电机b29通过齿轮a26、齿条a23和齿轮b28、齿条b32带动太阳能电池板a8和太阳能电池板clO折叠和展开，增加了对太阳能的有效利用，提高了轮椅的有效行驶里程，环保实用。
【专利附图】
【附图说明】
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[0012]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0013]图2为本实用新型机架和行走系统结构示意图。
[0014]图3为本实用新型太阳能电池板组结构示意图。
[0015]图4为下太阳能电池板向后展开示意图。
[0016]图5为上太阳能电池板向前展开示意图。
[0017]图6为本实用新型轮椅座结构示意图。
[0018]图中，I是左驱动轮，2是右驱动轮，3是压力传感器a，4是蓄电池组，5是机架，5-1是行走支撑架，5-2是轮椅座椅安装架，5-3是太阳能电池板支撑架，5-4是太阳能电池板安装架，5-5是左扶手，5-6是右扶手，6是压力传感器b，7是靠背，8是太阳能电池板a，9是太阳能电池板b，10是太阳能电池板c，11是扶手垫a，12是扶手垫b，13是控制装置，14是座垫，15是压力传感器C，16是左万向轮，17是踏板，18是右万向轮，19是三节全展式钢珠滑轨C，20是三节全展式钢珠滑轨d，21是位置传感器a，22是三节全展式钢珠滑轨b，22-1是内滑轨架C，22-2是外滑轨架d，23是齿条a，24是太阳能电池板前后位置调节电机安装架
a,25是太阳能电池板前后位置调节电机a，26是齿轮a，27是位置传感器b，28是齿轮b，29是太阳能电池板前后位置调节电机b，30是太阳能电池板前后位置调节电机安装架b，31是三节全展式钢珠滑轨a，31-1是内滑轨架a，31-2是外滑轨架b，32是齿条b，33是座椅滑轨，34是背靠涡轮蜗杆减速电机，35是座椅前后位置调节电机，36是螺母螺母丝杆副，37是踏板涡轮蜗杆减速电机，38是压力传感器d。
【具体实施方式】
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[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0020]以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对于本实用新型的范围进行限定。
[0021]如图1所示一种太阳能电动轮椅，包括机架5、行走系统、轮椅座椅、控制装置、太阳能电池板组、蓄电池组。
[0022]如图2所示，机架包括行走支撑架5-1、轮椅座椅安装架5-2、左扶手5_5、右扶手5-6、及太阳能电池板支撑架5-3，在太阳能电池板支撑架5-3顶端焊接有太阳能电池板安装板5-4，右扶手5-6上安装有控制装置13，左扶手5-5和右扶手5_6上面分别设计有左扶手垫11和右扶手垫12，在轮椅座椅安装架5-2下部设计有蓄电池组4。
[0023]如图2所示，行走系统由左万向轮16、右万向轮18和两个内嵌有轮毂电机的左驱动轮1、右驱动轮2组成，万向轮16、18位于轮椅前方，驱动轮1、2位于轮椅后方。
[0024]如图3、4、5所示，太阳能电池板组包括太阳能电池板a8、太阳能电池板b9、太阳能电池板clO、太阳能电池板滑轨对a31和b22、太阳能电池板前后位置调节电机a25、太阳能电池板前后位置调节电机安装架a24、太阳能电池板前后位置调节电机b29、太阳能电池板前后位置调节电机安装架b30、齿轮a26、齿轮b28、齿条a23、齿条b32、位置传感器a21及位置传感器b27，太阳能电池组叠装在机架5的顶端，其中中间的太阳能电池板b9直接固定在太阳能电池板安装架5-4上，位于太阳能电池板b9之上的太阳能电池板clO两侧通过三节全展式钢珠滑轨a31和滑轨d20与太阳能电池板安装架5-4连接，三节全展式钢珠滑轨a31的内滑轨架a31-l固定在太阳能电池板安装架5_4上，外滑轨架b31_2与太阳板a8固定，位于太阳能电池板b9之下的太阳能电池板a8两侧通过三节全展式钢珠滑轨cl9和滑轨b22与太阳能电池板安装架5-4连接，三节全展式钢珠滑轨b22的内滑轨架b31_2固定在太阳能电池板安装架5-4上，外滑轨架b31-2与太阳板a8固定，c22~l和d22_2分别clO连接；输出轴上装有齿轮a26的电机a26通过电机安装架a24固定在中间太阳能电池板b9靠近安装架5-4侧方的一端，输出轴上装有齿轮b28的电机b29通过电机安装架b30固定在中间太阳能电池板b9靠近安装架5-4侧方的另一端；齿条a23安装在太阳能电池板a8固定滑轨b22的一侧，并位于该滑轨的上方，且与齿轮a26啮合；齿条b28安装在太阳能电池板clO固定滑轨a31的一侧，并位于该滑轨的下方，且与齿轮b28啮合。此外，在太阳能电池板a26和clO前后极限位置处分别安装有位置传感器a21和b27。
[0025]如图6所示，轮椅座椅包括座垫14、靠背7、踏板17、背靠蜗轮蜗杆减速电机34、座椅前后位置调节电机35、踏板蜗轮蜗杆减速电机37、螺母丝杆副36、座椅滑轨33与四个压力传感器a3、b6、cl5、d38，座垫14与靠背7铰接，踏板17与座垫14铰接，靠背7和座垫14最大可调角度为90度，踏板17和座垫14最大可调角度为110度，压力传感器3、6、15、38安装座椅滑轨33与轮椅座安装架5-2的四个接触位置，其他部件安装在轮椅座椅上，座椅滑轨33固定在座垫14下部，座椅前后位置调节电机35输出轴与螺母丝杆副36连接，压力传感器3、6、15、38检测座椅滑轨33与轮椅座安装架5_2的四个接触位置所受压力，并将所检测到的信号输入控制装置13中。
[0026]靠背7的调节范围为从竖值到水平，靠背7和座垫14最大可调角度为90度，踏板17的调节范围为从水平到轮椅内侧，踏板17和座垫14最大可调角度为110度。
[0027]使用时，用户先将踏板17顺时针转向轮椅内部，坐上座垫14。通过操作右扶手5-6上的控制装置13，轮椅完成前进、后退、左转及右转功能。所述的控制装置13的操纵杆为一个摇杆把手，当用户向前推时，后部左驱动轮I和右驱动轮2以相同的转速向前转动，轮椅前进，当用户向后推时，后部左驱动轮I和右驱动轮2以相同的转速向后转动，轮椅后退，当用户向左前推时，后部左驱动轮I相对于右驱动轮2以较低的转速向前转动，轮椅左转，当用户向右前推时，后部左驱动轮I相对于右驱动轮2以较高的转速向前转动，轮椅右转，需要指出的是，当用户向左(或向右)将摇杆把手推到底时，视为轮椅向左(或向右)原地转弯，这时后部左I (右2)驱动轮向后转动，后部右2(左I)驱动轮向前转动，轮椅实现向左(或向右)原地转弯。
[0028]当用户停止休息的时候，为了充分利用太阳能，操作控制装置13使太阳能电池板前后位置调节电机a25和b29转动，电机a25通过齿轮a26和齿条a23使得太阳能电池板a8向前展开，电机b29通过齿轮b28和齿条b32使得太阳能电池板b9向前展开，当用户行走时，为了保证安全，操作控制装置13使太阳能电池板前后位置调节电机a25和b29转动，使得太阳能电池板a8和clO向中间运动,折叠起来。
[0029]当用户想要座姿向后倾斜时，控制控制装置13驱动背靠蜗轮蜗杆减速电机34转动，使得靠背7在旋转范围内逆时针旋转，反之亦然。靠背7最大可调角度为90度。当用户想要抬起小腿时，控制控制装置13驱动踏板蜗轮蜗杆减速电机37转动，使得踏板17在旋转范围内逆时针旋转，反之亦然。踏板最大可调角度为110度。当用户想要获得平躺的姿态时，控制控制装置13同时驱动背靠蜗轮蜗杆减速电机34和踏板蜗轮蜗杆减速电机37，使得靠背7按照如图5所示逆时针旋转，同时踏板17按照如图5所示逆时针旋转。需要特别指出的是:四个压力传感器a3、b6、cl5、d38始终检测座椅滑轨33与轮椅座安装架5_2的四个接触位置的受力，并将信号输入控制装置13中，控制装置13对信号进行处理得出重心位置，实时控制座椅前后位置调节电机35转动，电机35通过螺母丝杆副36使得座垫14在座椅滑轨33上前后移动，从而调整座垫14的前后位置，使得重心始终保持在一个适当的位置，保证了轮椅本身的安全。
【权利要求】
1.一种太阳能电动轮椅，其特征在于:包括机架、行走系统、轮椅座椅、控制装置、太阳能电池组、蓄电池组；轮椅座椅通过座垫滑轨(33)固定在轮椅座椅安装架(5-2)上，靠背(7)与座垫(14)铰接,踏板(17)与座垫(14)铰接,座垫前后位置、靠背与座垫角度及踏板与座垫角度分别通过电机(34、35、37)利用蜗轮蜗杆机构驱动调节；座椅滑轨(33)与轮椅座安装架(5-2)的四个接触位置分别安装有一个压力传感器a(3)、压力传感器M6)、压力传感器(:(15)、压力传感器(1(38);太阳能电池组由三块独立的太阳能电池板组成，并叠装在机架(5)的顶端，其中中间的太阳能电池板b(9)直接固定在太阳能电池板安装架(5-4)上，位于太阳能电池板b(9)之上的太阳能电池板c(lO)两侧通过三节全展式钢珠滑轨a(31)和滑轨d(20)与太阳能电池板安装架(5-4)连接，位于太阳能电池板b (9)之下的太阳能电池板a(8)两侧通过三节全展式钢珠滑轨c (19)和滑轨b(22)与太阳能电池板安装架(5-4)连接；输出轴上装有齿轮a(26)的电机a(25)通过电机安装架a(24)固定在中间太阳能电池板b(9)靠近安装架(5-4)侧方的一端,输出轴上装有齿轮b(28)的电机b(29)通过电机安装架b(30)固定在中间太阳能电池板b(9)靠近安装架(5-4)侧方的另一端；齿条a(23)安装在太阳能电池板a(8)固定滑轨b(22)的一侧，并位于该滑轨的上方，且与齿轮a(26)啮合；齿条b(28)安装在太阳能电池板c(lO)固定滑轨a(31)的一侧，并位于该滑轨的下方，且与齿轮b (28)啮合。
2.根据权利要求书I所述的一种太阳能电动轮椅，其特征在于三节全展式钢珠滑轨a(31)的内滑轨架a(31-l)固定在太阳能电池板安装架(5_4)上，外滑轨架b (31_2)与太阳板a(8)固定，三节全展式钢珠滑轨b (22)的内滑轨架b(31-2)固定在太阳能电池板安装架(5-4)上，外滑轨架b (31-2)与太阳板a (8)固定，c(22_l)和d(22_2)分别c(10)连接。
3.根据权利要求书I所述的一种太阳能电动轮椅，其特征在于座垫滑轨(33)处安装有螺母丝杆副(36)，靠背与座垫角度调节电机(34)和踏板与座垫角度调节电机(37)为蜗轮蜗杆减速电机。
4.根据权利要求书I所述的一种太阳能电动轮椅，其特征在于在太阳能电池板前后极限位置安装有位置传感器a (21)和位置传感器b (27)。
【文档编号】A61G5/04GK203988722SQ201420249677
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】段恒利, 蒋光兵, 蒋猛, 蔡嘉豪, 吴海兵, 邓莹, 李毅 申请人:西南大学