安全轮椅的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种安全轮椅，包括车体和车体车架，其特征在于：车体车架下部设有两个驱动后轮和两个随动前轮，车体车架前部设有桌面板和两个脚踏板；一侧的车体车架由上横杆和下横杆形成梯形，梯形车架前侧斜边向前下部延伸与脚踏板连接，所述两脚踏板前侧周围固定连接有由铝管材弯曲形成的防撞机构，所述铝管材内套入有橡胶管，所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条；所述车体车架后部设有由铝管材弯曲形成的后防撞机构，所述铝管材内套入有橡胶管，所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条；所述下横杆前端部设有弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆前端抵靠在车架前侧斜边上；所述梯形车架的上横杆上部设有上框架，所述上框架上部设有刚性扶手板，所述桌面板水平设在刚性扶手板前侧部，桌面板下部通过三角支架支撑固定。该安全轮椅结构简单、设计合理，可以从多方面进行安全防护。
【专利说明】安全轮椅
[0001]【技术领域】:
[0002]本实用新型属于电动轮椅领域，特别是一种安全轮椅。
[0003]【背景技术】:
[0004]根据联合国预测，1990-2020年世界老龄人口平均年增速度为2.5%，同期我国老龄人口的递增速度为3.3%，老龄化速度快于世界老龄化速度。与其他国家相比，中国社会人口老龄化程度高，已逐步进入老龄化社会，许多大城市，如上海、北京，老年人的比例已接近20%,与此同时还有肢体残疾的人口近6000万。在他们当中，有相当多的因行走不便不得不依靠轮椅才能生活。但对于许多老年人来说，使用现有普通的轮椅安全性不是很高，存在安全隐患。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安全轮椅，该安全轮椅结构简单、设计合理，有利于提高轮椅的安全性能。
[0006]本实用新型通过以下技术方案来实现:
[0007]本实用新型安全轮椅，包括车体和车体车架，其特征在于:车体车架下部设有两个驱动后轮和两个随动前轮，车体车架前部设有桌面板和两个脚踏板；一侧的车体车架由上横杆和下横杆形成梯形，梯形车架前侧斜边向前下部延伸与脚踏板连接，所述两脚踏板前侧周围固定连接有由铝管材弯曲形成的防撞机构，所述铝管材内套入有橡胶管，所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条；所述车体车架后部设有由铝管材弯曲形成的后防撞机构，所述铝管材内套入有橡胶管，所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条；所述下横杆前端部设有弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆前端抵靠在车架前侧斜边上；所述梯形车架的上横杆上部设有上框架，所述上框架上部设有刚性扶手板，所述桌面板水平设在刚性扶手板前侧部，桌面板下部通过三角支架支撑固定。
[0008]进一步的，上述随动前轮铰接在梯形车架的竖直中杆下部上，两个驱动后轮所在的表面与车轮中心连线形成一个锐角，该锐角值为85度。
[0009]进一步的，上述桌面板上设有人机交互设备和触摸屏，所述触摸屏可以安装在桌面板上，也可以安装在车体扶手的上方，所述桌面板内安装有嵌入式控制系统，所述车体侧部布有测速自主导航机构，所述车体上布有语音控制机构和视觉自主导航机构，所述嵌入式控制系统与操作杆及电机驱动器电信连接，蓄电池为驱动电机供电。
[0010]进一步的，上述的测速自主导航机构采用激光雷达。
[0011]进一步的，上述的视觉自主导航机构由检测系统、控制决策系统和动力系统三个部分组成。
[0012]进一步的，上述的人机交互设备还包括扬声器，且所述人机交互设备与嵌入式控制系统相连。
[0013]进一步的，上述的语音控制机构采用麦克风。
[0014]本实用新型的工作原理:本实用新型通过在两脚踏板前周围固定连接有由铝管材弯曲形成的防撞机构，所述铝管材内套入有橡胶管，所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条；在车体车架后部设有由铝管材弯曲形成的后防撞机构，所述铝管材内套入有橡胶管，所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条，从而在使用者受到前、后部撞击时，冲击力会由铝管材及其体内的橡胶管和拱弧形筋条得以缓冲，使撞击力得到分散；在下横杆前端部设有弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆前端抵靠在车架前侧斜边上，从而使前部受到冲击时可以进一步得到缓冲，也避免不大冲力时减少对铝管材的损坏；另外梯形车架的上横杆上部设有上框架，所述上框架上部设有刚性扶手板，所述桌面板水平设在刚性扶手板前侧部，从而在受到前部冲力时，桌面板由于有刚性扶手板的抵抗，不会挤压到使用者胸部，避免了对使用者的伤害。
[0015]因此本实用新型从多方面、通过多个技术手段来实现对传统轮椅的改良，来避免轮椅在受到撞击时对使用者的伤害。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例的结构示意图；
[0017]图2是梯形车架的构造示意图；
[0018]图3是铝管材的断面图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述:
[0020]本实用新型安全轮椅，如图1所示，包括车体1、两个驱动后轮2、两个随动前轮3、蓄电池4、两个驱动电机、人机交互设备7、操作杆和电机驱动器6，车体I包括桌面板101和两个脚踏板102 ;
[0021]本实用新型安全轮椅包括车体I和车体车架11，车体车架11下部设有两个驱动后轮2和两个随动前轮3，车体车架前部设有桌面板101和两个脚踏板102 ;—侧的车体车架11由上横杆1101和下横杆1102形成梯形，梯形车架前侧斜边向前下部延伸与脚踏板连接，所述两脚踏板前侧周围固定连接有由铝管材弯曲形成的防撞机构12，所述铝管材13内套入有橡胶管14，所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条16 ;所述车体车架后部设有由铝管材弯曲形成的后防撞机构17，所述铝管材内套入有橡胶管，所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条；所述下横杆1102前端部设有弹簧伸缩杆18，所述弹簧伸缩杆18前端抵靠在车架前侧斜边19上；所述梯形车架的上横杆上部设有上框架20，所述上框架上部设有刚性扶手板21，所述桌面板101水平设在刚性扶手板21前侧部，桌面板下部通过三角支架22支撑固定。
[0022]为了实现人机交互，上述桌面板上设有人机交互设备7和触摸屏，所述触摸屏可以安装在桌面板101上，也可以安装在车体扶手的上方，所述桌面板101内安装有嵌入式控制系统，所述车体I侧部布有测速自主导航机构，所述车体I上布有语音控制机构和视觉自主导航机构，所述嵌入式控制系统与操作杆及电机驱动器6电信连接，蓄电池4为驱动电机供电。所述的测速自主导航机构采用激光雷达；所述的视觉自主导航机构由检测系统、控制决策系统和动力系统三个部分组成；所述的人机交互设备7还包括扬声器，且所述人机交互设备7与嵌入式控制系统相连；所述的语音控制机构采用麦克风。
[0023]结合图1，阐述本实用新型智能轮椅智能部分的工作原理:智能轮椅在使用过程中，通过将不同的模态融合起来，能够达到更好地实际效果。通过将超声波测速自主避障机构与语音控制机构、视觉自主导航机构和嵌入式控制系统融合，安全轮椅在执行手动控制、语音控制和视觉自主导航这三种模态指令之前能够自动判断轮椅是否能够安全的执行这些指令，并通过扬声器语音播报的形式以及触摸屏显示的形式将信息反馈给用户，从而使得智能轮椅的行驶更加安全可靠。
[0024]麦克风将语音信号转化为电信号，通过嵌入式控制系统进行采集；扬声器用于播放语音提示，实现轮椅和用户之间的语音交互，触摸屏用于显示当前轮椅自身状态信息，以及用于指示轮椅当前各种状态。
[0025]测速自主导航机构能够完成到指定目标的路径规划，实现了轮椅的安全避障。将激光雷达避障和语音播报技术融合，轮椅能够自动判断是否能够安全的执行用户给定的命令，并通过扬声器语音播报的形式将信息反馈给用户。使得智能轮椅人机交互性更强，运行更加安全可靠。
[0026]视觉自主导航机构由检测系统、控制决策系统和动力系统三个部分组成。其中检测系统采用CMOS图像传感器；控制决策系统采用单片机SPCE061A作为主控制芯片；动力系统主要是控制模拟操作感产生的四路模拟电压信号来控制直流电机的转速。整体的流程为:检测系统采集路径信息，经过控制决策系统分析和判断，由动力系统控制直流电机给出合适的转速，从而控制智能轮椅精确、稳定的行驶。车体还包括前方防碰撞机构和后方防碰撞机构，可以有效地避免轮椅发生碰撞事故。
[0027]本实用新型的优点和积极效果是:
[0028]1、本实用新型采用基于嵌入式控制系统的安全轮椅较好的解决了采用基于通用计算机控制器所存在的成本高、功耗大以及续航能力差等问题，这就使安全轮椅向产业化方向迈进了一大步。简便易用是安全轮椅高效运行的基础，语音控制机构将控制指令简化为五个，并在嵌入式控制系统的基础上实现了语音的在线训练，新用户只需花上几分钟的时间进行语音训练便可实现对智能轮椅的语音控制。
[0029]2、本实用新型是一种性能优越的代步工具，具有自动行走、避障、以及目标跟踪等功能，与传统的轮椅相比，安全轮椅更加安全可靠、易于操作，可满足一部分老年人以及残障人士等弱势群体的需要，提高他们的生活质量。
[0030]3、本实用新型设计合理，采用的触摸屏可以方便使用者对轮椅进行各种操作，同时触摸屏可以使使用者很直观的了解到安全轮椅的工作状态。
[0031]需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种安全轮椅，包括车体和车体车架，其特征在于:车体车架下部设有两个驱动后轮和两个随动前轮，车体车架前部设有桌面板和两个脚踏板；一侧的车体车架由上横杆和下横杆形成梯形，梯形车架前侧斜边向前下部延伸与脚踏板连接，所述两脚踏板前侧周围固定连接有由铝管材弯曲形成的防撞机构，所述铝管材内套入有橡胶管，所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条；所述车体车架后部设有由铝管材弯曲形成的后防撞机构，所述铝管材内套入有橡胶管，所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条；所述下横杆前端部设有弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆前端抵靠在车架前侧斜边上；所述梯形车架的上横杆上部设有上框架，所述上框架上部设有刚性扶手板，所述桌面板水平设在刚性扶手板前侧部，桌面板下部通过三角支架支撑固定。
2.根据权利要求1所述的安全轮椅，其特征在于:所述随动前轮铰接在梯形车架的竖直中杆下部上，两个驱动后轮所在的表面与车轮中心连线形成一个锐角，该锐角值为85度。
3.根据权利要求2所述的安全轮椅，其特征在于:所述桌面板上设有人机交互设备和触摸屏，所述触摸屏可以安装在桌面板上，也可以安装在车体扶手的上方，所述桌面板内安装有嵌入式控制系统，所述车体侧部布有测速自主导航机构，所述车体上布有语音控制机构和视觉自主导航机构，所述嵌入式控制系统与操作杆及电机驱动器电信连接，蓄电池为驱动电机供电。
4.根据权利要求3所述的安全轮椅，其特征在于:所述的测速自主导航机构采用激光雷达。
5.根据权利要求3所述的安全轮椅，其特征在于:所述的视觉自主导航机构由检测系统、控制决策系统和动力系统三个部分组成。
6.根据权利要求3所述的安全轮椅，其特征在于:所述的人机交互设备还包括扬声器，且所述人机交互设备与嵌入式控制系统相连。
7.根据权利要求3所述的安全轮椅，其特征在于:所述的语音控制机构采用麦克风。
【文档编号】A61G5/04GK204092374SQ201420436839
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年8月5日 优先权日:2014年8月5日
【发明者】陈忠 申请人:福州外语外贸学院