基于行走轮摆动的双节四履带爬楼轮椅及上下楼方法与流程

本发明涉及爬楼轮椅，尤其是轮履复合式的爬楼轮椅的机械结构。

背景技术：
目前的四轮轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具，但四轮轮椅不能上下楼梯，限制了使用范围，居住在无电梯楼房的轮椅使用者无法上下楼，影响其外出参加社会活动。我国已快速进入老龄化社会，老年人出行问题愈加突出。为了解决上述问题，市场上出现了分体式和一体式的轮履复合爬楼轮椅。分体式的结构是将普通轮椅固定在爬楼履带上，比如中国专利CN201020122939.2公开了一种电动履带爬楼车，上下楼时，将轮椅临时安装在电动履带爬楼车上，人再坐在轮椅上一同上下楼梯或室外台阶。它是在长方形履带底盘的后部设置轮椅承载架，轮椅承载架包括纵梁和承载杆，纵梁下端与底盘转动连接；在接近轮椅承载架纵梁下端处设置承载杆，承载杆与纵梁直角交叉。该专利存在的缺陷，一是：不管是平地行走还是爬楼时需要反复拆分和组装爬楼车和轮椅，体积庞大；外出时需要由他人帮助携带；二是：平台转弯时由于轮椅向后倾斜，前后距离过长，而且轮椅后面的操作者还需要站立空间，这使得整个轮椅在平台处转弯非常困难；三是：全程需要陪护人员跟着，拆分组装的过程都需要他人操作，且爬楼过程中也是他人在操作，尤其是在楼梯半层平台处，由于没有防后倾的装置，需要人扶着慢慢把履带从楼梯到平地。一体式履带爬楼轮椅有如下方案：1.中国专利CN201210590075.0公开的爬楼轮椅，由于履带只能整体上提或下放，不能折叠，使得轮椅前后尺寸较大，导致轮椅在楼梯半层平台处通过性不好。2.中国专利CN201320833460.3公开的爬楼轮椅，其行走大轮安装位置偏前，无法在平地使用，且不能够由操作者自主操作。3.中国专利CN201510048349.7公开的爬楼轮椅，不能够在操作者自主操作下通过楼梯的钝角(大于90度且小于180度的角)处和楼梯的优角(大于180度的角)处。4.中国专利201510594011.1公开的爬楼轮椅结构复杂，且没有提到楼梯优角处的通过方法，爬楼的方案可行性差。5.意大利的一款名为“探险家爬楼梯车”的一体式轮履复合爬楼轮椅能够在乘坐者自主操作下平稳灵活地爬楼和平地行走，但其运动机构多于4个，结构复杂、体型庞大，楼道通过性差，难以应用于普通居民楼，且成本高，不易于推广使用。

技术实现要素：
为了同时克服现有分体式和一体式轮履复合爬楼轮椅存在的技术缺陷，本发明提供一种结构紧凑简单、可以自主操作以及在楼梯半层平台处通过性好的双节四履带爬楼轮椅。本发明同时提供这种双节四履带爬楼轮椅的爬楼方法。为达到上述目的，本发明的双节四履带爬楼轮椅是通过以下技术方案实现的：一种基于行走轮摆动的双节四履带爬楼轮椅，它包括轮椅主体、两个行走大轮和履带爬楼机构；轮椅主体是在轮椅架上设有椅背、椅座、脚踏板，轮椅架的前下方装有两个万向轮；其特征在于，轮椅主体直接安装固定在履带爬楼机构上；两个行走大轮通过大轮摆臂机构安装在履带爬楼机构上；所述的大轮摆臂机构包括摆臂电机及第一减速装置，摆臂电机及第一减速装置通过固定架固定在履带爬楼机构上；第一减速装置的输出轴为曲轴结构，上述的两个行走大轮安装在曲轴两端，摆臂电机运行时驱动两个行走大轮上下摆动，行走大轮上带有手轮圈；所述的履带爬楼机构由前、后两段履带机构和履带驱动电机及第二减速装置组成；前段履带机构和后段履带机构都是左右对称的双履带机构，前段履带机构和后段履带机构像两节链条连接那样通过传动轮轴连接在一起，并且前段履带机构通过履带前翘机构可以绕传动轮轴翘起；履带驱动电机及第二减速装置与后段履带机构的驱动轮轴实现传动，后段履带机构直接带动前段履带机构运转；所述的后段履带机构是在后段的内、外侧固定板之间设有驱动轮、传动轮、后段支撑轮、导向张紧轮和一圈后段履带；其中，驱动轮安装在驱动轮轴上与第二减速装置实现传动，传动轮、后段支撑轮和导向张紧轮按前后顺序依次安装，且导向张紧轮的安装位置高于后段支撑轮，从而使履带后端上翘一定角度；所述的履带前翘机构包括前翘电机及第三减速装置，前翘电机及第三减速装置通过固定架固定在椅座下方；第三减速装置的输出轴为曲轴结构，曲轴两端活动连接有拉杆，拉杆再与前段履带机构活动连接，当前翘电机运行时，驱动曲轴转动，从而使拉杆将前段履带机构提起。进一步，在后段履带机构的外侧固定板上设有用于安装轮椅主体的轮椅固定卡，通过固定卡将轮椅主体直接安装固定在履带爬楼机构上。进一步，所述的第一减速装置和第三减速装置的曲轴结构是，在减速装置输出轴的两端固定连接有与轴向垂直的摆杆。进一步，所述的前段履带机构是在前段外侧固定板上按...