智能多功能全地形老年轮椅代步车及控制方法与流程

本发明涉及一种代步工具领域，尤其涉及一种智能多功能全地形老年轮椅代步车及控制方法。

背景技术：
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随着社会的发展，人们对于轮椅的设计已经相当巧妙，从普通的轮椅到多功能轮椅床，甚至加上了很多实用的设计，如座便器等；而由老年人或残疾人掌控行车方向，既增加了他们的负担，又容易发生交通事故，非常不方便，尚没有专用轮椅，但这些设计产品却各有缺陷：普通轮椅没有多功能轮椅的起居方便，但多功能轮椅床却不方便在公共场合使用，结构过于复杂而失去了美观的特点，一种智能多功能全地形老年轮椅代步车可以即不增加老年人或残疾人的负担，又可以为老年人或残疾人提供方便。

技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种智能多功能全地形老年轮椅代步车及控制方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种智能多功能全地形老年轮椅代步车，其组成包括：车轮底架，所述的车轮底架前部两侧分别安装有左车轮驱动电机和右车轮驱动电机，所述的左车轮驱动电机和所述的右车轮驱动电机分别连接安装于所述的车轮底架两侧的驱动轮，所述的车轮底架的后部通过连接销轴连接万向轮，所述的车轮底架上具有履带底架挂具，分别在两侧挂接履带底架，所述的车轮底架上还具有支撑杆和把手，所述的支撑杆上连接顶蓬，所述的顶蓬上具有太阳能电池板，所述的顶蓬下安装有蓬灯。

所述的智能多功能全地形老年轮椅代步车，所述的车轮底架上分别安装分别有油缸A、油缸B、油缸C和油缸D，所述的油缸A连接靠背，所述的油缸B连接主座椅后端，所述的油缸C连接主座椅中部，所述的油缸D连接前脚踏板，所述的油缸A、所述的油缸B、所述的油缸C和所述的油缸D分别通过管路分别连接液压锁Ａ、液压锁Ｂ、液压锁Ｃ和液压锁Ｄ，所述的液压锁Ａ、所述的液压锁Ｂ、所述的液压锁Ｃ和所述的液压锁Ｄ分别通过管路连接手动换向阀Ａ、手动换向阀Ｂ、手动换向阀Ｃ和手动换向阀Ｄ，所述的手动换向阀Ａ、所述的手动换向阀Ｂ、所述的手动换向阀Ｃ和所述的手动换向阀Ｄ分别通过管路连接于油泵，所述的油泵通过管路连接滤油器和油箱，所述的油泵还通过管路连接压力表和溢流阀，所述的溢流阀通过管路连接油箱。

所述的智能多功能全地形老年轮椅代步车，所述的主座椅前端连接脚踏，后端连接靠背和付座椅，所述的付座椅通过销轴连接在靠背，所述的主座椅两侧具有扶手，所述的主座椅两侧的扶手前端分别安装有控制器和餐桌，所述的控制器具有操纵杆，所述的靠背下前部具有腰托，所述的靠背上部具有颈托，所述的颈托上部具有头枕，所述的主座椅前端下部还安装有集便器，所述的主座椅两侧的扶手下部分别安装有左储物箱和右储物箱，所述的右储物箱内具有电气控制箱，所述的电气控制箱内安装有微电脑、电机控制器、驱动电机控制开关、油泵电机控制开关、市电充电器、快熔、电瓶开关、太阳能充电器、前照灯开关、后照灯开关和蓬灯开关，所述的微电脑、电机控制器、驱动电机控制开关、油泵电机控制开关、市电充电器、快熔、电瓶开关、太阳能充电器、前照灯开关、后照灯开关和蓬灯开关通过导线分别连接控制器、电瓶、太阳能电池板、左履带驱动电机、右履带驱动电机、油泵电机、左车轮驱动电机和右车轮驱动电机。

所述的智能多功能全地形老年轮椅代步车，所述的车轮底架后部两侧分别安装有油泵箱和手动换向阀箱，在所述的车轮底架后部两侧还分别安装有电瓶、左履带驱动电机和右履带驱动电机，所述的油泵箱连接油泵电机，所述的手动换向阀箱上分别具有手柄Ａ、手柄Ｂ、手柄Ｃ和手柄Ｄ，所述的手柄Ａ控制手动换向阀Ａ，所述的手柄Ｂ控制手动换向阀Ｂ，所述的手柄Ｃ控制手动换向阀Ｃ，所述的手柄Ｄ控制手动换向阀Ｄ。

所述的智能多功能全地形老年轮椅代步车，所述的履带底架挂具分别连接两侧履带的前支重轮和后支重轮，所述的两个后支重轮上分别连接履带驱动减速箱，所述的履带驱动减速箱分别连接左履带驱动电机和所述的右履带驱动电机，所述的履带底架分别具有一组从动轮，所述的前支重轮和带动后支重轮与一组从动轮外部包裹有履带，所述的履带上部具有履带护罩，所述的履带护罩前部安装有前照灯、前超声传感器和前测距器，所述的履带护罩后部安装有后照灯、后超声传感器和后测距器。

所述的智能多功能全地形老年轮椅代步车的控制方法，其车辆的行进形式有两种，车轮行进和履带行进，车轮行进与传统的电动轮椅相似，在平坦的地面上，约240Kg重的代步车可以以每小时19.6Km的速度行驶约30Km；在室内使用时，可选择低挡，最高5Km/小时，座椅可以向前倾斜6°，可以向后倾斜30°；如果座椅超过特定的位置极限，电脑将限制最高时速，在正常坐姿状态下，如果地形坡度侧倾超过11°时电脑将限制车辆运动；驱动电机执行的反馈制动在节约能量时放慢车速，如果部分系统失灵或能量耗尽，在每个驱动电机上的电磁盘制动器将自动把代步车安全地保持在任意位置上；通过选择开关，可选择“履带”行进，放下履带收起车轮，并锁定车轮下落，在每个信号末端限制系统起作用，如果车轮没有锁定或锁定过程超时，安全检测就会阻止代步车动作；履带放下后，代步车可以以0.64Km/小时的稳定速度上下坡度为34°的楼梯，驱动电机中的两个直流电机，扭矩为7Kg·m，通过变速箱驱动，上下楼梯时产生830 Kg·m的最大力矩，履带用凯夫拉材料增强橡胶块传动带，防止原地转向拉长和松弛；当需要采用躺姿在原地休息时，可调整手动换向阀箱上分别具有的手柄Ａ、手柄Ｂ、手柄Ｃ和手柄Ｄ，以保证最佳的休息姿态，当以躺姿进行休闲移动时，车辆会在微电脑及超声传感器和测距器的共同控制下进行工作，以保证安全。

本发明的有益效果：

1.本发明的智能多功能全地形老年轮椅代步车，是以电池为动力的微电脑控制的车，不但能在平坦的地面行走，还能穿越崎岖不平的户外地形，可以爬楼梯；装在扶手上的操纵杆，既能控制车速又可以控制方向，速度与操作杆的位移成比例，超声传感器和位置传感器的组合判断楼梯的形状，并提供障碍回避信息，对故障能自动保险，防止驾车者在危险情况下受伤。

本发明的智能多功能全地形老年轮椅代步车，装有四个超声传感器，两

个在前，两个在后，构成了履带式行进时用的超声测距系统前面的传感器探测台阶、门洞和楼梯边缘等陡坡，并还在下楼前提供楼梯的坡度、角度等信息，后面的传感器与前面的不同，其分别指向两个不同的方向一个与水平成48°角，另一个与水平成10°角，在爬楼梯时，利用两个传感器可以精确辨认台阶的形状。

本发明的智能多功能全地形老年轮椅代步车，具有报警功能，使用者如

有紧急情况或急病时，需要求助他人时用；可下载小说、听音乐，可做收音机用；座椅可倾斜：爬楼梯或上下坡时用，向后30°角，向前6°角液压控制；靠背和脚踏可倾斜70°使座椅变躺椅提高舒适度，70°角内任意调节，达到最佳，完全液压控制；具有透明防雨蓬，可以收起、放下，可防雨、防风、防嗮、防冰雹；具有可折叠付座椅，行走和停车时可供陪同人员休息；扶手两边有储物箱：可装物品，电气箱安装在其中；具有可折叠用餐桌，可与同伴利用其下棋，玩牌，开展娱乐活动；具有集便器：方便大小便。

本发明的智能多功能全地形老年轮椅代步车，车身全部采用优质不锈钢制作：永不生锈，强度高，刚性好，稳定性好，故障少，坚固耐用；轮胎采用实心胎：解除了缺气、扎胎、爆胎之忧；履带采用凯夫拉高强度履带，耐用；可遥控：哄小孩、当玩具车，增加趣味性；转弯时自动减速，保证行车安全；采用能量回收技术，刹车或下坡时可把动能转化成电能充入电瓶；蓬上装有太阳能板，可以太阳能充电；其操纵装置可左、右手互换；车上具有灯光照明系统；当不需要履带时：两侧履带行走机构可以整体拆下，只剩下轮椅部分，可以进入室内也可以推行，推行时把驱动轮变速箱上的手柄，扳到空挡位置。

本发明的智能多功能全地形老年轮椅代步车，其座椅具有如下功能：（1）

装有集便器，用以解决大小便问题，像抽屉一样事先套好塑料袋，大小便时先将气垫折起，把座中间活动的座板取下，可以大小便，便完将集便器抽出连同塑料袋一起扔进垃圾箱即可，装回集便器、中间活动板和气垫即可；（2）可以后倾30°前倾6°，靠背和脚踏都可以倾斜70°平躺，液压手柄控制，0~70°之间可随意调节提高舒适度；（3）以高级轿车座椅标准包面；（4）头枕位置及高度可调；（5）颈部有可调整的托；（6）腰部同样具有可调整的托，以适应人体生理曲线，更加舒适；（7）从头到大腿座椅表面，都具有气垫，并具有按摩功能，可提高血液循环效果，防褥疮，气垫采用气泵控制充气、排气交替循环；（8）车辆具有减震、避震功能；（9）座椅安装有安全带；（10）车辆扶手可调高低。

本发明的智能多功能全地形老年轮椅代步车，其车辆外形尺寸长×宽×高为：1650mm×930mm×1700mm，拆掉履带、蓬后，其外形尺寸1200mm×640mm×1400mm。

本发明的智能多功能全地形老年轮椅代步车，其液压系统由油泵箱、四

路手动换向阀、压力表、溢流阀、液压锁、油缸、管路等组成。

本发明的智能多功能全地形老年轮椅代步车，其1号油缸控制座椅前后

倾斜；2号油缸控制靠背倾斜向后；3号油缸控制车轮底架，放下、收起；4号油缸控制脚踏，倾斜、抬腿；使油泵工作压力保持在1Mpa，当油泵电机转动时，压力油从油泵流出一路经四路手动换向阀，再经1号液压锁，又经1号油缸（扳手柄1时座椅动作）；另一路经溢流阀，再经压力表，又经回油箱；

当扳动手柄2时：压力油经过2号液压锁进入2号油缸，使靠背动作；当扳动手柄3时：压力油经过3号液压锁进入3号油缸，使车轮架动作，使车轮收起或放下；当扳动手柄4时：压力油经过4号液压锁进入4号油缸，使脚踏动作，抬腿或放下；当手柄松开，自动复位到中间位置，停止动作；各油缸的液压锁将自动切断油路，防止各部动作失控，保证安全。

本发明的智能多功能全地形老年轮椅代步车，其各油缸尺寸及推拉力为（保持工作压力1Mpa时）：1号油缸—缸径φ50mm，活塞杆直径φ25mm，行程220mm，推力196Kg，拉力147Kg；2号油缸——缸径φ50mm，活塞杆直径φ25mm，行程200mm，推力196Kg，拉力147Kg；3号油缸——缸径φ80mm，活塞杆直径φ40mm，行程100mm，推力502Kg，拉力376Kg；

4号油缸——缸径φ50mm，活塞杆直径φ25mm，行程240mm，推力196Kg，拉力147Kg。

本发明的智能多功能全地形老年轮椅代步车，其电器系统组成主要由

24V电瓶两块，太阳能电池板及充电器，开关，直流电动机5台，控制器，微电脑，超声传感器，灯，喇叭，音响等组成。

本发明的智能多功能全地形老年轮椅代步车，全车由两块24V电瓶供

电，太阳能板可向电瓶充电，也可以用市电充电，微电脑与控制器，控制全车动作，微电脑接收到超声传感器信号时，会作出相应的反应或动作，保证行车安全，当按动求救开关时，会发出持续的警报声和“请帮我，谢谢”的声响，直到有人救援后连续按两次方能停止求救，灯光完善齐全，行车时最上面有警示灯持续闪烁，警示行人和车辆避让。

本发明的智能多功能全地形老年轮椅代步车，结构合理，使用可靠，

操作方式简单，为老年人及残疾人提供了理想的工具。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图（正视）。

附图2是本发明的结构示意图（侧视）。

附图3是本发明的结构示意图（躺姿）。

附图4是本发明的结构示意图（俯视）。

附图5是本发明的结构示意图（油路）。

附图6是本发明的结构示意图（电路）。

图中：1 —控制器；2 —餐桌；3 —操纵杆；4 —右储物箱；5 —靠背；6 —颈托；7 —头枕；8 —支撑杆；9 —顶蓬；10 —太阳能电池板；11 —把手；12 —腰托；13 —手柄D；14 —手柄C；15 —手柄B；16 —付座椅；17 —履带护罩；18 —履带；19 —支重轮；20 —手柄A；21 —驱动轮；22 —扶手；23 —左储物箱；24 —油泵箱；25 —油泵电机；26 —履带驱动减速箱；27 —电瓶；28 —万向轮；29 —车轮底架；30 —履带底架；31 —手动换向阀箱；32 —支重轮；33 —主座椅；34 —集便器；35 —脚踏；36 —油缸B；37 —油缸A；38 —油缸C；39 —油缸D；40 —管路；41 —液压锁A；42 —液压锁B；43 —液压锁C；44 —液压锁D；45 —手动换向阀A；46 —手动换向阀B；47 —手动换向阀C；48 —手动换向阀D；49 —压力表；50 —滤油器；51 —溢流阀；52 —油箱；53 —前照灯；54 —后照灯；55 —蓬灯；56 —微电脑；57 —前超声传感器；58 —后超声传感器；59 —前测距器；60 —后测距器；61 —左履带驱动电机；62 —右履带驱动电机；63 —驱动电机控制开关；64 —左车轮驱动电机；65 —右车轮驱动电机；66 —电机控制器；67 —油泵电机控制开关；68 —市电充电器；69 —快熔；70 —电瓶开关；71 —太阳能充电器；72 —前照灯开关；73 —后照灯开关；74 —蓬灯开关。

具体实施方式：

实施例1：

一种智能多功能全地形老年轮椅代步车，其组成包括：车轮底架，所述的车轮底架29前部两侧分别安装有左车轮驱动电机64和右车轮驱动电机65，所述的左车轮驱动电机和所述的右车轮驱动电机分别连接安装于所述的车轮底架两侧的驱动轮21，所述的车轮底架的后部通过连接销轴连接万向轮28，所述的车轮底架上具有履带底架挂具，分别在两侧挂接履带底架30，所述的车轮底架上还具有支撑杆8和把手11，所述的支撑杆上连接顶蓬9，所述的顶蓬上具有太阳能电池板10，所述的顶蓬下安装有蓬灯55。

实施例2：

根据实施例1所述的智能多功能全地形老年轮椅代步车，所述的车轮底架上分别安装分别有油缸A 37、油缸B 36、油缸C 38和油缸D 39，所述的油缸A连接靠背5，所述的油缸B连接主座椅33后端，所述的油缸C连接主座椅中部，所述的油缸D连接前脚踏板，所述的油缸A、所述的油缸B、所述的油缸C和所述的油缸D分别通过管路40分别连接液压锁Ａ 41、液压锁Ｂ 42、液压锁Ｃ 43和液压锁Ｄ 44，所述的液压锁Ａ、所述的液压锁Ｂ、所述的液压锁Ｃ和所述的液压锁Ｄ分别通过管路连接手动换向阀Ａ 45、手动换向阀Ｂ 46、手动换向阀Ｃ 47和手动换向阀Ｄ 48，所述的手动换向阀Ａ、所述的手动换向阀Ｂ、所述的手动换向阀Ｃ和所述的手动换向阀Ｄ分别通过管路连接于油泵25，所述的油泵通过管路连接滤油器50和油箱52，所述的油泵还通过管路连接压力表49和溢流阀51，所述的溢流阀通过管路连接油箱。

实施例3：

根据实施例1或2所述的智能多功能全地形老年轮椅代步车，所述的主座椅前端连接脚踏35，后端连接靠背和付座椅16，所述的付座椅通过销轴连接在靠背，所述的主座椅两侧具有扶手22，所述的主座椅两侧的扶手前端分别安装有控制器1和餐桌2，所述的控制器具有操纵杆3，所述的靠背下前部具有腰托12，所述的靠背上部具有颈托6，所述的颈托上部具有头枕7，所述的主座椅前端下部还安装有集便器34，所述的主座椅两侧的扶手下部分别安装有左储物箱23和右储物箱4，所述的右储物箱内具有电气控制箱，所述的电气控制箱内安装有微电脑56、电机控制器66、驱动电机控制开关63、油泵电机控制开关67、市电充电器68、快熔69、电瓶开关70、太阳能充电器71、前照灯开关72、后照灯开关73和蓬灯开关74，所述的微电脑、电机控制器、驱动电机控制开关、油泵电机控制开关、市电充电器、快熔、电瓶开关、太阳能充电器、前照灯开关、后照灯开关和蓬灯开关通过导线分别连接控制器、电瓶、太阳能电池板、左履带驱动电机、右履带驱动电机、油泵电机、左车轮驱动电机和右车轮驱动电机。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的智能多功能全地形老年轮椅代步车，所述的车轮底架后部两侧分别安装有油泵箱24和手动换向阀箱31，在所述的车轮底架后部两侧还分别安装有电瓶27、左履带驱动电机61和右履带驱动电机62，所述的油泵箱连接油泵电机，所述的手动换向阀箱上分别具有手柄Ａ20、手柄Ｂ15、手柄Ｃ14和手柄Ｄ13，所述的手柄Ａ控制手动换向阀Ａ，所述的手柄Ｂ控制手动换向阀Ｂ，所述的手柄Ｃ控制手动换向阀Ｃ，所述的手柄Ｄ控制手动换向阀Ｄ。

实施例5：

根据实施例1或2或3或4所述的智能多功能全地形老年轮椅代步车，所述的履带底架挂具分别连接两侧履带的前支重轮32和后支重轮19，所述的两个后支重轮上分别连接履带驱动减速箱26，所述的履带驱动减速箱分别连接左履带驱动电机和所述的右履带驱动电机，所述的履带底架分别具有一组从动轮，所述的前支重轮和带动后支重轮与一组从动轮外部包裹有履带18，所述的履带上部具有履带护罩17，所述的履带护罩前部安装有前照灯53、前超声传感器57和前测距器59，所述的履带护罩后部安装有后照灯54、后超声传感器58和后测距器60。

实施例6：

一种利用根据实施例1至5之一所述的智能多功能全地形老年轮椅代步车的控制方法，其车辆的行进形式有两种，车轮行进和履带行进，车轮行进与传统的电动轮椅相似，在平坦的地面上，约240Kg重的代步车可以以每小时19.6Km的速度行驶约30Km；在室内使用时，可选择低挡，最高5Km/小时，座椅可以向前倾斜6°，可以向后倾斜30°；如果座椅超过特定的位置极限，电脑将限制最高时速，在正常坐姿状态下，如果地形坡度侧倾超过11°时电脑将限制车辆运动；驱动电机执行的反馈制动在节约能量时放慢车速，如果部分系统失灵或能量耗尽，在每个驱动电机上的电磁盘制动器将自动把代步车安全地保持在任意位置上；通过选择开关，可选择“履带”行进，放下履带收起车轮，并锁定车轮下落，在每个信号末端限制系统起作用，如果车轮没有锁定或锁定过程超时，安全检测就会阻止代步车动作；履带放下后，代步车可以以0.64Km/小时的稳定速度上下坡度为34°的楼梯，驱动电机中的两个直流电机，扭矩为7Kg·m，通过变速箱驱动，上下楼梯时产生830 Kg·m的最大力矩，履带用凯夫拉材料增强橡胶块传动带，防止原地转向拉长和松弛；当需要采用躺姿在原地休息时，可调整手动换向阀箱上分别具有的手柄Ａ、手柄Ｂ、手柄Ｃ和手柄Ｄ，以保证最佳的休息姿态，当以躺姿进行休闲移动时，车辆会在微电脑及超声传感器和测距器的共同控制下进行工作，以保证安全。