电动轮椅及爬楼梯底盘组件的制作方法

本发明涉及轮椅设计技术领域，尤其是涉及一种电动轮椅及爬楼梯底盘组件。

背景技术：

轮椅是康复的重要工具，它不仅是肢体伤残者或行动不便的人群的代步工具，更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动，给他们的出行带来了便捷，避免他们长期拘束于很小的活动空间内，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置及座靠四部分组成，为进一步便捷肢体伤残者或行动不便的人群的出行，现在市场出现各种方便人们出行的电动轮椅，甚至一些可以爬楼梯的无障碍轮椅。

然而，现在市场上的爬楼梯轮椅都有很大的缺陷，比如，采用履带带动的轮椅，每次爬楼梯都需要将履带下移或者将前后轮上移，比较繁琐复杂，且涉及到很多传动机构，结构复杂，价格昂贵；还比如行星轮型电动轮椅，针对楼梯的阶梯高度，行星轮需要设计足够大的尺寸和间距，在爬楼梯的过程中，对转轴的损耗很大，对电机的要求也很高，同时耗电量也很大，间接的影响轮椅的使用寿命。因此，需要一种更实用、方便且使用寿命长的电动轮椅。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电动轮椅及爬楼梯底盘组件，以解决现有技术中的电动轮椅爬楼梯结构复杂，操作繁琐的技术问题。

本发明提供的一种电动轮椅，包括底座、前轮、后轮、前导杆、后导杆、电机以及控制组件；

所述底座上设有用于承载人的座椅，所述前轮由前轮架固定连接，所述后轮由后轮架固定连接；

所述前导杆和后导杆均由套筒和沿套筒滑动的活塞组成，所述前导杆的套筒的一端固定在所述前轮架上，所述前导杆的活塞的一端固定在所述底座上，所述后导杆的套筒的一端固定在所述后轮架上，所述后导杆的活塞的一端固定在所述底座上；

每个所述前轮和后轮均有一组电机与其驱动连接，且所述控制组件分别与每组所述电机电连接。

进一步的，还包括用于减震的弹簧支架，所述弹簧支架包括上支架、下支架、导向杆以及弹簧；

所述上支架与所述底座铰接固定，所述下支架与所述前轮架或所述后轮架的端部铰接固定，所述导向杆可活动的套接在所述上支架和下支架上，所述弹簧分别与所述上支架和下支架固定连接且包裹所述导向杆。

进一步的，所述控制组件包括单片机和档把式方向盘，所述单片机与所述档把式方向盘电连接，所述档把式方向盘可拆卸的设置在所述座椅的扶手处。

进一步的，还包括水平控制仪，所述水平控制仪包括倾角传感器和电动推杆，所述座椅铰接固定在所述底座上，所述电动推杆的导套和旋转电机所在的一端固定在所述底座上，所述电动推杆的推杆的端部固定在所述座椅的一侧，所述倾角传感器设置在所述座椅内，所述倾角传感器控制所述电动推杆的启停，使所述座椅一直处于水平状态。

进一步的，还包括用于充电的USB插头，所述USB插头设置在所述座椅的扶手一侧。

进一步的，所述座椅上设有电热装置，所述电热装置包括设置在所述座椅上的椅座和椅背上的加热垫和设置在所述座椅的椅背一侧的电热杯座。

进一步的，所述座椅的扶手的一侧设有SOS急救按钮，所述SOS急救按钮与所述单片机电连接。

进一步的，所述座椅的椅背处设有安全带。

进一步的，所述底座前方设有LED照明灯。

本发明还提供一种爬楼梯底盘组件，包括上述所述的电动轮椅。

本发明提供的一种电动轮椅及爬楼梯底盘组件的有益效果如下：

本发明提供的电动轮椅，通过前导杆和后导杆将前轮架和后轮架固定在底座上，平时，前导杆和后导杆的的活塞在座椅的作用下全部没入套筒内，不会影响电动轮椅的正常行走，控制组件分别与每组电机电连接，使各电机间的运动相对独立，通过控制组件的控制，可以使电动轮椅原地转向，也可以二驱、四驱随意转换，具有很高的灵活性。

因此，在爬楼梯时，在前轮已上了一级阶梯的情况下，可以通过控制组件控制使前轮转动，而后轮不动，在前轮爬向阶梯时，在前轮的带动下，后导杆的活塞伸出，直至前轮再次到达上一级阶梯，此时，控制前轮不动，后轮转动，随着后轮的转动，后导杆的活塞逐渐收回，直至活塞完全收回时，后轮到达前轮之前所位于的阶梯上，完成一次阶梯爬行，随后重复之前的动作，电动轮椅便可逐渐的完成爬楼梯的所有动作，简单易操作。

上述是电动轮椅前进时的爬楼梯方式，同理，还可以以倒行的方式爬楼梯，能够满足人们的各种需求。

本发明提供的爬楼梯底盘组件与上述电动轮椅相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电动轮椅整体的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电动轮椅整体的俯视图；

图3为本发明实施例提供的电动轮椅不包括座椅的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电动轮椅的座椅的结构示意图。

图标：1－底座；2－座椅；3－前轮；4－后轮；5－前轮架；6－后轮架；7－前导杆；8－后导杆；9－电机；10－弹簧支架；11－电动推杆；12－档把式方向盘；13－电热杯座；14－LED照明灯；15－USB插头；16－安全带；17－SOS急救按钮；18－尾灯。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1－图4所示，本发明实施例提供一种电动轮椅，包括底座1、前轮3、后轮4、前导杆7、后导杆8、电机9以及控制组件；具体的，底座1上设有用于承载人的座椅2，前轮3由前轮架5固定连接，后轮4由后轮架6固定连接；前导杆7和后导杆8均由套筒和沿套筒滑动的活塞组成，前导杆7的套筒的一端固定在前轮架5上，前导杆7的活塞的一端固定在底座1上，后导杆8的套筒的一端固定在后轮架6上，后导杆8的活塞的一端固定在底座1上；每个前轮3和后轮4均有一组电机9与其驱动连接，且控制组件分别与每组电机9电连接。

本发明实施例提供的电动轮椅，通过前导杆7和后导杆8将前轮架5和后轮架6固定在底座1上，平时，前导杆7和后导杆8的的活塞在座椅2的作用下全部没入套筒内，不会影响电动轮椅的正常行走，控制组件分别与每组电机9电连接，使各电机9间的运动相对独立，通过控制组件的控制，可以使电动轮椅原地转向，也可以二驱、四驱随意转换，具有很高的灵活性。

因此在爬楼梯时，在前轮3已上了一级阶梯的情况下，可以通过控制组件控制使前轮3转动，而后轮4不动，在前轮3爬向阶梯时，在前轮3的带动下，后导杆8的活塞伸出，直至前轮3再次到达上一级阶梯，此时，控制前轮3不动，后轮4转动，随着后轮4的转动，后导杆8的活塞逐渐收回，直至活塞完全收回时，后轮4到达前轮3之前所位于的阶梯上，完成一次阶梯爬行，随后重复之前的动作，电动轮椅便可逐渐的完成爬楼梯的所有动作，简单易操作。

上述是电动轮椅前进时的爬楼梯方式，同理，还可以以倒行的方式爬楼梯，能够满足人们的各种需求。

由于本实施例采用四轮制成的电动轮椅，因此还包括由上支架、下支架、导向杆以及弹簧组成的弹簧支架10，具体的，上支架与底座1铰接固定，下支架与前轮架5或后轮架6的端部铰接固定，导向杆可活动的套接在上支架和下支架上，弹簧分别与上支架和下支架固定连接且包裹导向杆。

值得注意的，在正常状态下，弹簧时刻处于压缩状态，以给予底座1向上的力，减轻底座1对前导杆7和后导杆8的压力，此外，在爬楼梯时，弹簧的张力能够进一步的保证前导杆7或后导杆8的活塞轻易的伸出，且可以减缓活塞回到套筒时的速度，保证了电动轮椅爬楼梯时的平稳性。

进一步的，本实施例的控制组件包括单片机和档把式方向盘12，单片机与档把式方向盘12电连接，档把式方向盘12控制电动轮椅的行驶方向，除此之外，还包括电源按钮以及控制各电机9启停等的按键或显示屏，单片机作为电动轮椅的控制单元，用来处理人们通过按键或显示屏发出的各种指令。此外，在座椅2的左扶手和右扶手上均设有可以安装档把式方向盘12的安装槽，可以根据不同人的习惯，安装在适合的扶手上，方便灵活。

为了保证在爬楼梯时，电动轮椅以及上面的人能够稳定重心，本实施还设有水平控制仪，具体的，水平控制仪包括倾角传感器和电动推杆11。

电动推杆11主要有旋转电机、导套、推杆和控制装置组成，是一种将旋转电机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置。可用于各种简单或复杂的工艺流程中做为执行机械使用，以实现远距离控制、集中控制或自动控制。倾角传感器可以用来测量相对于水平面的倾角变化量。本实施例中，倾角传感器检测出座椅2发生倾斜后通过给予单片机信号来控制电动推杆11运动。

具体的，设置座椅2铰接固定在底座1上，电动推杆11的导套和旋转电机所在的一端固定在底座1上，电动推杆11的推杆的端部固定在座椅2的一侧，倾角传感器设置在座椅2内，座椅2相对于水平产生夹角，倾角传感器会产生信号并通过单片机控制电动推杆11的启动来调整座椅2相对于底座1的角度，保证使座椅2一直处于水平状态，使电动轮椅上的人具有安全感。

为了保证电动轮椅的重心，本实施例将电池固定设置在底座1内，进一步的，还在座椅2的扶手一侧设有用于充电的USB插头15，这样可以保证轮椅上的人的手机时刻处于有电状态，无需担心手机没电，可以放心的使用手机的听歌、看视频和听收音等娱乐功能，同样，也方便家人能够一直能够与其联系，让家人放心。

进一步的，本实施例还在座椅2上设有电热装置，电热装置包括设置在座椅2上的椅座和椅背上的加热垫和设置在座椅2的椅背一侧的电热杯座13，加热垫有效的避免轮椅上的人外出时因天气的原因而着凉感冒等，同时还可以通过电热杯座13的加热功能，让病人一直喝到热水，进一步的保证病人的身体健康。

上述只是针对寒冷季节对轮椅上的人的进一步保护，相应的还可以在座椅2上设置通风功能，保证在高温天气下身体凉爽；还可以设置座椅2具有按摩功能，对行动不便的人的肌肉进行按摩放松，保证病人的健康。

此外，作为本实施例的进一步改进，还在座椅2的扶手的一侧设有SOS急救按钮17，SOS急救按钮17与单片机电连接。在爬楼梯的时候，如果发生电机9故障等其他原因，电动轮椅不能运行或者滑下楼梯，可以通过按下SOS急救按钮17，通过单片机对电动轮椅绑定的手机发出信息来对家人或者医护人员进行预警，同时还可以起到定位的作用，便于家人和医护人员准确定位，缩小救援时间。

值得注意的，在SOS急救按钮17外侧还设有保护盖，避免在没有出现意外的时候不小心触碰到，造成不必要的影响；此外，保护盖通过卡接固定包裹SOS急救按钮17，保证在需要按下SOS急救按钮17时很轻易的打开保护盖。

进一步的，在爬楼梯的过程中，为了保护在移动过程中的人不会因为晃动而从电动轮椅上滑落，还在座椅2的椅背处设有安全带16，在爬楼梯时，有安全带16的保护能够给人一定的安全感，也限制了人的活动范围，避免因为人的乱晃而对电动轮椅的爬楼梯造成影响。同样，在平常的路面行走时，为了避免因急停或下坡而担心滑下轮椅，也可以系上安全带16，使用灵活方便。

进一步的，本实施例提供的电动轮椅主要针对住或工作在高层且没有电梯的楼层，而平常楼梯内通常设置的是声控灯，且在老旧的楼层，声控灯可能不灵敏或者损坏，为了避免电动轮椅在晚上爬楼梯时，因为看不清台阶而发生意外，还在电动轮椅的底座1前方设有LED照明灯14，使电动轮椅可以适应黑暗环境。在天黑时，可以在路面正常行驶时的同时也便于路上的其他车辆发现其位置，进一步保证行驶者的安全。

除此之外，还可以在电动轮椅的座椅上安装尾灯18，尾灯18可以同样为LED灯，LED灯作为光源，能发出各种颜色更为醒目的光线，能够起到更好的安全警示作用，以达到骑行的安全；同时，尾灯18还可以是传统的本身不发光，靠反射光线作为警示的警示灯。

本发明实施例还提供一种爬楼梯底盘组件，包括上述所述的电动轮椅。

相对于现有技术，本发明实施例提供的爬楼梯底盘组件具有以下技术优势。

本发明实施例提供的爬楼梯底盘组件，通过前导杆7和后导杆8将前轮架5和后轮架6固定在底座1上，平时，前导杆7和后导杆8的的活塞在座椅2的作用下全部没入套筒内，不会影响爬楼梯底盘组件的正常行走，控制组件分别与每组电机9电连接，使各电机9间的运动相对独立，通过控制组件的控制，可以使电动轮椅原地转向，也可以二驱、四驱随意转换，具有很高的灵活性。

因此在爬楼梯时，在前轮3已上了一级阶梯的情况下，可以通过控制组件控制使前轮3转动，而后轮4不动，在前轮3爬向阶梯时，在前轮3的带动下，后导杆8的活塞伸出，直至前轮3再次到达上一级阶梯，此时，控制前轮3不动，后轮4转动，随着后轮4的转动，后导杆8的活塞逐渐收回，直至活塞完全收回时，后轮4到达前轮3之前所位于的阶梯上，完成一次阶梯爬行，随后重复之前的动作，爬楼梯底盘组件便可逐渐的完成爬楼梯的所有动作，简单易操作。

上述是爬楼梯底盘组件前进时的爬楼梯方式，同理，还可以以倒行的方式爬楼梯，能够满足人们的各种需求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。