一种上下路沿轮椅及其上下路沿方法与流程

本发明属于助残技术领域，具体涉及一种上下路沿轮椅及其上下路沿方法。

背景技术

当前社会对残疾人的保障还未完善，譬如公交车系统还未为残疾人设置专用的上、下公交设备，很多公共场合尚未为残疾人设置专用通道，导致了很多残疾人出门上路沿、上公交和斜坡都非常不方便。

对于残疾人来说，轮椅显得尤为重要。调研发现市场上的轮椅难以满足使用者上下路沿、上下公交汽车的需求，价格也偏高，远远不能满足残疾人出行和生活的要求，设计一款多功能智能一种上下路沿轮椅具有非常重要的现实意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种上下路沿轮椅及其上下路沿方法。

本发明一种上下路沿轮椅，包括驱动机构、安装架、横移机构和座椅；所述的驱动机构包括基座板、驱动架、第一电动推杆、第二电动推杆和行进组件；所述基座板的底面与驱动架的顶部固定。

所述的行进组件包括动力转轴、第一电机、第一车轮、第二车轮、第一支撑杆、第二支撑杆、第一链条、第二链条、第三链条、第一链轮、第二链轮和第三链轮。动力转轴支承在驱动架上；第一支撑杆及第二支撑杆均与动力转轴构成转动副；第一支撑杆的底端支承有第一轮轴；第一车轮固定在第一轮轴上；第二支撑杆的底端支承有第二轮轴；第二车轮固定在第二轮轴上；第一电机固定在驱动架上；两个第一链轮与第一电机的输出轴、动力转轴分别固定；两个第二链轮与第一轮轴、动力转轴分别固定；两个第三链轮与第二轮轴、动力转轴分别固定；两个第一链轮通过第一链条连接；两个第二链轮通过第二链条连接；两个第三链轮通过第三链条连接。

所述的行进组件共有两个。两个行进组件分别设置在驱动架的两侧；两个行进组件的动力转轴同轴设置；两个行进组件内第一支撑杆的顶端与第一铰轴的两端分别固定；两个行进组件内第二支撑杆的顶端与第二铰轴的两端分别固定；第一电动推杆、第二电动推杆的外壳均与驱动架底部铰接，推出杆与第一铰轴、第二铰轴分别构成转动副；安装架的底部与基座板的顶面固定。

所述的横移机构包括滑轨、滑块、丝杠和横移电机。所述的滑轨固定在安装架的顶部；所述的丝杠支承在安装架的顶部；滑块与滑轨构成滑动副；固定在滑块上的螺母与丝杠构成螺旋副；丝杠由横移电机驱动。

所述的座椅包括靠背板、坐垫板、扶手和脚架组件。所述的靠背板与横移机构内滑块固定；靠背板与坐垫板固定。两个扶手分别固定在坐垫板的两侧。

所述的脚架组件包括第四电动推杆、组合支架、车轮杆、辅助车轮和辅助驱动件。所述的组合支架包括滑管和搁脚板；间隔设置的两根滑管内端均与坐垫板固定；两块搁脚板与两根滑管的外端分别固定。两个车轮杆的内端与两根滑管的内壁分别构成滑动副；两个车轮杆的外端通过连接杆固定在一起，且均支承有辅助车轮；车轮杆由辅助驱动件驱动。

进一步地，所述的辅助驱动件包括齿轮和脚架伸缩电机；所述的脚架伸缩电机固定在组合支架上；脚架伸缩电机的输出轴与齿轮固定；所述的车轮杆呈齿条状；所述的齿轮与其中一根车轮杆啮合。

进一步地，所述第一轮轴及第二轮轴的轴线均与动力转轴的轴线平行；第一轮轴、第二轮轴的轴线到动力转轴的轴线的距离相等。

进一步地，所述的横移电机固定在安装架内升降台架的顶部；横移电机的输出轴与丝杠的一端固定。

进一步地，所述的组合支架还包括加强杆。所述加强杆的两端与两根滑管的中部分别固定。

进一步地，两块搁脚板均位于滑管远离驱动机构的一侧。

该上下路沿轮椅的上下路沿方法包括上路沿方法和下路沿方法：

下路沿方法具体步骤如下：

步骤一、驱动机构行进至路沿上侧地面的边缘处。

步骤二、第一电动推杆及第二电动推杆同步缩回，使得第一支撑杆、第二支撑杆的底端均向远离驱动架的方向翻转。

横移电机正转，座椅向前移动。之后，辅助驱动件运动，使得辅助车轮降低至与路沿下侧的地面接触。

步骤三、两个第一电机同步正转，驱动机构向前行进，使得两个第一车轮悬空且到达路沿下侧地面的上方，两个第二车轮依旧与路沿上侧的地面接触。

步骤四、第一电动推杆推出，第一支撑杆的底端向靠近驱动架的方向翻转，使得两个第一车轮与路沿下侧的地面接触。

步骤五、两个第一电机同步正转，驱动机构向前行进，使得两个第二车轮悬空且到达路沿下侧地面的上方。

步骤六、第二电动推杆推出，第二支撑杆的底端向靠近驱动架的方向翻转，使得两个第二车轮与路沿下侧的地面接触。

步骤七、横移电机反转，滑块带动座椅复位。之后，辅助驱动件运动，使得辅助车轮悬空。

上路沿方法具体步骤如下：

步骤一、驱动机构行进至路沿下侧地面的边缘处。

步骤二、第一电动推杆及第二电动推杆同步缩回，使得第一支撑杆、第二支撑杆的底端均向远离驱动架的方向翻转。横移电机正转，座椅向前移动。之后，辅助驱动件运动，使得辅助车轮与路沿上侧的地面接触。

步骤三、第二电动推杆推出，第二支撑杆的底端向靠近驱动架的方向翻转，使得两个第一车轮升高至高于路沿上侧的地面。

步骤四、两个第一电机同步正转，驱动机构向前行进，使得两个第二车轮路沿下侧地面的边缘处。

步骤五、第一电动推杆推出，第一支撑杆的底端向靠近驱动架的方向翻转，使得两个第一车轮与路沿上侧的地面接触，并使第二车轮悬空。

步骤六、两个第一电机同步正转，驱动机构向前行进，使得第一车轮及第二车轮均与路沿上侧地面接触。

步骤七、横移电机反转，滑块带动座椅复位。之后，辅助驱动件运动，使得辅助车轮悬空。

进一步地，上路沿方法的步骤三至六及下路沿上路沿方法的步骤三至六中，辅助驱动件根据基座板的空间位置运动，使得基座板保持水平状态。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明能够辅助残疾人上下路沿及公交车，具有较强的地形通过能力。

2、本发明的辅助车轮能够在遇到较复杂路况时，作为的辅助支撑，增强轮椅的稳定性。

3、本发明的四个车轮均为动力轮，增强了轮椅的通过能力，此外，本发明通过两个电机差速转动，能实现轮椅的原理转向。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明辅助残疾人平躺状态下的示意图；

图3为本发明中驱动机构的示意图；

图4为本发明中座椅的立体图。

图5为本发明在下路沿方法步骤一执行后的状态图；

图6为本发明在下路沿方法步骤二执行后的状态图；

图7为本发明在下路沿方法步骤三执行后的状态图；

图8为本发明在下路沿方法步骤四执行后的状态图；

图9为本发明在下路沿方法步骤五执行后的状态图；

图10为本发明在下路沿方法步骤六执行后的状态图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、2和3所示，一种上下路沿轮椅，包括驱动机构1、安装架2、横移机构3和座椅4。驱动机构1包括基座板1-1、驱动架1-2、第一电动推杆1-4、第二电动推杆1-5和行进组件。基座板1-1的底面与驱动架1-2的顶部固定。

行进组件包括动力转轴1-3、第一电机1-6、第一车轮1-7、第二车轮1-8、第一支撑杆1-9、第二支撑杆1-10、第一链条、第二链条、第三链条、第一链轮1-11、第二链轮1-12和第三链轮1-13。动力转轴1-3支承在驱动架1-2的中部。第一支撑杆1-9及第二支撑杆1-10均与动力转轴1-3构成转动副。第一支撑杆1-9的底端支承有第一轮轴。第一车轮1-7固定在第一轮轴上。第二支撑杆1-10的底端支承有第二轮轴。第二车轮1-8固定在第二轮轴上。第一轮轴及第二轮轴的轴线均与动力转轴1-3的轴线平行。第一轮轴、第二轮轴的轴线到动力转轴1-3的轴线的距离相等。第一电机1-6固定在驱动架1-2上。两个第一链轮1-11与第一电机1-6的输出轴、动力转轴1-3分别固定。两个第二链轮1-12与第一轮轴、动力转轴1-3分别固定。两个第三链轮1-13与第二轮轴、动力转轴1-3分别固定。两个第一链轮1-11通过第一链条连接。两个第二链轮1-12通过第二链条连接。两个第三链轮1-13通过第三链条连接。

行进组件共有两个。两个行进组件分别设置在驱动架1-2的两侧。两个行进组件的动力转轴1-3同轴设置。两个行进组件内第一支撑杆1-9的顶端与第一铰轴1-14的两端分别固定。两个行进组件内第二支撑杆1-10的顶端与第二铰轴1-15的两端分别固定。第一电动推杆1-4、第二电动推杆1-5的外壳均与驱动架1-2底部铰接，推出杆与第一铰轴1-14、第二铰轴1-15分别构成转动副。安装架2的底部与基座板1-1的顶面固定。

横移机构3包括滑轨、滑块、丝杠和横移电机。横移电机及两根滑轨固定在安装架2的顶部。丝杠支承在安装架2的顶部。滑块与两根滑轨构成滑动副。固定在滑块上的螺母与丝杠构成螺旋副。横移电机的输出轴与丝杠的一端固定。

如图1、2和4所示，座椅4包括靠背板4-1、坐垫板4-2、扶手和脚架组件。靠背板4-1的底面与横移机构3内滑块的顶部固定。靠背板4-1的底部与坐垫板4-2的一端固定。两个扶手分别固定在坐垫板4-2的两侧。

脚架组件包括第四电动推杆4-3、组合支架4-6、车轮杆4-7、辅助车轮4-8和辅助驱动件。组合支架4-6包括滑管、加强杆和搁脚板。间隔设置的两根滑管内端均与坐垫板4-2远离靠背板4-1的那端固定。加强杆的两端与两根滑管的中部分别固定。两块搁脚板与两根滑管的外端分别固定。搁脚板位于滑管远离驱动机构1的一侧。两个车轮杆4-7的内端与两根滑管的内壁分别构成滑动副。两个车轮杆4-7的外端通过连接杆固定在一起，且均支承有辅助车轮4-8。辅助驱动件包括齿轮和脚架伸缩电机4-9。车轮杆4-7呈齿条状。脚架伸缩电机4-9固定在组合支架4-6上。脚架伸缩电机4-9的输出轴与齿轮固定。齿轮与其中一根车轮杆4-7的齿条部分啮合。两个第一车轮1-7位于脚架组件的正下方。两个第二车轮1-8位于靠背板4-1的正下方。

该上下路沿轮椅的上下路沿方法包括上路沿方法和下路沿方法：

下路沿方法具体步骤如下：

步骤一、驱动机构1行进至路沿上侧地面的边缘处。此时该上下路沿轮椅的状态如图5所示。

步骤二、第一电动推杆1-4及第二电动推杆1-5同步缩回，使得第一支撑杆1-9、第二支撑杆1-10的底端均向远离驱动架1-2的方向翻转，驱动架1-2的高度降低。

横移电机正转，座椅4向前(即向路沿的方向)移动。之后，脚架伸缩电机4-9正转，使得辅助车轮4-8降低至与路沿下侧的地面接触。此时该上下路沿轮椅的状态如图6所示。

步骤三、两个第一电机1-6同步正转，驱动机构1向前行进，使得两个第一车轮1-7悬空且到达路沿下侧地面的上方，两个第二车轮1-8依旧与路沿上侧的地面接触。此时该上下路沿轮椅的状态如图7所示。

步骤四、第一电动推杆1-4推出，第一支撑杆1-9的底端向靠近驱动架1-2的方向翻转，使得两个第一车轮1-7与路沿下侧的地面接触。此时该上下路沿轮椅的状态如图8所示。

步骤五、两个第一电机1-6同步正转，驱动机构1向前行进，使得两个第二车轮1-8悬空且到达路沿下侧地面的上方。此时该上下路沿轮椅的状态如图10所示。

步骤六、第二电动推杆1-5推出，第二支撑杆1-10的底端向靠近驱动架1-2的方向翻转，使得两个第二车轮1-8与路沿下侧的地面接触。此时该上下路沿轮椅的状态如图10所示。

步骤七、横移电机反转，滑块带动座椅4复位。之后，脚架伸缩电机4-9反转，使得辅助车轮4-8悬空。

上路沿方法具体步骤如下：

步骤一、驱动机构1行进至路沿下侧地面的边缘处。

步骤二、第一电动推杆1-4及第二电动推杆1-5同步缩回，使得第一支撑杆1-9、第二支撑杆1-10的底端均向远离驱动架1-2的方向翻转，驱动架1-2的高度降低。横移电机正转，座椅4向前(即向路沿的方向)移动，使得辅助车轮到达路沿上侧地面的上方。之后，脚架伸缩电机4-9正转，使得辅助车轮4-8与路沿上侧的地面接触。

步骤三、第二电动推杆1-5推出，第二支撑杆1-10的底端向靠近驱动架1-2的方向翻转，使得两个第一车轮1-7升高至高于路沿上侧的地面。

步骤四、两个第一电机1-6同步正转，驱动机构1向前行进，使得两个第二车轮1-8路沿下侧地面的边缘处。

步骤五、第一电动推杆1-4推出，第一支撑杆1-9的底端向靠近驱动架1-2的方向翻转，使得两个第一车轮1-7与路沿上侧的地面接触，并使第二车轮1-8升高至下边缘与路沿上侧的地面等高。

步骤六、两个第一电机1-6同步正转，驱动机构1向前行进，使得第一车轮1-7及第二车轮1-8均与路沿上侧地面接触。

步骤七、横移电机反转，滑块带动座椅4复位。之后，脚架伸缩电机4-9反转，使得辅助车轮4-8悬空。

上路沿方法的步骤三至六及下路沿上路沿方法的步骤三至六中，脚架伸缩电机4-9根据基座板1-1的空间位置转动，使得基座板1-1保持水平状态。(即当基座板1-1的顶面向靠近脚架组件的一侧倾斜时，车轮杆4-7向外缩回，使得基座板1-1回复水平。当基座板1-1的顶面向远离脚架组件的一侧倾斜时，车轮杆4-7向内推出，使得基座板1-1回复水平。)。