脚四31下端为长方体块(脚掌)，上端与机械脚三33 —端铰接，机械脚三33的另一端固定在后转轴14上；后导杆45焊接在后脚掌上，后轮32通过轴承安装在后转轴14上，后轮32与后转轴14相对转动。连接杆29肖U端与肖U导杆套27较接，后端与后导杆套34铰接，前、后导杆套分别套在前、后导杆上；丁字滑套30套于连接杆29上，丁脚端与轮椅架I侧边的连接件9固定。
[0033]四重心调节机构
[0034]重心调节机构4包括前电机41，电机齿轮42，齿轮丙21，锥齿轮甲24，锥齿轮乙35，螺杆36，螺杆套筒37，滑块38，座椅架40，锥齿轮乙35与螺杆36下端焊接固定，锥齿轮乙35与轮椅架I间装有止推轴承；座椅架40底部前端与轮椅架I铰接，底部后端还开有滑槽39，滑块38安装在滑槽39中，滑块38与螺杆套筒37上端铰接，螺杆36与螺杆套筒37配合。前电机41固定在轮椅架I上，前电机41轴上的电机齿轮42与换挡轴43上齿轮丙21啮合，换挡轴43上锥齿轮甲24与锥齿轮乙35啮合。
[0035]五座椅
[0036]座椅5通过座椅架40安装在轮椅架I上，座椅架40底部前端与轮椅架I铰接，底部后端还设有滑槽39，滑槽39中配有滑块38，滑块38与螺杆套筒37上端铰接。
[0037]六智能手机蓝牙控制部分
[0038]蓝牙控制模块6为现有技术，蓝牙波段为2400 - 2483.5MHz，其通过螺栓固定在轮椅架I上，蓝牙控制模块6与单片机(STC8051)连接，单片机与前电机41、左驱动电机10、右驱动电机15连接。
[0039]本实用新型工作过程:
[0040]平地行走
[0041]在平地行走时，所有机械脚处于悬空状态，蓝牙控制模块6与手机控制客户端蓝牙配对后，点击前进按钮，左驱动电机10、右驱动电机15通电开始正转(前电机41不工作)，左、右驱动电机通过链传动将运动传递至后转轴14两端上的二后轮32，带动轮椅前进；点击后退按钮，左、右驱动电机通电开始反转，链传动将运动传递至二后轮32，实现后退的功能。需转弯时，让二后轮32转向不同即可实现。
[0042]换挡
[0043]通过换挡机构2可以对轮椅调节重心和轮椅爬梯的操作，此操作时，左、右驱动电机不工作。
[0044]当挂重心调节挡时(向里推换挡手柄19)，换挡轴43上的齿轮丙21与电机齿轮42啮合，前电机41的转动传递至换挡轴43上使换挡轴开始转动，锥齿轮甲24与锥齿轮乙35啮合将运动传递至螺杆36上，由于螺杆36与螺杆套筒37配合且螺杆36不能轴向串动，螺杆套筒37将会向上或向下运动，滑块38与螺杆套筒37上端铰接，螺杆套筒37的运动将使滑块38在座椅架40的滑槽39中滑动，从而使座椅5抬升或下降，实现调节重心的功能。
[0045]当挂爬梯挡时(向外推换挡手柄19)，锥齿轮甲24脱离锥齿轮乙35，换挡轴43上的齿轮乙22与电机齿轮42啮合，前电机41的转动传递至换挡轴43上使换挡轴开始转动，换挡轴43上的齿轮甲23与中转轴16上的齿轮丁 13啮合使中转轴16开始转动。中转轴16上的双联链轮12与前转轴8上的链轮甲7及后转轴14上的链轮丙11通过链条连接，将运动传递到前、后转轴，从而带动机械脚运动，轮椅开始进行爬梯。
[0046]爬梯
[0047]当需要进行爬梯运动时，先使用平地行走功能将本实用新型轮椅停在楼梯的正前方，轮椅乘坐者背对楼梯，手动向外拉动换挡手柄19，切换至爬梯挡，利用蓝牙控制模块6发出爬梯指令，驱动前电机41转动开始爬梯。
[0048]爬梯过程为:前、后转轴分别带动机械脚一 26与机械脚三33同时转动，初始，机械脚二 28和机械脚四31将作为支撑，将轮椅抬升到上一级阶梯；之后前、后轮触地，作为支撑，机械脚一 26与机械脚三33机械转动，将机械脚二 28和机械脚四31抬升到上一级阶梯并触地；之后将继续以机械脚和前后轮相互交替支撑的方式进行爬梯。连接杆29与前、后导杆连接保证了在爬梯过程中机械脚二 28和机械脚四31能够一直与楼梯保持相对垂直，方便下一次爬梯。
[0049]智能手机蓝牙控制
[0050]利用蓝牙控制轮椅的目的是方便残疾人驱动轮椅，省时省力，同时解决残疾人手动驱动的繁琐与不便，更便于残疾人使用。
[0051]蓝牙的波段为2400 - 2483.5MHz (包括防护频带)。这是全球范围内无需取得执照的工业、科学和医疗用(ISM)波段的2.4GHz短距离无线电频段。
[0052]智能手机上的蓝牙与爬梯轮椅上安装的蓝牙模块进行配对后，就可利用手机上安装的APP进行控制了。利用蓝牙进行控制的最大优点是蓝牙的功耗低，与设备配对简单。
【主权项】
1.一种仿人脚形爬梯轮椅，其特征是:包括轮椅架，安装于轮椅架上的换挡机构、爬梯机构、重心调节机构、座椅、平地行走部分； 所述的换挡机构包括安装于轮椅架上并可左右移动的换挡手柄，固定于轮椅架上的支撑架，安装于轮椅架上并可轴向移动的换挡轴，换挡轴上固定有拨盘，支撑架与拨杆的中部铰接，拨杆的上端与换挡手柄的里端铰接，拨杆的下端与拨盘上的环状槽配合； 所述的爬梯机构包括安装于轮椅架上的前电机，固定于换挡轴上的齿轮乙，齿轮乙与前电机轴上的电机齿轮啮合；固定于换挡轴上的齿轮甲与中转轴上的齿轮丁啮合，中转轴通过轴承安装于轮椅架的中部；在轮椅架的前后端分别通过轴承安装有前转轴、后转轴，前后转轴上分别固定有链轮甲、链轮丙；中转轴上固定有双联链轮，双联链轮分别通过链条与前后转轴上的链轮甲、链轮丙连接；在前后转轴的两端分别通过轴承安装有前轮和后轮；在前转轴的两端分别固定有机械脚一，机械脚一的另一端与机械脚二的上端铰接，机械脚二的下端安装有脚掌，脚掌上固定有铅垂方向的前导杆；在后转轴的两端分别固定有机械脚三，机械脚三的另一端与机械脚四的上端铰接，机械脚四的下端安装有脚掌，脚掌上固定有铅垂方向的后导杆；在前、后导杆间设置有连接杆，连接杆的两端分别铰接前导杆套、后导杆套，前、后导杆套分别套于前、后导杆上；连接杆上还套有一丁字滑套，丁字滑套的丁脚端与轮椅架侧边中部的连接件固定； 所述的重心调节机构包括安装于轮椅架上的前电机，固定于换挡轴上的齿轮丙，齿轮丙与前电机轴上的电机齿轮啮合；固定于换挡轴上的锥齿轮甲，锥齿轮甲与锥齿轮乙啮合，锥齿轮乙固定在螺杆上，锥齿轮乙与轮椅架之间装有止推轴承；螺杆与螺杆套筒配合，螺杆套筒的上端铰接有滑块，滑块安装于座椅架底部后端的滑槽中，座椅架底部前端与轮椅架较接； 所述的座椅包括座椅架，座椅架安装在轮椅架上，座椅架底部前端与轮椅架铰接，底部后端还设有滑槽，滑槽中配有滑块，滑块与螺杆套筒上端铰接； 所述的平地行走部分包括在前转轴的两端通过轴承安装的前轮，在后转轴的两端通过轴承安装的后轮，二后轮的一侧固定有链轮；在轮椅架后部的左右两侧上分别安装左驱动电机、右驱动电机，左、右驱动电机轴上的链轮分别通过链条与二后轮上的链轮连接。2.根据权利要求1所述的一种仿人脚形爬梯轮椅，其特征是:在轮椅架上设置有智能手机蓝牙控制部分，所述的智能手机蓝牙控制部分包括智能手机、安装于轮椅架上并与智能手机联系的蓝牙控制模块，与蓝牙控制模块电连接的单片机，与单片机电连接的前电机、左驱动电机、右驱动电机。
【专利摘要】本实用新型涉及一种爬梯轮椅，尤其涉及一种仿人脚形爬梯以及智能手机蓝牙控制的自动化轮椅。本实用新型包括轮椅架，安装于轮椅架上的换挡机构、爬梯机构、重心调节机构、座椅、平地行走部分及智能手机蓝牙控制部分；通过无线控制(蓝牙控制)三个电机进行工作，其中位于轮椅架右前端的前电机驱动四个仿人形机械脚实现自动爬梯，爬梯过程中还可调节重心；轮椅架后端的左驱动电机及右驱动电机可实现轮椅平地行走。不但简单轻便，而且无线控制操作简单，可适应大多数路况和楼梯。
【IPC分类】A61G5/10, A61G5/06
【公开号】CN204683956
【申请号】CN201520377812
【发明人】朱花, 曾德伟, 郭长建, 连超, 肖才, 张建国, 杨辉
【申请人】江西理工大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月4日