分体式残疾人智能轮椅的制作方法
【专利摘要】本发明分体式残疾人智能轮椅涉及一种既适用于一般残疾人又适用于残疾人运动员的智能轮椅。它通过残疾人自身重心位置的调整和腰部的扭转主动控制机械执行机构，并通过自动控制电路和相应的软件对轮椅的前进、转向、倒退和制动进行无级变速调整控制。其技术方案是将轮椅分为上下两部分，上部分为座椅，下部分为四轮运转机构。座椅与运转机构之间通过球铰链机构连接。四轮运转机构的前轮为具有一定倾斜角度的主动轮，后轮为直立的从动轮，左右轮之间设置有差速机构以保证转向时的稳定性。四轮运转机构的启动、制动、转向、变速等均由轮椅乘坐者自身重心位置的调整和腰部的扭转动作进行主动控制。四轮运转机构由电动机带动，可以是前驱、后驱或四驱。
【专利说明】分体式残疾人智能轮椅
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种既适用于一般残疾人又适用于残疾人运动员的智能轮椅。使用本 发明分体式残疾人智能轮椅可以将座椅上轮椅乘坐者的双手完全解放出来。这对于参加轮 椅运动的各有关残疾人运动员尤为重要，并将对轮椅网球、轮椅乒乓球、轮椅排球、轮椅篮 球、轮椅击剑、轮椅羽毛球、轮椅台球、轮椅高尔夫等残疾人运动项目产生全新的突破。
【背景技术】
[0002]轮椅既是一般残疾人的代步工具，更是有关残疾人轮椅运动项目必不可少的运动 器材。现有的轮椅大部分都是依靠轮椅乘坐者通过手动轮圈来掌控轮椅的转动和转向，使 用过程中必须要有一只手或双手始终不能脱离轮圈。为此，我们发明设计了基于计算机软、 硬件技术，自动控制执行机构，差速机构，限速机构，力传感器等现代高科技技术综合实现 轮椅的自动控制。采用本发明专利分体式残疾人智能轮椅，将使轮椅乘坐者的双手完全得 以解放出来。这特别对于轮椅运动员具有极大的现实意义。而且，也必然对有关残疾人轮 椅运动项目产生极大地深远影响。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是：为了将轮椅乘坐者的双手完全解放出来，本发明分体式残疾人 智能轮椅是由残疾人自身重心位置的调整和腰部的扭转运动通过力传感器来主动控制机 械执行机构，并通过自动控制电路和相应的软件对轮椅的前进、转向、倒退和制动等进行无 级变速调整控制。
[0004] 本发明所采用的技术方案是：将轮椅分为上下两部分，上部分为座椅，下部分为四 轮运转机构。座椅与运转机构之间通过球铰链机构连接。四轮运转机构的前轮为具有一定 倾斜角度的主动轮，后轮为直立的从动轮，左右轮之间设置有差速机构以保证转向时的稳 定性。四轮运转机构的启动、制动、转向、变速等均由轮椅乘坐者自身重心位置的调整和腰 部的扭转动作进行主动控制。四轮运转机构由电动机带动，可以是前驱、后驱或四驱。
[0005] 与现有技术相比，本发明的特点是：
[0006] (1)采用了现代计算机硬、软件技术和自动控制执行机构，差速机构，限速机构等 现代高科技技术的综合，实现了轮椅的自动控制。
[0007] (2)本分体式残疾人智能轮椅既可以采用由轮椅乘坐者自身重心位置的调整和腰 部的扭转运动通过力传感器来主动控制机械执行机构，并通过自动控制电路和相应的软件 对轮椅的前进、转向、倒退和制动等进行无级变速调整控制。同时，也可以按现有的轮椅控 制方式采用手动轮圈控制。而且，当两种控制方式同时实施时将以手动轮圈的控制为主。
[0008] (3)本分体式残疾人智能轮椅在国内外均属首创。目前，国内外均未见有与此类似 的相关报道。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
[0010] 图1为本发明分体式残疾人智能轮椅的结构示意侧视图。
[0011] 图2为本发明分体式残疾人智能轮椅的结构示意正视图。
[0012] 图中：分体式残疾人智能轮椅，是由座椅（1)、球铰链机构（2)、四轮运转机构（3)、 机械执行机构（4)、自动控制电路（5)、计算机软件系统（6)、电动机（7)、转向差速机构（ 8)、 手动轮圈（9)、手动控制开关（10)、电动机限速机构（12)、力传感器（13)等主要零部件组 成。
【具体实施方式】
[0013] 参看图1、图2,分体式残疾人智能轮椅。主要由座椅⑴、球铰链机构⑵、四轮Μ 转机构（3)、机械执行机构（4)、自动控制电路（5)、计算机软件系统（6)、电动机（ 7)、转p差 速机构（8)、手动轮圈（9)、手动控制开关（10)、电动机限速机构（12)、力传感器（13)等主 要零部件组成。 & 一 _
[0014] 轮椅座椅（1)上的乘坐者（11)通过自身重心位置的调整和腰部的扭转动作对运 转机构的前进、转向、倒退和制动等动作进行主动的无级变速调整控制」通过自身重心相对 于球铰链机构⑵前、后、坐、右倾角的不同大小和腰部扭转动作的不同强弱程度对运转机 构前进和后退速度的大小及转动方向的角度大小进行自主调节。
【权利要求】
1. 分体式残疾人智能轮椅，是由座椅α)、球铰链机构（2)、四轮运转机构（3)、机械执 行机构（4)、自动控制电路（5)、计算机软件系统（6)、电动机（7)、转向差速机构⑶、手动轮 圈（9)、手动控制开关（10)、电动机限速机构（12)、力传感器（13)、四轮运转机构（3)的主 动轮（14)、四轮运转机构（3)的从动轮（15)等主要零部件组成。
2. 如权利要求1所述的分体式残疾人智能轮椅，其特征是，座椅（1)上轮椅乘坐者 (11)通过自身重心位置的调整和腰部的扭转动作对运转机构的前进、转向、倒退和制动等 动作进行主动的无级变速调整控制，通过自身重心相对于球铰链机构（2)前、后、坐、右倾 角的不同大小和腰部扭转动作的不同强弱程度对运转机构的速度大小和转动方向的角度 大小进行自主调节。
3. 如权利要求1所述的分体式残疾人智能轮椅，其特征是，四轮运转机构（3)的启动和 制动既可以由座椅（1)上轮椅乘坐者（11)自身重心位置的调整和腰部的扭转动作通过力 传感器（13)进行掌控，也可以通过手动控制开关（1〇)进行手动掌控。
4. 如权利要求1所述的分体式残疾人智能轮椅，其特征是，智能轮椅四轮运转机构 (3)的前进、转向、倒退、制动及运转速度大小和转动方向大小等动作既可以通过力传感器 (13)、机械执行机构（4)、自动控制电路（5)、计算机软件系统（6)等组合完成，也可以完全 由轮椅乘坐者（11)通过手动轮圈（9)来完成，当两者同时实施时将以手动轮圈（9)的控制 为主。
5. 如权利要求1所述的分体式残疾人智能轮椅，其特征是，四轮运转机构（3)经由电动 机（7)进行驱动，四轮运转机构（3)的驱动可以是前驱或后驱或四驱。
6. 如权利要求1所述的分体式残疾人智能轮椅，其特征是，驱动四轮运转机构（3)的电 动机⑵设有限速机构（12)。
7. 如权利要求1所述的分体式残疾人智能轮椅，其特征是，力传感器（13)是其两端具 有弹性元件的压力传感器。
【文档编号】A61G5/04GK104188773SQ201410492007
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】李雨佳, 任涛, 张劲南, 张明洪 申请人:张劲南