一种能上下台阶楼梯和平地行驶的电动轮椅的制作方法

本实用新型属于电动轮椅技术领域，具体涉及一种能上台阶和楼梯的电动轮椅。

背景技术：

随着老年人、残疾人的增多，电动轮椅的需求量越来越大，并且对其功能的要求也在增加，如电动轮椅除能在平地上行驶外还希望碰上台阶能上台阶，住在多层的老年人、残疾人则希望电动轮椅除能在平地上行驶外还希望能上楼梯。为此，人们提出了诸多能上楼梯的电动轮椅的技术方案，如公告号：CN201211285“电动轮椅爬楼车”、公告号：CN 201101645“多功能安全电动爬楼椅”、公开号：CN104000696A“爬楼梯越障电动轮椅”、 公告号：CN204744700U“电动爬楼梯轮椅”、公告号：CN102125488A“行星轮式爬楼梯电动轮椅”、公开号：CN103932848A“全自动液压举升步进式电动爬楼梯轮椅”，公告号：CN 2012-08-08“自助式可上下楼梯的电动轮椅”、 公告号：CN102309381A“一种可上下楼梯和平地行走的自平衡电动轮椅”、公告号：CN201179156“一种可自动上下楼梯的电动轮椅” 、公告号：CN201492596U“一种可上下楼梯和平路行走的两用电动轮椅”。上述技术方案虽都有上下楼梯的功能，但有的只能单纯用于上下楼梯，如公告号：CN201101645“多功能安全电动爬楼椅”、公开号：CN104000696A“爬楼梯越障电动轮椅”、公告号：CN204744700U“电动爬楼梯轮椅”、公告号：CN102125488A“行星轮式爬楼梯电动轮椅”、 公开号：CN103932848A“全自动液压举升步进 式电动爬楼梯轮椅”。而如公告号：CN201211285“电动轮椅爬楼车”在平地行驶需有人推动。公告号：CN102309381A“一种可上下楼梯和平地行走的自平衡电动轮椅”采用二轮二侧各可伸缩的旋转的三只对称的液压臂上楼，其安全可靠性不好。公告号：CN2012-08-08“自助式可上下楼梯的电动轮椅” 、公告号：CN201179156“一种可自动上下楼梯的电动轮椅”虽能上下楼梯和平地行驶，但结构复杂，整车笨重，操作复杂。公告号：CN201492596U“一种可上下楼梯和平路行走的两用电动轮椅”，上下楼梯时需拆下扇形板，平路行走时需装上扇形板，使用、操作十分不便。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述弊病，本实用新型提供一种能上下台阶楼梯和平地行驶的电动轮椅，它既能上下台阶、楼梯，又能平地行驶，而且体积与现有平地行驶的电动轮椅相仿，结构比现有能上下台阶、楼梯和平地行驶的电动轮椅简单，而且上下台阶、楼梯安全可靠，操作方便。

上述的发明目的是通过以下技术方案实现的，一种能上下台阶楼梯和平地行驶的电动轮椅，包括机架、前车轮A、前车轮a、后车轮B、后车轮b、座椅、座椅上的踏脚板和摇控杆、电池组，其要点在于，所述的前车轮A、前车轮a、后车轮B、后车轮b分别由前轮毂电机A、前轮毂电机a、后轮毂电机B、后轮毂电机b独立驱动，前轮毂电机A、前轮毂电机a、后轮毂电机B、后轮毂电机b分别对应装有编码器A、编码器a、编码器B、编码器b；机架上设有能增加前车轮A、前车轮a与后车轮B、后车轮b之间前后间距的车轮展开收拢机构；机架、座椅上装有能自动调整座椅水平位置的座椅水平自动调整机构；所述的车轮展开收拢机构是在机架的前端和后端各设有一高度在10公分以上的能围绕机架旋转的前车轮架和后车轮架，前车轮架下端二侧分别安装前轮毂电机A和前轮毂电机a，后车轮架下端二侧分别安装后轮毂电机B、后轮毂电机b，前车轮架和后车轮架之间装有能增加前车轮A、前车轮a与后车轮B、后车轮b之间轮间距的电机推杆A；所述的摇控杆、电池组、前轮毂电机A、前轮毂电机a、后轮毂电机B、后轮毂电机b、编码器A、编码器a、编码器B、编码器b、电机推杆A、座椅水平自动调整机构与一自动控制装置相连接。

作为优选，所述的座椅水平自动调整机构是在座椅与机架之间设有能围绕机架旋转的座椅支撑架，具体结构是座椅支撑架下端固定的一前旋转轴围绕机架前端旋转，前旋转轴上固定一旋转臂，机架后端装有一围绕机架后端旋转的后旋转轴，后旋转轴与旋转臂之间装有能推动座椅支撑架、座椅围绕机架作升降旋转的电机推杆B；电机推杆B与自动控制装置相连接。

作为优选，所述的自动控制装置装在机架上，它包括ECU单元、检测机架和座椅与地面的角度的倾角传感器和陀螺仪、电机控制器A、电机控制器a、电机控制器B、电机控制器b；ECU单元分别与倾角传感器、陀螺仪、电机控制器A、电机控制器a、电机控制器B、电机控制器b连接；而自动控制装置的ECU单元直接与电机推杆A、电机推杆B、摇控杆连接，自动控制装置的电机控制器A、电机控制器a、电机控制器B、电机控制器b分别对应与前轮毂电机A和编码器A、前轮毂电机a和编码器a、后轮毂电机B和编码器B、后轮毂电机b和编码器b相连接。

本实用新型的操作及运行过程如下：

平地向前行驶：则将摇控杆拨到“平地向前行驶档”，此时通过与摇控杆连接的自动控制装置自动导通前轮毂电机A、前轮毂电机a、后轮毂电机B、后轮毂电机b，并使它们同时向前转动，电动轮椅则在平地向前行驶。

平地向后行驶即倒车：则将摇控杆拨到“平地倒车档”， 此时自动控制装置自动使倾角传感器、陀螺仪、前轮毂电机A、前轮毂电机a、后轮毂电机B、后轮毂电机b同时向后转动，电动轮椅则在平地向后倒车。

上下台阶楼梯行驶：则将摇控杆拨到“上下台阶楼梯档”， 此时自动控制装置自动使电机推杆A动作，将前车轮架和后车轮架围绕机架旋转展开，使前车轮A、前车轮a与后车轮B、后车轮b垮在三个台阶以上；与此同时，自动控制装置的倾角传感器、陀螺仪动作，使电机推杆B推动座椅支撑架围绕机架旋转，自动调节座椅的倾角，使座椅始终保持水平，从而能使人们乘座电动轮椅上下台阶或楼梯行驶，如同在平地向前行驶一样的感觉，一样的安全。

向右行驶：则将摇控杆拨到“向右行驶档”， 此时自动控制装置自动使前轮毂电机A、后轮毂电机B不动，使前轮毂电机a、后轮毂电机b向前转动，从而使前车轮A、后车轮B不动，前车轮a、后车轮b向前转动，电动轮椅则向右转弯。

向左行驶：则将摇控杆拨到“向左行驶档”， 此时自动控制装置自动使前轮毂电机a、后轮毂电机b不动，使前轮毂电机A、后轮毂电机B向前转动，从而使前车轮a、后车轮b不动，前车轮A、后车轮B向前转动，电动轮椅则向左转弯。

原地转向：则将摇控杆拨到“原地转向档”， 此时自动控制装置自动使前轮毂电机a、后轮毂电机b向前转动，使前轮毂电机A、后轮毂电机B向后转动，从而使前车轮a、后车轮b向前转动，前车轮A、后车轮B向后转动，电动轮椅则向右原地转向。或自动控制装置自动使前轮毂电机a、后轮毂电机b向后转动，使前轮毂电机A、后轮毂电机B向前转动，从而使前车轮a、后车轮b向后转动，前车轮A、后车轮B向前转动，电动轮椅则向左原地转向。

本实用新型与现有技术相比有如下有益效果：因为它四只轮毂电机独立驱动，机架上设有车轮展开收拢机构，机架、座椅上设有座椅水平自动调整机构，将摇控杆拨到“上下台阶楼梯档”时，使前车轮A、前车轮a与后车轮B、后车轮b垮在三个台阶以上，并能使座椅始终保持水平，从而能使人们乘座电动轮椅上下台阶或楼梯行驶，如同在平地向前行驶一样的感觉；所以它既能上下台阶、楼梯，又能平地行驶，而且体积与现有平地行驶的电动轮椅相仿，结构比现有能上下台阶、楼梯和平地行驶的电动轮椅简单，而且上下台阶、楼梯安全可靠，操作方便。

附图说明

图1：本实用新型结构示意立体图；

图2：本实用新型前车轮A、前车轮a与后车轮B、后车轮b收拢，平地行驶时主视图；

图3：图2的右视图；

图4：本实用新型前车轮A、前车轮a与后车轮B、后车轮b展开，准备上下台阶楼梯行驶时主视图；

图5：本实用新型上楼梯行驶时的示意图；

图6：本实用新型下楼梯时的示意图；

图7：本实用新型自动控制装置装结构框图及与被控部件连接图；

图1—7中，1-机架，2-前车轮A，3-前车轮a，4-后车轮B，5-后车轮b，6-座椅，7-踏脚板，8-摇控杆，9-电池组，10-前轮毂电机A，11-前轮毂电机a，12-后轮毂电机B，13-后轮毂电机b，14-编码器A，15-编码器a，16-编码器B，17-编码器b，18-车轮展开收拢机构，19-座椅水平自动调整机构，20-前车轮架，21-后车轮架，22-电机推杆A，23-自动控制装置，24-座椅支撑架，25-旋转轴，26-旋转臂，27-后旋转轴，28-电机推杆B，29-倾角传感器，30-陀螺仪，31-ECU单元，32-电机控制器A，33-电机控制器a，34-电机控制器B，35-电机控制器，36-一种能上下台阶楼梯和平地行驶的电动轮椅，37-楼梯。

具体实施方式

下面结合附图1-7所表示的实施例对本实用新型作进一步描述：

包括机架1、前车轮A2、前车轮a3、后车轮B4、后车轮b5、座椅6、座椅6上的踏脚板7和摇控杆8、电池组9，所述的前车轮A2、前车轮a3、后车轮B4、后车轮b5分别由前轮毂电机A10、前轮毂电机a11、后轮毂电机B12、后轮毂电机b13独立驱动，前轮毂电机A10、前轮毂电机a11、后轮毂电机B12、后轮毂电机b13分别对应装有编码器A14、编码器a15、编码器B16、编码器b17；机架1上设有能增加前车轮A2、前车轮a3与后车轮B4、后车轮b5之间前后间距的车轮展开收拢机构18；机架1、座椅6上装有能自动调整座椅6水平位置的座椅水平自动调整机构19；所述的车轮展开收拢机构18是在机架1的前端和后端各设有一高度在20公分的能围绕机架1旋转的前车轮架20和后车轮架21，前车轮架20下端二侧分别安装前轮毂电机A10和前轮毂电机a11，后车轮架21下端二侧分别安装后轮毂电机B12、后轮毂电机b13，前车轮架20和后车轮架21之间装有能增加前车轮A2、前车轮a3与后车轮B4、后车轮b5之间轮间距的电机推杆A22；所述的摇控杆8、电池组9、前轮毂电机A10、前轮毂电机a11、后轮毂电机B12、后轮毂电机b13、编码器A14、编码器a15、编码器B16、编码器b17、电机推杆A22、座椅水平自动调整机构19与一自动控制装置23相连接。

所述的座椅水平自动调整机构19是在座椅6与机架1之间设有能围绕机架1旋转的座椅支撑架24，具体结构是座椅支撑架24下端固定的一前旋转轴25围绕机架1前端旋转，前旋转轴25上固定一旋转臂26，机架1后端装有一围绕机架1后端旋转的后旋转轴27，后旋转轴27与旋转臂26之间装有能推动座椅支撑架24、座椅6围绕机架1作升降旋转的电机推杆B28；电机推杆B28、与自动控制装置23相连接。

所述的自动控制装置23装在机架1上，它包括ECU单元31、检测机架1和座椅6与地面的角度的倾角传感器29和陀螺仪30、电机控制器A31、电机控制器a32、电机控制器B32、电机控制器b33；ECU单元31分别与倾角传感器29、陀螺仪30、电机控制器A32、电机控制器a33、电机控制器B34、电机控制器b35连接；而自动控制装置23的ECU单元31直接与电机推杆A22、电机推杆B28、摇控杆8相连接；自动控制装置23的电机控制器A32、电机控制器a33、电机控制器B34、电机控制器b35分别对应与前轮毂电机A10和编码器A14、前轮毂电机a11和编码器a15、后轮毂电机B12和编码器B16后轮毂电机b13和编码器b17相连接；电池组9分别与上述的用电部件相连接；所述的摇控杆8为电子手柄。