可自动伸缩的行走装置及电动轮椅的制作方法

本实用新型涉及一种可自动伸缩的行走装置及电动轮椅。

背景技术：

小型电动轮椅能够实现本体在电机的带动下移动，此结构由支撑人体的座位结构、电机带动双轮结构、控制本体移动方向的摇杆装置、控制各种机械结构运动的电路单元所组成。在人通过按键或摇杆发出指令后，电路单元得到命令信号，将此信号解析为电机的脉冲宽度调制PWM占空比、方向、使能等信号，电机按照指令进行运动。推杆电机能够实现联动机械结构进行平移。

但是，现有技术无法实现在具有高度位差的地形中移动，例如：在楼梯、高低不平的路面等场景；现有产品无法更稳定的实现高度上的移动，例如，现有产品通过气缸进行上下位高度变化，在上升高度上具有限制，如果上升高度过大，会导致座位不稳；通过机械结构进行升高，就需要其他人进行参与操作，不符合自动化的要求；通过类似消防云台和升降梯的方法，会导致需要下位部分重量比较大，否则会使该本体倾倒。

技术实现要素：

本实用新型提供一种可自动伸缩的行走装置及电动轮椅，能够自动实现各种复杂环境的行进。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种可自动伸缩的行走装置，包括：上位部、下位部、多个可伸缩的推送杆以及多个可伸缩的支撑杆，其中，所述上位部设置在所述下位部之上，所述可伸缩的推送杆设置在所述上位部和所述下位部之间，所述可伸缩的支撑杆设置在所述上位部的底部，其中，所述行走装置利用所述可伸缩的推动杆以将所述上位部推送至具有高度和水平位差的预定位置处以执行具有高度和水平位差的伸缩移动，且所述行走装置利用所述可伸缩的支撑杆以将所述上位部推送至预定高度的位置处以执行具有高度位差的伸缩移动。

其中，当所述行走装置执行具有高度和水平位差的伸缩移动时，所述可伸缩的推送杆逐步伸开以推送所述上位部至具有高度和水平位差的预定位置处，在所述预定位置处展开所述可伸缩的支撑杆以使所述上位部固定在所述预定位置处，所述可伸缩的推送杆逐步收缩以将所述下位部拉至所述预定位置处从而执行所述具有高度和水平位差的伸缩移动。

其中，所述行走装置进一步包括电子锁，其设置在所述上位部与所述下位部之间以将所述上位部锁定在所述下位部上，其中，当执行所述具有高度和水平位差的伸缩移动或者所述具有高度位差的伸缩移动之前，所述电子锁解锁以使所述上位部与所述下位部分离；当执行所述具有高度和水平位差的伸缩移动或者所述具有高度位差的伸缩移动之后，所述电子锁锁定以使所述上位部锁定在所述下位部之上。

其中，所述行走装置进一步包括电机，其连接所述可伸缩的推送杆以驱动所述可伸缩的推送杆进行伸缩，且所述电机进一步连接所述可伸缩的支撑杆以驱动所述可伸缩的支撑杆进行伸缩。

其中，所述行走装置进一步包括操控杆和处理器，所述操控杆连接所述处理器以发出操控指令，所述处理器连接所述电机以根据所述操控指令而通过所述电机控制所述可伸缩的推送杆和所述可伸缩的支撑杆执行所述具有高度和水平位差的伸缩移动或者所述具有高度位差的伸缩移动。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种电动轮椅，包括：上位部、下位部、多个可伸缩的推送杆以及多个可伸缩的支撑杆，其中，所述上位部设置在所述下位部之上，所述可伸缩的推送杆设置在所述上位部和所述下位部之间，所述可伸缩的支撑杆设置在所述上位部的底部，其中，所述电动轮椅利用所述可伸缩的推动杆以将所述上位部推送至具有高度和水平位差的预定位置处以执行具有高度和水平位差的伸缩移动，且所述电动轮椅利用所述可伸缩的支撑杆以将所述上位部推送至预定高度的位置处以执行具有高度位差的伸缩移动。

其中，当所述行走装置执行具有高度和水平位差的伸缩移动时，所述可伸缩的推送杆逐步伸开以推送所述上位部至具有高度和水平位差的预定位置处，在所述预定位置处展开所述可伸缩的支撑杆以使所述上位部固定在所述预定位置处，所述可伸缩的推送杆逐步收缩以将所述下位部拉至所述预定位置处从而执行所述具有高度和水平位差的伸缩移动。

其中，所述电动轮椅进一步包括电子锁，其设置在所述上位部与所述下位部之间以将所述上位部锁定在所述下位部上，其中，当执行所述具有高度和水平位差的伸缩移动或者所述具有高度位差的伸缩移动之前，所述电子锁解锁以使所述上位部与所述下位部分离；当执行所述具有高度和水平位差的伸缩移动或者所述具有高度位差的伸缩移动之后，所述电子锁锁定以使所述上位部锁定在所述下位部之上。

其中，所述电动轮椅进一步包括电机，其连接所述可伸缩的推送杆以驱动所述可伸缩的推送杆进行伸缩，且所述电机进一步连接所述可伸缩的支撑杆以驱动所述可伸缩的支撑杆进行伸缩。

其中，所述电动轮椅进一步包括操控杆和处理器，所述操控杆连接所述处理器以发出操控指令，所述处理器连接所述电机以根据所述操控指令而通过所述电机控制所述可伸缩的推送杆和所述可伸缩的支撑杆执行所述具有高度和水平位差的伸缩移动或者所述具有高度位差的伸缩移动。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型的装置包括上位部、下位部、多个可伸缩的推送杆以及多个可伸缩的支撑杆，其中，所述上位部设置在所述下位部之上，所述可伸缩的推送杆设置在所述上位部和所述下位部之间，所述可伸缩的支撑杆设置在所述上位部的底部，其中，所述行走装置利用所述可伸缩的推动杆以将所述上位部推送至具有高度和水平位差的预定位置处以执行具有高度和水平位差的伸缩移动，且所述行走装置利用所述可伸缩的支撑杆以将所述上位部推送至预定高度的位置处以执行具有高度位差的伸缩移动。由于该装置上下部分开，且通过可伸缩的推动杆可以将上位部推送至具有高度和水平位差的预定位置，通过可伸缩的支撑杆可以将上位部推送至预定高度的位置，通过这种方式，能够执行具有高度和水平位差的伸缩移动和具有高度位差的伸缩移动，从而能够自动实现各种复杂环境的行进。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。其中：

图1是本实用新型可自动伸缩的行走装置一实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型可自动伸缩的行走装置另一实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型电动轮椅一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，图1是本实用新型可自动伸缩的行走装置一实施方式的结构示意图。该行走装置包括：上位部1、下位部2、多个可伸缩的推送杆3以及多个可伸缩的支撑杆4。

其中，上位部1设置在下位部2之上，可伸缩的推送杆3设置在上位部1和下位部2之间，可伸缩的支撑杆4设置在上位部1的底部。可伸缩的推送杆3主要用于在高度和水平方向上推送上位部1至预定位置，可伸缩的支撑杆4主要用于在高度方向上推送上位部1至预定高度，并可在地面支撑上位部1，从而稳住整个行走装置。

其中，行走装置利用可伸缩的推动杆3以将上位部1推送至具有高度和水平位差的预定位置处以执行具有高度和水平位差的伸缩移动，且行走装置利用可伸缩的支撑杆4以将上位部1推送至预定高度的位置处以执行具有高度位差的伸缩移动。

由于在高度和水平方向上推送上位部1至预定位置，可伸缩的支撑杆4主要用于在高度方向上推送上位部1至预定高度，以分别执行具有高度和水平位差的伸缩移动和具有高度位差的伸缩移动，通过这种方式，能够自动实现各种复杂环境的行进，例如在具有梯形结构的地貌行进，爬楼梯等；由于具有升降功能，可以实现各种高度差的任务操作，例如在室内，可以在各个高度操作各种任务等。由于具体可伸缩的支撑杆，支撑杆可以支撑上位部，上升高度过大，也不会导致行走装置不稳的情况发生，且可以避免需要下位部重量比较大，否则使该行走装置倾倒的情况发生。

具体来说，当行走装置执行具有高度和水平位差的伸缩移动时，可伸缩的推送杆3逐步伸开以推送上位部1至具有高度和水平位差的预定位置处，在预定位置处展开可伸缩的支撑杆4以使上位部1固定在预定位置处，可伸缩的推送杆3逐步收缩以将下位部2拉至预定位置处从而执行具有高度和水平位差的伸缩移动。

在具有高度位差和水平位差的环境中，本实施方式的行走装置上下部位1、2分离，然后通过可伸缩的推送杆3进行上位部1的移动；进而，上位部1移动成功后，将触发可伸缩的支撑杆4伸长以支撑上位部1到原来在行走装置本体中的相对高度；最后，使下位部2在可伸缩的推送杆3的拉动作用下，以具有倾斜度的地面为支点，与上位部1重新嵌套吻合，从而达到执行具有高度和水平位差的伸缩移动的目的。

其中，参见图2，行走装置进一步包括电子锁5，其设置在上位部1与下位部2之间以将上位部1锁定在下位部2上，其中，当执行具有高度和水平位差的伸缩移动或者具有高度位差的伸缩移动之前，电子锁5解锁以使上位部1与下位部2分离；当执行具有高度和水平位差的伸缩移动或者具有高度位差的伸缩移动之后，电子锁5锁定以使上位部1锁定在下位部2之上。通过电子锁5，可以在不需要伸缩移动的时候，锁住上位部1和下位部2，防止上位部1和下位部2脱落、分离，在需要伸缩移动的时候，解锁上位部1和下位部2，从而执行伸缩移动的操作。

其中，行走装置进一步包括电机6，其连接可伸缩的推送杆3以驱动可伸缩的推送杆3进行伸缩，且电机6进一步连接可伸缩的支撑杆4以驱动可伸缩的支撑杆4进行伸缩。电机6可以带动各类传动结构进行直线和旋转的轴移动。

其中，行走装置进一步包括操控杆7和处理器8，操控杆7连接处理器8以发出操控指令，处理器8连接电机6以根据操控指令而通过电机6控制可伸缩的推送杆3和可伸缩的支撑杆4执行具有高度和水平位差的伸缩移动或者具有高度位差的伸缩移动。通过操纵杆和处理器，可以让用户方便实现自动控制的功能。

本发明还提供一种电动轮椅，该电动轮椅的结构与上述的行走装置的结构基本相同，具体请参见上述行走装置部分的内容，在此不再赘叙。

下面以一个具体的电动轮椅为例，来分别说明执行具有高度和水平位差的伸缩移动和具有高度位差的伸缩移动的具体过程。

参见图3，在该实施方式中，将电动轮椅分为两个部分，上半部分是：上位部10，其包括座位，四个可伸缩的支撑杆11，连接推送杆12的连接结构(可以使用‘田’字形结构直接焊死)，操控杆，以及与下位部连接的连接结构(一般在连接的部件上加入电子锁，受下位微控制单元MCU的控制)；下半部分是：下位部13，其包括传动装置，带动轮子的电机14，与上位部连接的连接结构(一般在连接的部件上加入电子锁，受下位MCU的控制)，无线控制收发模块等。

执行具有高度和水平位差的伸缩移动的具体过程包括：

A)分离上下位部10、13，解开电子锁，使两部分的部件分离；

B)下半部分的电机14带动可伸缩的推送杆12将上位部10向高处推进，双杆以地面为支撑点，故力可以分解为电机动力，重力和杆承受力；

C)上位部10的座位的连接可伸缩的推送杆12的开关将会通过触发电平的高低来切换动力，当此开关为高电平时，单片机接收到高电平信号，发送由电机14带动伸缩杆移动的命令，上位部的座位开始向上移动，当到位时，按下触发开关，上位部10底下的四个可伸缩的支撑杆11将进行伸展，使上位部10的座位能够保持原来高度立在高地平面上，同时将电机14的转动方向进行切换，使得可伸缩的推送杆能够以地面为支点将下位部拉上高地；

D)当下位部13达到高地之后，进入和上位部匹配的空间，上位部进行吻合嵌套连接。首先，支撑杆11与下位部13的电子锁进行锁定；然后，上下位其他连接部分进行锁定；最后，单片机检测电子锁是否匹配，若无误，则此电动轮椅跨越高位差成功，否则，对电子锁进行轮询检测，重新进入嵌套连接过程。

执行具有高度位差的伸缩移动的具体过程包括：

A)分离上下位部10、13，按下上位座位扶手上的无线操控杆上的按键。首先，触发电子锁打开，上下位部分离；

B)按下无线操控杆按键控制，单片机接收到该信号后，将发送信号给电机14，电机14转动，带动传动结构(类似推杆电机的设计)使得四角的四个支撑杆11进行伸长，一端接触到地面，另一端托着座位向上升高；

C)在高度上升到目的高度后，可通过上位部10的座位的按键控制停止。此时，上位部的座位停止在任意想要停止的高度(最大高度为伸缩杆的最大高度)；

D)在一定高度操作任务完成后，将启动和上升过程相逆的操作，之后，上位部10按照指令的顺序进行下降，电子锁锁定，使上下位部进行嵌套吻合，完成操作。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。