一种能够辅助残疾人上下汽车的电动轮椅及使用方法与流程

本发明属于电动轮椅技术领域，特别是涉及一种能够辅助残疾人上下汽车的电动轮椅及使用方法。

背景技术：

汽车早已经成为人们日常出行不可或缺的交通工具之一，对于普通人群来说，上下汽车从来不会成为问题，但是对于行动不便的残疾人群来说，想要从乘坐的轮椅上移动到汽车的座椅上，绝大多数情况下都需要借助他人的帮助才行，仅凭借自己几乎难以实现。

之所以从轮椅向汽车座椅移动如此困难，主要是因为轮椅的椅面与汽车座椅的椅面存在高度差，并且当轮椅停靠在汽车车门的旁边时，轮椅的椅身与汽车内的座椅之间仍然存在一定的间隙，这个间隙看似不大，但也成为了阻碍残疾人自主上下汽车的主要障碍。另外，无论是普通轮椅，或是电动轮椅，残疾人上下轮椅时只能从轮椅的前侧进出，而上下汽车时却需要从汽车的侧面车门进出，由于进出轮椅和上下汽车的方向不一致，也进一步提高了残疾人自主上下汽车的难度。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种能够辅助残疾人上下汽车的电动轮椅及使用方法，不仅保留了传统电动轮椅的基本功能，并且增加了椅身的升降功能和平移功能，为残疾人自主上下汽车提供了全新手段。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种能够辅助残疾人上下汽车的电动轮椅，包括底座、升降立柱、升降台板、滑移台板及椅身；在所述底座上安装有四个伺服行走轮，分别构成电动轮椅的前轮和后轮；所述升降立柱数量为四个，四个升降立柱均布且竖直安装在底座的上表面，所述升降台板水平固装在升降立柱的顶端；所述滑移台板安装在升降台板的上表面，在升降台板的上表面设置有导轨，导轨与轮椅前进方向相垂直；在所述滑移台板的下表面开设有滑槽，所述导轨位于滑槽内，滑移台板通过滑槽与导轨滑动连接配合；在所述升降台板下方设有滑移台板驱动组件，所述滑移台板沿导轨移动的驱动力由滑移台板驱动组件提供；所述椅身固装在滑移台板的上表面，在椅身的靠背两侧安装有扶手，在扶手的前端设置有电动轮椅的操控手柄；在所述底座的上表面安装有蓄电池组，所述蓄电池组作为电动轮椅的供电电源，通过蓄电池组为升降立柱及伺服行走轮提供电能。

所述滑移台板驱动组件包括滑移台板驱动电机、联轴器、丝杠、丝母座及轴承座；所述滑移台板驱动电机固装在升降台板的下表面，滑移台板驱动电机的电机轴通过联轴器与丝杠一端相固连，丝杠另一端通过轴承座连接在升降台板的下表面，且丝杠与导轨相平行；所述丝母座套装在丝杠上，且丝母座通过升降台板上的让位孔与滑移台板的下表面相固连，滑移台板通过丝母座与导轨相连，滑移台板与丝母座进行随动；所述滑移台板驱动电机由蓄电池组进行供电。

所述扶手分为右扶手和左扶手，位于右扶手上的操控手柄用于控制电动轮椅的前进、后退和转弯，位于左扶手上的操控手柄用于控制椅身的升降和平移。

所述扶手与椅身的靠背之间采用铰连接结构，扶手相对于铰接点具有摆转自由度，且扶手的摆转极限位分别为水平极限位和竖直极限位，在竖直极限位时，扶手与椅身的靠背相平行；在所述扶手与椅身靠背之间的铰连接处安装有限位锁止器，通过限位锁止器对处于水平极限位或竖直极限位的扶手进行位置锁定。

在所述扶手下方的升降台板边沿处安装有升降滑移保险开关，当升降滑移保险开关关闭时，用于控制椅身升降和平移的操控手柄与滑移台板驱动电机及升降立柱之间的控制信号处于切断状态，当升降滑移保险开关开启时，用于控制椅身升降和平移的操控手柄与滑移台板驱动电机及升降立柱之间的控制信号处于连通状态。

在所述底座的底部均布安装有四个顶升器，顶升器控制按钮位于扶手上。

所述伺服行走轮与底座之间通过伸缩轴相连，通过调整伸缩轴的伸缩量对伺服行走轮的轮距进行调节，伸缩轴控制按钮位于扶手上。

所述的能够辅助残疾人上下汽车的电动轮椅的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：将电动轮椅开行到汽车车门旁边，同时控制电动轮椅的椅身与汽车座椅之间的间距，并使椅身与汽车座椅的朝向相同，且椅身位于汽车座椅的正侧方；

步骤二：按下扶手上的顶升器控制按钮，四个顶升器开始向下伸出，直到四个伺服行走轮脱离地面，然后松开顶升器控制按钮；

步骤三：按下扶手上的伸缩轴控制按钮，四根伸缩轴开始向外伸出，直到伺服行走轮的轮距达到最大，然后松开伸缩轴控制按钮；

步骤四：再次按下扶手上的顶升器控制按钮，四个顶升器开始向上回缩，直到顶升器与地面脱离，整个电动轮椅重新由伺服行走轮进行支撑；

步骤五：开启扶手下方的升降滑移保险开关，用于控制椅身升降和平移的操控手柄获得控制权限；

步骤六：控制升降立柱动作，调整椅身的高度位置，直到椅身与汽车座椅的椅面高度相平齐；

步骤七：启动滑移台板驱动电机，控制丝杠转动，通过丝杠的转动带动丝母座及滑移台板向汽车座椅靠近，直到椅身与汽车座椅实现对接；

步骤八：将对接侧的扶手铰接处的限位锁止器打开，将扶手由水平极限位调整到竖直极限位，解除椅身与汽车座椅之间的障碍；

步骤九：通过手臂支撑完成身体的水平挪动，直到身体从椅身挪动到汽车座椅为止，此时完成自主上车；

步骤十：当需要自主下车时，需要通过旁人将电动轮椅调整到步骤八时的状态，并依然通过手臂支撑完成身体的水平挪动，直到身体从汽车座椅挪动到椅身为止，此时完成自主下车。

本发明的有益效果：

本发明的能够辅助残疾人上下汽车的电动轮椅及使用方法，不仅保留了传统电动轮椅的基本功能，并且增加了椅身的升降功能和平移功能，为残疾人自主上下汽车提供了全新手段。

附图说明

图1为本发明的一种能够辅助残疾人上下汽车的电动轮椅的正视图；

图2为本发明的一种能够辅助残疾人上下汽车的电动轮椅的侧视图；

图3为图2中a向视图；

图4为本发明的一种能够辅助残疾人上下汽车的电动轮椅(自主上下车状态)的正视图；

图中，1—底座，2—升降立柱，3—升降台板，4—滑移台板，5—椅身，6—伺服行走轮，7—导轨，8—滑槽，9—扶手，10—操控手柄，11—蓄电池组，12—滑移台板驱动电机，13—联轴器，14—丝杠，15—丝母座，16—轴承座，17—让位孔，18—升降滑移保险开关，19—顶升器，20—顶升器控制按钮，21—伸缩轴，22—伸缩轴控制按钮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～4所示，一种能够辅助残疾人上下汽车的电动轮椅，包括底座1、升降立柱2、升降台板3、滑移台板4及椅身5；在所述底座1上安装有四个伺服行走轮6，分别构成电动轮椅的前轮和后轮；所述升降立柱2数量为四个，四个升降立柱2均布且竖直安装在底座1的上表面，所述升降台板3水平固装在升降立柱2的顶端；所述滑移台板4安装在升降台板3的上表面，在升降台板3的上表面设置有导轨7，导轨7与轮椅前进方向相垂直；在所述滑移台板4的下表面开设有滑槽8，所述导轨7位于滑槽8内，滑移台板4通过滑槽8与导轨7滑动连接配合；在所述升降台板3下方设有滑移台板驱动组件，所述滑移台板4沿导轨7移动的驱动力由滑移台板驱动组件提供；所述椅身5固装在滑移台板4的上表面，在椅身5的靠背两侧安装有扶手9，在扶手9的前端设置有电动轮椅的操控手柄10；在所述底座1的上表面安装有蓄电池组11，所述蓄电池组11作为电动轮椅的供电电源，通过蓄电池组11为升降立柱2及伺服行走轮6提供电能。

所述滑移台板驱动组件包括滑移台板驱动电机12、联轴器13、丝杠14、丝母座15及轴承座16；所述滑移台板驱动电机12固装在升降台板3的下表面，滑移台板驱动电机12的电机轴通过联轴器13与丝杠14一端相固连，丝杠14另一端通过轴承座16连接在升降台板3的下表面，且丝杠14与导轨7相平行；所述丝母座15套装在丝杠14上，且丝母座15通过升降台板3上的让位孔17与滑移台板4的下表面相固连，滑移台板4通过丝母座15与导轨7相连，滑移台板4与丝母座15进行随动；所述滑移台板驱动电机12由蓄电池组11进行供电。

所述扶手9分为右扶手和左扶手，位于右扶手上的操控手柄10用于控制电动轮椅的前进、后退和转弯，位于左扶手上的操控手柄10用于控制椅身5的升降和平移。

所述扶手9与椅身5的靠背之间采用铰连接结构，扶手9相对于铰接点具有摆转自由度，且扶手9的摆转极限位分别为水平极限位和竖直极限位，在竖直极限位时，扶手9与椅身5的靠背相平行；在所述扶手9与椅身5靠背之间的铰连接处安装有限位锁止器，通过限位锁止器对处于水平极限位或竖直极限位的扶手9进行位置锁定。

在所述扶手9下方的升降台板3边沿处安装有升降滑移保险开关18，当升降滑移保险开关18关闭时，用于控制椅身5升降和平移的操控手柄10与滑移台板驱动电机12及升降立柱2之间的控制信号处于切断状态，当升降滑移保险开关18开启时，用于控制椅身5升降和平移的操控手柄10与滑移台板驱动电机12及升降立柱2之间的控制信号处于连通状态。

在所述底座1的底部均布安装有四个顶升器19，顶升器控制按钮20位于扶手9上。

所述伺服行走轮6与底座1之间通过伸缩轴21相连，通过调整伸缩轴21的伸缩量对伺服行走轮6的轮距进行调节，伸缩轴控制按钮22位于扶手9上。

所述的能够辅助残疾人上下汽车的电动轮椅的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：将电动轮椅开行到汽车车门旁边，同时控制电动轮椅的椅身5与汽车座椅之间的间距，并使椅身5与汽车座椅的朝向相同，且椅身5位于汽车座椅的正侧方；

步骤二：按下扶手9上的顶升器控制按钮20，四个顶升器19开始向下伸出，直到四个伺服行走轮6脱离地面，然后松开顶升器控制按钮20；

步骤三：按下扶手9上的伸缩轴控制按钮22，四根伸缩轴21开始向外伸出，直到伺服行走轮6的轮距达到最大，然后松开伸缩轴控制按钮22；

步骤四：再次按下扶手9上的顶升器控制按钮20，四个顶升器19开始向上回缩，直到顶升器19与地面脱离，整个电动轮椅重新由伺服行走轮6进行支撑；

步骤五：开启扶手9下方的升降滑移保险开关18，用于控制椅身5升降和平移的操控手柄10获得控制权限；

步骤六：控制升降立柱2动作，调整椅身5的高度位置，直到椅身5与汽车座椅的椅面高度相平齐；

步骤七：启动滑移台板驱动电机12，控制丝杠14转动，通过丝杠14的转动带动丝母座15及滑移台板4向汽车座椅靠近，直到椅身5与汽车座椅实现对接；

步骤八：将对接侧的扶手9铰接处的限位锁止器打开，将扶手9由水平极限位调整到竖直极限位，解除椅身5与汽车座椅之间的障碍；

步骤九：通过手臂支撑完成身体的水平挪动，直到身体从椅身5挪动到汽车座椅为止，此时完成自主上车；

步骤十：当需要自主下车时，需要通过旁人将电动轮椅调整到步骤八时的状态，并依然通过手臂支撑完成身体的水平挪动，直到身体从汽车座椅挪动到椅身5为止，此时完成自主下车。

在日常生活中，最常见的汽车类型包括轿车车型和suv车型，由于轿车车型的底盘高度通常较低，当采用本发明的电动轮椅进行自主上下轿车时，如果车内座椅与电动轮椅椅身5之间的椅面高度差较小，则不用调整椅身5的高度，只需对椅身5的水平位置进行调整即可。而对于suv车型来说，由于suv车型的底盘高度较高，其车内座椅的椅面高度也通常会高于本发明的电动轮椅，因此采用本发明的电动轮椅进行自主上下suv汽车时，则需要先调整椅身5的高度，再调整椅身5的水平位置，才能实现自主上下车。

在调整本发明电动轮椅的椅身5高度之前，必须首先加强电动轮椅的下盘支撑稳定性，本发明采用了增加轮距的方式，为了完成轮距的调整，本发明特别在底盘1下部加装了四个顶升器19，在轮距调整前，通过四个顶升器19将整个电动轮椅顶离地面，以使四个伺服行走轮6脱离地面，此时再调整伸缩轴21的伸缩量，就可实现轮距的调节了。为了更加容易的控制顶升器19和伸缩轴21的动作执行，本发明将顶升器控制按钮20和伸缩轴控制按钮22全部设置在扶手9上，具体将其设于操控手柄10的下方，并且很好的满足了人体工程学设计规范，当小臂搭放在扶手9上时，操控手柄10直接处于手部的控制范围内，而顶升器控制按钮20和伸缩轴控制按钮22恰好可以通过手部的握姿实现控制，具体通过除大拇指之外的其他四指直接触控，因而将控制难度降到最低。

由于本发明的电动轮椅最主要的功能还是基于轮椅的代步特性，因此在平常使用过程中，并不需要启动椅身5的升降和平移功能，此时为了避免误操作的发生，本发明特别增加了升降滑移保险开关18，而升降滑移保险开关18的安装位置也满足了人体工程学设计规范，恰好位于扶手9下方的升降台板3边沿处，只需上肢自然下垂，升降滑移保险开关18将直接处于手部的控制范围内，为了确保升降滑移保险开关18的保险有效性，则可以采用双开关的双保险设计，即在两个扶手9的下方各自设有一个升降滑移保险开关18，只有两个升降滑移保险开关18同时被开启时，才能使操控手柄10获取控制权限，因此不用过于担心在正常使用电动轮椅时出现误操作带来的风险。

在自主上下车的最后阶段，为了不让扶手9成为移动路线上的障碍物，本发明将扶手9设计成了活动结构，即扶手9的后端与椅身5的靠背之间采用了可以转动的铰连接结构，从而可以让扶手9在水平极限位和竖直极限位自由转换，而当扶手9处在水平极限位和竖直极限位时，将会通过铰连接处的限位锁止器对扶手9的位置进行锁定，保证扶手9的位置不会随意变动。在正常使用电动轮椅的过程中，扶手9只需保持在水平极限位即可，而在自主上下车的最后阶段，只需将扶手9拨转到竖直极限位即可，进而便解除了障碍，为顺利完成自主上下车提供了有利条件。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。