一种姿态可调的电动轮椅的制作方法

本实用新型属于助残技术领域，具体涉及一种姿态可调的电动轮椅。

背景技术：

对于腿脚不便人士而言，轮椅显得尤为重要。调研发现市场上的电动轮椅不具备四轮驱动，地形通过能力较差。此外，现有电动轮椅的姿态调节能力较为有限。

对于残疾人而言，获得尊重十分重要。因此需要腿脚残疾者希望能够在等高的情况下与他人交流，这就需要轮椅具有高度调节的功能。而现有轮椅大多不具备高度调节功能或高度调节范围较小。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种姿态可调的电动轮椅。

本实用新型包括驱动机构、升降机构、基座和两用座椅；所述的驱动机构包括动力转轴、第一电机、第一车轮、第二车轮、第一轮架、第二轮架、第一链条、第二链条、第三链条、第一链轮、第二链轮和第三链轮。动力转轴支承在基座上；第一轮架及第二轮架均与基座固定；第一轮架的底端支承有第一轮轴；第一车轮固定在第一轮轴上；第二轮架的底端支承有第二轮轴；第二车轮固定在第二轮轴上；第一电机固定在基座上；两个第一链轮与第一电机的输出轴、动力转轴分别固定；两个第二链轮与第一轮轴、动力转轴分别固定；两个第三链轮与第二轮轴、动力转轴分别固定；两个第一链轮通过第一链条连接；两个第二链轮通过第二链条连接；两个第三链轮通过第三链条连接；所述的驱动机构共有两个。两个驱动机构分别设置在基座的两端。

所述的升降机构包括升降台座、升降台架和升降驱动组件。升降台座固定在基座上。所述的升降驱动组件包括叉剪组件、第一连接轴、第二连接轴、第三连接轴、第四连接轴和第一电动推杆；所述的叉剪组件包括第一连接轴、第二连接轴和两个叉剪单元；所述的叉剪单元包括第一叉剪杆、第二叉剪杆、第三叉剪杆和第四叉剪杆；第一叉剪杆的中部与第二叉剪杆的中部铰接；第三叉剪杆的中部与第四叉剪杆的中部铰接。

两个叉剪单元上下排列；位于上方的叉剪单元的第二叉剪杆、第四叉剪杆底端与第一连接轴的两端分别构成转动副；位于下方的叉剪单元的第一叉剪杆、第三叉剪杆顶端与第一连接轴的两端分别构成转动副；位于上方的叉剪单元的第一叉剪杆、第三叉剪杆底端与第二连接轴的两端分别构成转动副；位于下方的叉剪单元的第二叉剪杆、第四叉剪杆顶端与第二连接轴的两端分别构成转动副。

位于下方的叉剪单元内第二叉剪杆、第四叉剪杆的底端均与升降台座铰接，第一叉剪杆、第三叉剪杆的底端与第三连接轴的两端分别构成转动副；第三连接轴的两端分别伸入升降台座上开设的两个第一滑槽内；位于上方的叉剪单元内第一叉剪杆、第三叉剪杆的顶端均与升降台架铰接，第二叉剪杆、第四叉剪杆的顶端与第四连接轴的两端分别构成转动副；第四连接轴的两端分别伸入升降台架上开设的两个第二滑槽内；第一连接轴、第二连接轴与第一电动推杆的外壳、推出杆分别连接。

所述的两用座椅包括靠背板、坐垫板、锁位齿盘、推拉式电磁铁、扶手组件和脚架组件。所述的靠背板与升降机构内的升降台架固定；靠背板与坐垫板通过调位铰接轴铰接；调位铰接轴与靠背板固定。调位铰接轴上套置有扭簧；扭簧两端与靠背板、坐垫板分别固定；调位铰接轴上固定有锁位齿盘；推拉式电磁铁固定在坐垫板上；推拉式电磁铁的推出杆上固定有锁止块；推拉式电磁铁的推出杆朝向锁位齿盘设置；所述的扶手组件包括横扶手和竖扶手；所述横扶手、竖扶手的一端铰接在一起，另一端与靠背板、坐垫板分别铰接；扶手组件共有两个；两个扶手组件分别设置在坐垫板的两侧。

所述的脚架组件包括第二电动推杆、组合支架和搁脚架；所述的组合支架与坐垫板铰接；第二电动推杆的外壳与组合支架铰接，推出杆与坐垫板铰接。搁脚架固定在翻脚架上。

进一步地，所述第一轮轴及第二轮轴的轴线均与动力转轴的轴线平行。

进一步地，所述锁位齿盘的边缘上开设有沿锁位齿盘周向均布的多个矩形槽。

进一步地，所述的两用座椅还包括第一编码器。所述的第一编码器与坐垫板固定；第一编码器的输入轴与调位铰接轴固定；第一编码器采用绝对型编码器。

进一步地，所述的脚架组件还包括第二编码器。所述的第二编码器与坐垫板固定；第二编码器的输入轴与组合支架固定；第二编码器的输入轴轴线与坐垫板、组合支架内滑管所成转动副的公共轴线共线；第二编码器采用绝对型编码器。

进一步地，所述竖扶手、坐垫板的铰接轴轴线与靠背板、坐垫板的铰接轴轴线的间距等于横扶手、竖扶手的铰接轴轴线与横扶手、靠背板的铰接轴轴线的间距。

本实用新型具有的有益效果是：

1、本实用新型的四个车轮均为动力轮，增强了轮椅的通过能力，此外，本实用新型通过两个电机差速转动，能实现轮椅的原理转向。

2、本实用新型能够自动升降，使得残疾人能够在他人相同的高度上进行交流，且能够帮助残疾人拿取高处的物品。

3、本实用新型具有躺下和坐起两种模式，便于残疾人的休息。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中驱动机构的示意图；

图3为本实用新型中升降机构的立体图；

图4为本实用新型中两用座椅的坐起状态下的立体图；

图5为本实用新型中两用座椅的躺下状态下的立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和2所示，一种姿态可调的电动轮椅，包括驱动机构1、升降机构2、基座3和两用座椅4。驱动机构1包括动力转轴1-4、第一电机1-6、第一车轮1-7、第二车轮1-8、第一轮架1-9、第二轮架1-5、第一链条、第二链条、第三链条、第一链轮1-1、第二链轮1-2和第三链轮1-3。动力转轴1-4支承在基座3的中部。第一轮架1-9及第二轮架1-5的内端与基座3的两侧分别固定。第一轮架1-9的底端支承有第一轮轴。第一车轮1-7固定在第一轮轴上。第二轮架1-5的底端支承有第二轮轴。第二车轮1-8固定在第二轮轴上。第一轮轴及第二轮轴的轴线均与动力转轴1-4的轴线平行。第一电机1-6固定在基座3上。两个第一链轮1-1与第一电机1-6的输出轴、动力转轴1-4分别固定。两个第二链轮1-2与第一轮轴、动力转轴1-4分别固定。两个第三链轮1-3与第二轮轴、动力转轴1-4分别固定。两个第一链轮1-1通过第一链条连接。两个第二链轮1-2通过第二链条连接。两个第三链轮1-3通过第三链条连接。驱动机构1共有两个。两个驱动机构1分别设置在基座3的两端。两个驱动机构1内的动力转轴1-4同轴设置。通过两个驱动机构1的差速转动，能够实现该电动轮椅的转弯和远离旋转。

如图1和3所示，升降机构2包括升降台座2-1、升降台架2-2和升降驱动组件。升降台座2-1固定在基座3的顶部。升降驱动组件包括叉剪组件、第一连接轴2-3、第二连接轴、第三连接轴2-4、第四连接轴和第一电动推杆2-5。叉剪组件包括第一连接轴2-3、第二连接轴和两个叉剪单元。叉剪单元包括第一叉剪杆、第二叉剪杆、第三叉剪杆和第四叉剪杆。第一叉剪杆的中部与第二叉剪杆的中部铰接。第三叉剪杆的中部与第四叉剪杆的中部铰接。

两个叉剪单元上下排列。位于上方的叉剪单元的第二叉剪杆、第四叉剪杆底端与第一连接轴2-3的两端分别构成转动副。位于下方的叉剪单元的第一叉剪杆、第三叉剪杆顶端与第一连接轴2-3的两端分别构成转动副。位于上方的叉剪单元的第一叉剪杆、第三叉剪杆底端与第二连接轴的两端分别构成转动副。位于下方的叉剪单元的第二叉剪杆、第四叉剪杆顶端与第二连接轴的两端分别构成转动副。

位于下方的叉剪单元内第二叉剪杆、第四叉剪杆的底端均与升降台座2-1铰接，第一叉剪杆、第三叉剪杆的底端与第三连接轴2-4的两端分别构成转动副。第三连接轴2-4的两端分别伸入升降台座2-1上开设的两个第一滑槽内。位于上方的叉剪单元内第一叉剪杆、第三叉剪杆的顶端均与升降台架2-2铰接，第二叉剪杆、第四叉剪杆的顶端与第四连接轴的两端分别构成转动副。第四连接轴的两端分别伸入升降台架2-2上开设的两个第二滑槽内。第一连接轴2-3、第二连接轴与第一电动推杆2-5的外壳、推出杆分别固定。

如图1、2、4和5所示，两用座椅4包括靠背板4-1、坐垫板4-2、锁位齿盘、推拉式电磁铁、第一编码器、扶手组件和脚架组件。靠背板4-1的底面与升降机构2内的升降台架2-2固定。靠背板4-1的底部与坐垫板4-2的一端通过调位铰接轴铰接。调位铰接轴与靠背板4-1固定。调位铰接轴上套置有扭簧。扭簧两端与靠背板4-1、坐垫板4-2分别固定。调位铰接轴上固定有锁位齿盘。锁位齿盘的边缘上开设有沿锁位齿盘周向均布的多个矩形槽。推拉式电磁铁固定在坐垫板4-2上。推拉式电磁铁的推出杆上固定有锁止块。推拉式电磁铁的推出杆朝向锁位齿盘设置。当推拉式电磁铁推出的状态下，锁止块卡入锁位齿盘上的其中一个矩形槽，使得靠背板4-1与坐垫板4-2相对固定。第一编码器与坐垫板4-2固定。第一编码器的输入轴与调位铰接轴固定。第一编码器采用绝对型编码器。

扶手组件包括横扶手4-4和竖扶手4-5。横扶手4-4、竖扶手4-5的一端铰接在一起，另一端与靠背板4-1、坐垫板4-2分别铰接。竖扶手4-5、坐垫板4-2的铰接轴轴线与靠背板4-1、坐垫板4-2的铰接轴轴线的间距等于横扶手4-4、竖扶手4-5的铰接轴轴线与横扶手4-4、靠背板4-1的铰接轴轴线的间距。扶手组件共有两个。两个扶手组件分别设置在坐垫板4-2的两侧。

脚架组件包括第二电动推杆4-3、翻脚架4-6和搁脚架4-7。翻脚架4-6的内端与坐垫板远离靠背板4-1的那端铰接。第二编码器与坐垫板固定。第二编码器的输入轴与翻脚架固定。第二编码器的输入轴轴线与坐垫板、翻脚架内滑管所成转动副的公共轴线共线。第二编码器采用绝对型编码器。呈U型的搁脚架4-7固定在翻脚架4-6远离驱动机构1的一侧。第二电动推杆4-3的外壳与加强杆的中部铰接，推出杆与坐垫板4-2铰接。

该姿态可调的电动轮椅的工作原理包括平躺原理原理和坐起工作原理：

平躺工作原理具体如下：

步骤一、推拉式电磁铁的推出杆通电缩回，锁止块与锁位齿盘分离。

步骤二、使用者的背部挤压靠背板，使得扭簧变形，靠背板向远离坐垫板的方向翻转。第一编码器检测靠背板的翻转角度。第二编码器检测翻脚架4-6的翻转角度。第二电动推杆4-3推出，使得翻脚架4-6翻转，且翻脚架4-6的翻转角度与靠背板的翻转角度实时相等。

步骤三、第一编码器检测到靠背板的外侧面达到水平时，推拉式电磁铁的推出杆断电推出，锁止块卡入锁位齿盘上的矩形槽内。第二电动推杆4-3停止运动。此时，使用者呈现躺姿，该姿态可调的电动轮椅的状态如图5所示。

坐起工作原理具体如下：

步骤一、第二电动推杆4-3缩回，使得翻脚架4-6的外端向上翻转。直到第二编码器检测到翻脚架4-6的翻转角度达到a，a＝80°。

步骤二、推拉式电磁铁的推出杆通电缩回，锁止块与锁位齿盘分离。锁止块与锁位齿盘分离。使用者减轻背部对靠背板的压力。靠背板在扭簧的弹力作用下向上翻转。直到第一编码器检测到靠背板的翻转角度达到a，推拉式电磁铁的推出杆断电推出，锁止块卡入锁位齿盘上的矩形槽内。此时，使用者呈现坐姿，该姿态可调的电动轮椅的状态如图4所示。