一种基于多项驱动的多功能轮椅的制作方法

本实用新型涉及轮椅技术领域，特别是涉及一种基于多项驱动的多功能轮椅。

背景技术：

我国已逐渐步入老龄化社会，老年人的被关注度以及专属需求会越来越高，但目前市场上没有专门为老年人生产的功能性家具。近些年来，我国轮椅产业发展较快，但产品结构单一、功能性差，绝大多数为普通轮椅、价格低廉，但轮椅在高端产品市场的需求逐步增长，仍没有针对老年人身体特征的专门化轮椅产品。目前市售轮椅分为手动和电动两种。前者用手或人力实现运动，老年人不方便使用，但结构坚固，维修方便，价格低；后者则是由电机驱动，使用更省力，自主性更高，但价格较高。现有市场上爬楼轮椅，均采用履带装置，结构简单，使用安全，但价格过于昂贵，不能适用于普遍家庭，而带有针对帮扶老年人起身装置或后背按摩的装置的轮椅则很难找到。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于多项驱动的多功能轮椅，解决了现有实现爬楼功能的轮椅的价格昂贵，不具有后背按摩功能及起身装置的缺点。

本实用新型采用下述技术方案：一种基于多项驱动的多功能轮椅，包括轮椅框架，所述轮椅框架上安装有靠背及坐垫，所述靠背上设有不完全齿轮按摩机构，所述坐垫的下方设有螺旋传动连杆机构，所述螺旋传动连杆机构的一端与轮椅框架连接，另一端与坐垫连接，螺旋传动连杆机构用于带动坐垫的转动；所述轮椅框架的下端设有外伸爬楼机构，所述外伸爬楼机构用于攀爬楼梯。

进一步，所述不完全齿轮按摩机构包括固定在轮椅靠背上的第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴与不完全齿轮固定连接，所述不完全齿轮的外侧套有齿条框，所述不完全齿轮依次与齿条框的左右两侧齿条啮合，实现齿条框相对于靠背的上下往复运动，按摩轮固定在齿条框的前端。

进一步，所述螺旋传动连杆机构包括螺杆、螺母和第二伺服电机，所述第二伺服电机固定安装于坐垫下侧的轮椅框架上，第二伺服电机的输出轴与螺杆固定连接，螺杆上设有螺母。

进一步，所述螺旋传动连杆机构还包括一对第一连杆、一对第二连杆、一对第三连杆以及大圆弧导轨、小圆弧导轨，大圆弧导轨与小圆弧导轨都固定于靠背下方的轮椅框架上，轮椅框架上设有水平导轨，所述大圆弧导轨和小圆弧导轨分别关于水平导轨对称，两根第一连杆的第一铰链、两个第二连杆的第二铰链以及两个第三连杆的第三铰链分别位于水平导轨上，两个第一连杆分别与第二连杆铰接，两个第二连杆分别与第三连杆铰接，第一连杆与第二连杆形成的第四铰链与第五铰链位于大圆弧导轨中，第二连杆与第三连杆形成的第六铰链、第七铰链位于小圆弧导轨中。

进一步，位于水平导轨上方的第一连杆以及远离靠背的一根第二连杆分别与坐垫两侧的侧板转动连接，靠近靠背的一根第二连杆顶部与连接杆转动连接，连接杆与小齿轮一固定连接，小齿轮一铰接在侧板上，位于导轨上方的第三连接杆与短杆铰接，短杆与侧板铰接，所述螺母与第一铰链固定连接。

进一步，所述靠背齿轮机构包括小齿轮一、小齿轮二以及大齿轮，所述坐垫一侧的侧板上转动安装有小齿轮二，小齿轮二与小齿轮一啮合。

进一步，所述靠背与坐垫通过转轴转动连接，转轴上设有大齿轮，所述大齿轮与靠背固定连接，所述大齿轮与小齿轮二啮合。

进一步，所述外伸爬楼机构包括固定在轮椅框架下方前侧位置的前伸支腿，所述前伸支腿上安装有爬楼轮，所述轮椅框架的下方还设有前轮和后轮。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本技术方案轮椅装置结构简单合理，以第一伺服电机驱动不完全齿轮与齿条啮合带动按摩轮往复运动实现按摩功能；以合理高度的外伸支架安装爬楼轮，在他力作用下实现爬楼；以第二伺服电机驱动螺旋传动装置，将旋转运动变为直线运动从而推动多个连杆上下，实现座位的自动起落。因此可以方便的实现老人的起身，便于老人在轮椅与沙发及床等部件的位置转移；本技术方案轮椅装置能在实际条件下准确地实现自动起落和腰椎按摩和爬楼的功能。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中不完全齿轮与齿条框的连接关系示意图；

图3为本实用新型中靠背以及不完全齿轮按摩机构结构示意图；

图4为本实用新型中螺旋传动连杆机构结构示意图；

图5为本实用新型中靠背齿轮机构等部分结构的示意图；

图6为本实用新型中外伸爬楼机构的结构示意图。

图中；1、轮椅框架；2、不完全齿轮按摩机构；201、不完全齿轮；202、齿条；203、按摩轮；204、靠背；3、螺旋传动连杆机构；301、第四铰链；302、第一铰链；303、水平导轨；304、大圆弧导轨；305、第五铰链；305A、第一连杆；305B、第二连杆；305C、第三连杆；306、第六铰链；306A、第二铰链；307、小圆弧导轨；308、第三铰链；309、第七铰链；4、靠背齿轮机构；401、大齿轮；402、小齿轮二；403、小齿轮一；5、外伸爬楼机构；501、后轮；502、爬楼轮；503、前轮。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所述技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。

如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型的一种典型实施方式中，如图1-6所示，一种基于多项驱动的多功能轮椅，包括轮椅框架1，所述轮椅框架1上安装有靠背及坐垫，所述靠背上设有不完全齿轮按摩机构2，所述坐垫的下方设有螺旋传动连杆机构3，所述螺旋传动连杆机构3的一端与轮椅框架1连接，另一端与坐垫连接，螺旋传动连杆机构用于带动坐垫的转动；所述轮椅框架1的下端设有外伸爬楼机构5，所述外伸爬楼机构用于攀爬楼梯。

优选的，所述不完全齿轮201按摩机构2包括通过支架固定在轮椅靠背上的第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴与不完全齿轮201固定连接，所述不完全齿轮201的外侧套有齿条202框，所述不完全齿轮201依次与齿条202框的左右两侧齿条202啮合，实现齿条202框相对于靠背的上下往复运动，按摩轮203通过螺钉固定在齿条202框的前端。

优选的，所述螺旋传动连杆机构包括螺杆(图中未示出)、螺母(图中未示出)和第二伺服电机(图中未示出)，所述第二伺服电机固定安装于坐垫下侧的轮椅框架1上，第二伺服电机的输出轴与螺杆固定连接，螺杆上设有螺母。

优选的，所述螺旋传动连杆机构还包括一对第一连杆305A、一对第二连杆305B、一对第三连杆305C以及大圆弧导轨304、小圆弧导轨307，大圆弧导轨304与小圆弧导轨307都固定于靠背下方的轮椅框架1上，轮椅框架1上设有水平导轨303，所述大圆弧导轨304和小圆弧导轨307分别关于水平导轨303对称，两根第一连杆的第一铰链、两个第二连杆的第二铰链以及两个第三连杆的第三铰链分别位于水平导轨303上，两个第一连杆分别与第二连杆铰接，两个第二连杆分别与第三连杆铰接，第一连杆与第二连杆形成的第四铰链与第五铰链位于大圆弧导轨304中，第二连杆与第三连杆形成的第六铰链、第七铰链位于小圆弧导轨307中。

优选的，位于水平导轨上方的第一连杆以及远离靠背的一根第二连杆分别与坐垫两侧的侧板转动连接，靠近靠背的一根第二连杆顶部与连接杆转动连接，连接杆与小齿轮一固定连接，小齿轮一铰接在侧板上，位于导轨上方的第三连接杆与短杆铰接，短杆与侧板铰接，所述螺母与第一铰链固定连接。

优选的，所述靠背齿轮机构包括小齿轮一、小齿轮二以及大齿轮，所述坐垫一侧的侧板上转动安装有小齿轮二，小齿轮二与小齿轮一啮合。

优选的，所述靠背与坐垫通过转轴转动连接，转轴上设有大齿轮401，所述大齿轮401与靠背固定连接，所述大齿轮401与小齿轮二啮合。

优选的，所述外伸爬楼机构包括固定在轮椅框架1下方前侧位置的前伸支腿，所述前伸支腿上安装有爬楼轮502，所述轮椅框架1的下方还设有前轮503和后轮501。轮椅框架1用作支撑和固定各部件.

工作原理：不完全齿轮201按摩机构2和靠背齿轮机构4安装在轮椅后侧处，螺旋传动连杆机构3均位于座椅的下侧，外伸爬楼机构外伸于轮椅前部。

通过第一伺服电机驱动不完全齿轮201作旋转运动，不完全齿轮201与齿条框啮合，不完全齿轮201依次在齿条框的左侧和右侧啮合，实现齿条202的上下往复运动，由于按摩轮203与齿条202框固定连接，因此也随其往复运动达到按摩老人后背的功能。

通过螺旋传动将第二伺服电机输出轴的旋转运动转化为螺母在螺杆上的左右直线运动，将螺母与连杆交点上的第一铰链302固定连接，因此，第一铰链随螺母在水平导轨303上左右直线运动，带动第四铰链301、第五铰链305在大圆弧导轨304上运动，第六铰链306、第七铰链309在小圆弧导轨307上运动，第三铰链308在水平导轨303上运动，此过程实现连杆在竖直方向上的角度、高度变化。

随着靠近靠背的一根第二连杆转动，该第二连杆带动连接杆运动，二者的夹角发生变化，同时连接杆与竖直方向的夹角发生变化，实现了连接杆的顶端绕着小齿轮一转动中心转动的效果，因为连接杆与小齿轮一固定连接，小齿轮一与侧板铰接，因此小齿轮一会沿着其与侧板铰接的中心处转动，小齿轮二402与小齿轮一403啮合，因此小齿轮二402因为小齿轮一转动而发生一定角度的转动，小齿轮二402又与大齿轮401啮合，使大齿轮401转动，靠背与大齿轮401固连，实现椅子靠背在上升的同时向后倾斜。

外伸爬楼机构在上楼梯时先将轮椅的后轮501作为为支撑点，使椅子的前端上翘，离开地面一定的高度，从而使爬楼轮502落地后能够恰好落在下一个台阶的台阶面上，然后以该轮子作为支点把椅子后端翘起，用手向前推轮椅，当轮椅到达合适位置后放下轮椅，使轮椅的前轮503，后轮501落地后也在台阶面上。用于连续上台阶时，只需使后轮501落到台阶面上，再以后轮501为支点，使爬楼轮502翘起。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。