一种适用于夜间行走且可调整高度的远程监控电动轮椅

1.本发明涉及轮椅领域，尤其是涉及一种适用于夜间行走且可调整高度的远程监控电动轮椅。


背景技术：

2.现有技术中，随着人们生活水平的不断提高，针对残障人士设计制造的各种辅助器械也逐步走向了智能化和便捷化。目前市面上出现的轮椅形形色色，各种针对不同应用范围和适用人群的轮椅也备受肢体残障者的亲睐。现有电动轮椅智能化程度不够，大部分还要手动操控手柄，不能实现全自动的行走，且充电仍需要连接插线板等。现有的电动轮椅在服务年龄偏高的老年人或行动不便者使不能调整座椅的高度，不能满足不同身高的使用需求，也无法及时调整在不同使用场景时轮椅的高度，造成使用体验差，同时现有的轮椅在将使用者转运至轮椅上时由于扶手的阻挡，需要较为费力的站起或被抬至轮椅上，增加了使用的难度。另外，现有的轮椅座板的水平状态不能调整，不能在行驶在坡面时调整轮椅的重心，使用者有跌落的风险。现有的电动轮椅不具有照明装置，在夜间使用时多有不便。
3.综上所述，开发出一种适用于夜间行走且可调整高度，且具有远程监控功能的电动轮椅是十分必要且有实际应用价值的。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种适用于夜间行走且可调整高度的远程监控电动轮椅，本轮椅可以在不借助其他器械的前提下能够将人抬升到一定高度，同时通过调整座椅状态从而调整使用状态下轮椅的中心，同时本发明的轮椅更加智能化，从而解决现有技术中存在的上述技术问题。
5.一种适用于夜间行走且可调整高度的远程监控电动轮椅，具有行走组件、踏板组件、升降组件、座椅组件、侧板驱动装置、通讯模块和视频监控装置以及控制模块，其特征在于，所述行走组件具有底盘，底盘上设置多组轮装置，所述多组轮装置中至少有一组万向轮装置，电动轮椅的行进方向为前端，底盘的前端设置有雷达一，底盘的后端设置有通讯模块，底盘的四周设置有底盘灯，底盘上端设置有升降组件，底盘上部前端设置有踏板组件，所述升降组件上端设置有座椅组件，所述升降组件具有升降装置，所述升降装置用于调整座椅组件的高度，所述座椅组件具有座板和背板，所述背板前端至少一侧设置有视频监控装置，所述座板的两侧各设置有一个侧板，所述侧板铰接在座板边缘，所述座板下端设置有座椅支撑板，座板和座椅支撑板之间设置有多个间隔柱，座板和座椅支撑板之间形成容纳空间，所述容纳空间内设置有侧板驱动装置，所述侧板驱动装置设置在座板下端面，所述侧板驱动装置用于驱动所述侧板中的至少一个转动，在所述座椅支撑板侧边设置有雷达二，所述座椅组件前端设置的间隔柱上设置有座椅灯，所述背板的后端边缘设置有背板灯，所述控制模块实现电动轮椅的全自动行走。
6.优选的，所述轮装置具有三组，每组轮装置具有两个轮子以及连接轮子的轴装置，
所述万向轮装置具有两组，所述两组万向轮装置设置在底盘的前端和后端，所述万向轮装置为麦克纳姆轮。所述踏板组件具有水平踏板和踏板挡板，踏板挡板设置在水平踏板的后端，所述底盘上设置有踏板槽，踏板槽用于容纳水平踏板，踏板槽内设置有升降柱，升降柱上端连接水平踏板。所述升降组件具有多个升降装置，升降装置底部设置在升降底板上，升降底板设置在底盘上部，升降装置顶部具有连接铰链，升降装置上部通过连接铰链连接升降顶板，升降顶板上部连接座椅支撑板，所述多个升降装置可单独或协同升降。所述升降装置为电动推杆或气缸或液压缸，所述升降装置具有前升降装置和后升降装置，前升降装置上连接的连接铰链还具有万向节组件。
7.优选的，所述侧板驱动装置具有电机组件，电机组件具有两个输出轴，两个输出轴为同轴设置，两个输出轴分别通过离合装置连接有丝杆，丝杆通过丝杆座设置在座椅支撑板上，丝杆上连接有滑块一，滑块一连接有驱动臂，所述驱动臂整体呈l型或c型，驱动臂的一端与滑块一铰接，驱动臂的另一端与侧板的下部边缘铰接，所述座椅支撑板的两侧边设置有避让槽，避让槽用于容纳驱动臂。
8.优选的，所述电机组件具有第一电机，第一电机通过电机支架设置在座椅支撑板的中部，第一电机的输出轴连接有螺杆，螺杆连接有滑块二，滑块二滑动设置在电机支架的竖直面上，滑块二连接有第二电机，第二电机为双轴电机，第二电机的输出轴设置有六方头，所述丝杆的一端设置有六方孔，所述六方头和六方孔组成离合装置，所述第一电机转动带动第二电机移动，第二电机的其中一端的输出轴的六方头与一个丝杆的六方孔配合，另一端的输出轴的六方头与另一个丝杆的六方孔脱离。
9.优选的，所述电动轮椅的雷达一和雷达二用于实现slam导航控制，所述侧板上设置有扶手，扶手上设置有控制面板和方向操作杆，控制面板预设有多个按钮，所述按钮通过控制模块设置为不同的场所目的地，还具有不与电动轮椅直接连接的遥控器，遥控器与控制面板具有相同的功能，所述电动轮椅还具有卫星定位模块，所述视频监控装置通过通讯模块与移动终端相连。
10.优选的，所述背板的后端还设置有把手，把手具有设置在背板两侧边缘的短杆，在短杆之间还连接有长杆；所述行走组件具有充电接口，所述控制模块控制电动轮椅运动至充电插座实现自动充电，所述轮装置的每组轮子的轮距可调，轮子的轴装置具有伸缩结构，轴装置在侧板展开时伸长从而增加轮距。
11.优选的，预先通过控制模块设置控制面板上的按钮的功能，按钮包括目的地按钮和运动操控按钮，同时在控制模块中载入当前运行区域地图，并同步遥控器的按钮功能；电动轮椅在待机时停留在空闲区域或是充电处，当需要使用轮椅时，通过遥控器呼叫电动轮椅，电动轮椅运动至床边，并根据环境调整轮椅方向，轮椅将座板的高度通过升降组件调整至与床的高度一致，随后侧板驱动装置根据床边的方向驱动对应侧的侧板展开，直至侧板的部分搭接在床上，同时，具有麦克纳姆轮的轮装置的轴装置伸长带动轮距增加；使用者此时从床上移动至座板上，随后电动轮椅调节踏板组件和升降组件的高度至正常使用状态，同时，电动轮椅收回侧板并调节轮距至常规状态；行驶中，电动轮椅根据使用者设定的目的地自动运动，并检测路面的坡度，通过调节前升降装置和后升降装置，可以调节座椅组件的角度，从而调节整个轮椅的重心。
12.本发明相对于现有技术至少具有如下技术效果：
13.本技术提供的电动轮椅具有可全自动运行的行走组件，行走组件为agv底盘，具有手动操作模式和全自动运行模式，通过设置有雷达、通讯模块等可实现电动轮椅在设定目的地后的自动运行，具体通过slam导航技术实现轮椅的自动行走，不用人为控制即可实现轮椅的自动行走，大大减轻使用者的操作负担，避免误操作，且能实现安全精确度将使用者带至目的地，同时电动轮椅具有自动充电功能，在低电量后自动移动至充电处进行充电。
14.本技术提供的电动轮椅，通过升降组件实现座椅组件的高度调节功能，能够为使用者提供一定的辅助效果，一方面可以实现使用者面对如在行走中、餐桌前、书桌前等不同高度需求时实现座椅的高度调整，同时，也可根据使用者的身高、使用习惯等调整座椅的高度，同时，升降组件具有多个升降装置，前后设置的升降装置可以实现联动控制，当轮椅行驶在坡面时，可以调整座椅前后的高度，改变重心，防止在坡面行驶时跌落轮椅，使用更加安全。
15.本技术提供的电动轮椅，提供至少三组轮装置，其中前后两组采用麦克纳姆轮，可实现轮椅的全向转动，减小转向半径，并通过控制部独立驱动分别控制该多个麦克纳姆轮的转向与转速组合，分别形成与地面成各种不同角度的合力，使电动轮椅在转动过程中可以自由地改变方向，实现全方向运动。
16.本技术的电动轮椅，具有可以伸展放平的侧板，通过侧板驱动装置使侧板转动展开，展开后侧板可以搭在床上，一方面使用者可以从床上无障碍的移动至轮椅上，同时，搭在床上的侧板可以防止使用者不小心坐在床跟轮椅之间的缝隙从而跌落，提高使用安全性，同时，在侧板展开时，轮装置的轮距增大，可以提升轮椅的稳定性。
17.本技术提供的电动轮椅在底盘上设置有底盘灯能够照亮近处路面的情况，同时在座椅处设置有座椅灯，该灯用于照亮较远处的路面情况，还在背板的后侧边缘设置有灯带，可确保后方人员能及时观察到前方行驶的轮椅，避免碰撞到行驶中的轮椅。
18.本技术提供的电动轮椅同时具有北斗定位模块或gps定位模块，通过通讯模块与移动终端连接，可以方便使用者的亲属实时查看使用者的位置，同时在背板上部边缘还设置有视频监控装置，可以让使用者亲属查看轮椅具体行驶的位置，了解使用状态。
附图说明：
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
20.图1是本发明的电动轮椅总体结构示意图一；
21.图2是本发明的电动轮椅总体结构示意图二；
22.图3是本发明的电动轮椅总体结构示意图三；
23.图4是本发明的升降组件的结构示意图；
24.图5是本发明的电动轮椅升降组件最低位置状态图；
25.图6是本发明的电动轮椅升降组件最高位置状态图；
26.图7是本发明的电动轮椅的侧板展开结构示意图；
27.图8是本发明的电动轮椅的侧板驱动装置结构示意图一；
28.图9是本发明的电动轮椅的座椅组件结构示意图；
29.图10是本发明的电动轮椅的侧板驱动装置结构示意图二；
30.图11是本发明的电动轮椅的侧板驱动装置离合状态示意图。
31.图中：10-行走组件；101-底盘；102-轮装置；103-雷达一；104-底盘灯；105-踏板槽；20-踏板组件；201-水平踏板；202-踏板挡板；203-升降柱；30-升降组件；301-升降装置；302-升降底板；303-升降顶板；304-连接铰链；3011-前升降装置；3012-后升降装置；40-座椅组件；401-座板；402-背板；403-侧板；404-座板支撑板；4041-雷达二；4042-避让槽；405-间隔柱；406-座椅灯；407-把手；4071-短杆；4072-长杆；408-背板灯；50-侧板驱动组件；501-电机组件；5011-第一电机；5012-电机支架；5013-滑块二；5014-第二电机；5015-六方头；502-丝杆；5021-六方孔；503-丝杆座；504-滑块一；505-驱动臂；60-通讯模块；70-视频监控装置。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
33.因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.本发明提供了一种适用于夜间行走且可调整高度的远程监控电动轮椅，如图1-图7所示，具有行走组件10、踏板组件20、升降组件30、座椅组件40、侧板驱动装置50、通讯模块60和视频监控装置70以及控制模块，所述行走组件10具有底盘101，底盘101上设置多组轮装置102，所述多组轮装置102中至少有一组万向轮装置，电动轮椅的行进方向为前端，底盘101的前端设置有雷达一103，底盘101的后端设置有通讯模块60，通讯模块60能够与互联网连接，使得轮椅与用户的移动终端，如手机、平板、电视等设备连接，可实时查看轮椅的状态，底盘101的四周设置有底盘灯104，用于照亮轮椅四周的近处的路面，底盘灯104优选为led灯带，也可在底盘101的四周间隔设置多个led灯，底盘灯104具有在黑暗状态下自动开启的功能，同时底盘灯104的亮度可自动根据周围亮光程度调整灯的亮度，底盘灯104可以在待机状态时开启睡眠灯模式，只保持最低的亮度，使用者可以看到轮椅的位置，底盘101
上端设置有升降组件30，底盘101上部前端设置有踏板组件20，所述升降组件30上端设置有座椅组件40，所述升降组件30具有升降装置301，所述升降装置301用于调整座椅组件40的高度，升降组件30可以与踏板组件20联动，升降装置301调高座椅组件40时，踏板组件20的高度升高，升降装置301调低座椅组件40时，踏板组件20的高度降低；所述座椅组件40具有座板401和背板402，所述背板402前端至少一侧设置有视频监控装置70，也可以在背板402前端两侧均设置有视频监控装置70，使用者家属可以通过视频监控装置70查看使用者目前所处环境，所述座板401的两侧各设置有一个侧板403，所述侧板403铰接在座板401边缘，所述座板401下端设置有座椅支撑板404，座板401和座椅支撑板404之间设置有多个间隔柱405，优选为四个间隔柱405，座板401和座椅支撑板404之间形成容纳空间，所述容纳空间内设置有侧板驱动装置50，所述侧板驱动装置50设置在座板401下端面，所述侧板驱动装置50用于驱动所述侧板403中的至少一个转动，即可以实现同时驱动两个侧板403转动，也可以只驱动其中的一个侧板403转动，在所述座椅支撑板404侧边设置有雷达二4041，所述座椅组件40前端设置的间隔柱405上设置有座椅灯406，主要用于照亮轮椅前进方向较远处的路面，所述背板402的后端边缘设置有背板灯408，所述控制模块实现电动轮椅的全自动行走，电动轮椅具有手动操作模式和全自动运行模式，通过设置雷达、通讯模块等可实现电动轮椅在设定目的地后的自动运行，具体通过slam导航技术实现轮椅的自动行走，不用人为控制即可实现轮椅的自动行走，大大减轻使用者的操作负担，避免误操作，且能实现安全精确度将使用者带至目的地，同时电动轮椅具有自动充电功能，在低电量后自动移动至充电处进行充电。
38.优选的，所述行走组件10为agv自动小车，所述轮装置102具有三组，每组轮装置102具有两个轮子以及连接轮子的轴装置，优选万向轮装置具有两组，所述两组万向轮装置设置在底盘的前端和后端，所述万向轮装置为麦克纳姆轮，可实现轮椅的全向转动，减小转向半径，并通过控制部独立驱动分别控制该多个麦克纳姆轮的转向与转速组合，分别形成与地面成各种不同角度的合力，使电动轮椅在转动过程中可以自由地改变方向，实现全方向运动。
39.优选的，所述踏板组件20具有水平踏板201和踏板挡板202，踏板挡板202设置在水平踏板201的后端，所述底盘101上设置有踏板槽105，踏板槽105用于容纳水平踏板201，踏板槽105内设置有升降柱203，升降柱203上端连接水平踏板。踏板组件20在不用时可以容纳在踏板槽105内，使整个轮椅看起来更加简洁。
40.优选的，所述升降组件30具有多个升降装置301，升降装置301底部设置在升降底板302上，升降底板302设置在底盘101上部，升降装置301顶部具有连接铰链304，升降装置301上部通过连接铰链304连接升降顶板303，升降顶板303上部连接座椅支撑板404，所述多个升降装置301可单独或协同升降。通过升降组件实现座椅组件的高度调节功能，能够为使用者提供一定的辅助效果，一方面可以实现使用者面对如在行走中、餐桌前、书桌前等不同高度需求时实现座椅的高度调整，同时，也可根据使用者的身高、使用习惯等调整座椅的高度，同时，升降组件具有多个升降装置，前后设置的升降装置可以实现联动控制，当轮椅行驶在坡面时，可以调整座椅前后的高度，改变重心，防止在坡面行驶时跌落轮椅，使用更加安全。
41.优选的，所述升降装置301为电动推杆或气缸或液压缸，所述升降装置301具有前
升降装置3011和后升降装置3012，前升降装置3011上连接的连接铰链304还具有万向节组件，具体可为在连接升降顶板303处连接铰接座，铰接座再连接万向节组件，万向节组件下端连接升降装置301的顶部的铰接座，可以保证升降顶板303前端相对于后端升降。
42.优选的，所述侧板驱动装置50具有电机组件501，电机组件501具有两个输出轴，两个输出轴为同轴设置，两个输出轴分别通过离合装置连接有丝杆502，丝杆502通过丝杆座503设置在座椅支撑板404上，丝杆502上连接有滑块一504，滑块一504连接有驱动臂505，所述驱动臂505整体呈l型或c型，驱动臂505的一端与滑块一504铰接，驱动臂505的另一端与侧板403的下部边缘铰接，所述座椅支撑板404的两侧边设置有避让槽4042，避让槽4042用于容纳驱动臂505。
43.优选的，所述电机组件501具有第一电机5011，第一电机5011通过电机支架5012设置在座椅支撑板404的中部，第一电机5011的输出轴连接有螺杆，螺杆连接有滑块二5013，滑块二5013滑动设置在电机支架5012的竖直面上，滑块二5013连接有第二电机5014，第二电机5014为双轴电机，第二电机5014的输出轴设置有六方头5015，所述丝杆502的一端设置有六方孔5021，所述六方头5015和六方孔5021组成离合装置，所述第一电机5011转动带动第二电机5014移动，第二电机5014的其中一端的输出轴的六方头5015与一个丝杆的六方孔5021配合，另一端的输出轴的六方头5015与另一个丝杆的六方孔5021脱离。
44.优选的，所述背板402的后端还设置有把手407，把手407具有设置在背板402两侧边缘的短杆4071，在短杆4071之间还连接有长杆4072。
45.优选的，所述电动轮椅的雷达一103和雷达二4041用于实现slam导航控制，slam(simultaneous localization and mapping)是即时定位与地图构建，或并发建图与定位，可以仅预先设置目的地，通过slam导航技术自动探测周边环境，在系统中构建环境地图，并根据环境地形、障碍物自动规划行走路线，实现避障等动作，从而实现轮椅的自动行进，可大大降低老年使用者的操作难度，同时，可不再使用陪护，实现使用者方便的无障碍使用。
46.所述侧板403上设置有扶手4031，扶手4031上设置有控制面板和方向操作杆，控制面板预设有多个按钮，所述按钮通过控制模块设置为不同的场所目的地，还具有不与电动轮椅直接连接的遥控器，遥控器与控制面板具有相同的功能，所述电动轮椅还具有卫星定位模块，所述视频监控装置70通过通讯模块60与移动终端相连。按钮的功能也可以通过手机端进行定义，如将目的地定义为厨房、厕所、电梯间、医院等，预设好目的地后，轮椅将自动规划路线，并通过slam导航技术实现路径规划、避障、行走等动作。
47.优选的，所述行走组件10具有充电接口，所述控制模块控制电动轮椅运动至充电插座实现自动充电，所述轮装置10的每组轮子的轮距可调，轮子的轴装置具有伸缩结构，轴装置在侧板403展开时伸长从而增加轮距，轮距增加主要是为了提升使用者在独自上下轮椅时的稳定性。具有可以伸展放平的侧板，通过侧板驱动装置使侧板转动展开，展开后侧板可以搭在床上，一方面使用者可以从床上无障碍的移动至轮椅上，同时，搭在床上的侧板可以防止使用者不小心坐在床跟轮椅之间的缝隙从而跌落，提高使用安全性，同时，在侧板展开时，轮装置的轮距增大，可以提升轮椅的稳定性。在暗夜环境下，轮椅上的灯将根据不同的环境开启不同的灯。
48.平时在使用完后，轮椅可以自动运动至原始位置，如床端部待机或是充电处进行充电，当有使用需求时，操作者可以使用遥控器上预设的“呼叫轮椅”按钮，也可以在控制模
块中设置语音模块，通过语音呼叫轮椅运动至床边，随后，轮椅将自动运动至床边，同时将轮椅调整为侧板与床边平行，侧板展开搭在床上，同时，将轮距增大，可以起到稳定轮椅的作用，防止使用者在上轮椅时压在轮椅的一边导致轮椅的侧倾，在使用者坐上轮椅以后，轮子的轮距变小，进行正常的行驶。
49.本发明的电动轮椅同时具有北斗定位模块或gps定位模块，通过通讯模块与移动终端连接，可以方便使用者的亲属实时查看使用者的位置，同时在背板上部边缘还设置有视频监控装置，可以让使用者亲属查看轮椅具体行驶的位置，了解使用状态，使用者的亲属也可通过手机等直接向轮椅发送语音，可以实现亲属与使用者的对话。
50.本发明的轮椅使用流程如下：预先通过控制模块设置控制面板上的按钮的功能，按钮包括目的地按钮和运动操控按钮，在控制模块中载入当前运行区域地图，并同步遥控器的按钮功能；电动轮椅在待机时停留在空闲区域或是充电处，当需要使用轮椅时，通过遥控器呼叫电动轮椅，电动轮椅运动至床边，并根据环境调整轮椅方向，轮椅将自身的座板的高度通过升降组件调整至与床的高度一致，随后侧板驱动装置根据床边的方向驱动对应侧的侧板展开，直至侧板的部分搭接在床上，同时，具有麦克纳姆轮的轮装置的轴装置伸长带动轮距增加；使用者此时从床上移动至座板上，随后电动轮椅调节踏板组件和升降组件的高度至正常使用状态，同时，电动轮椅收回侧板并调节轮距至常规状态；行驶中，电动轮椅根据使用者设定的目的地自动运动，并检测路面的坡度，通过调节前升降装置和后升降装置，可以调节座椅组件的角度，从而调节整个轮椅的重心。
51.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。