一种座椅自动调平的载人电动爬楼车

1.本实用新型属于可爬楼的载人运输装置技术领域，具体涉及一种座椅自动调平的载人电动爬楼车。


背景技术：

2.城镇化加速发展，一座座高楼大厦拔地而起，全国绝大多数人都住进了楼房。人口老龄化问题日趋严重，失能、半失能的老年人数量也越来越多。虽然大多数楼房都有自动电梯，但对于一些居住在复式楼层的家庭，老人要迈着年老的步伐一步一步地上下楼梯，有时候还需要在楼上楼下间搬运一些货物，这对他们的日常生活造成很大的不便，并且这其中还有许多是空巢老人，他们独自守着家，这对于他们生活的自理造成了极大的阻碍。
3.爬楼装置的研究先后提出了各种各样的机构，按照机构形式分类，可以分为行星轮式、脚足式和履带式等。行星轮式爬楼装置是在一个轮子的基础上，将轮子变成轮组，按轮组中使用轮子的个数可以分为二轮式、三轮式和四轮式。由于各行星轮之间的轮距和深度不变，而不同楼梯的台阶高度、宽度尺寸不一，在爬楼梯过程中容易错位、打滑，存在安全隐患，且体积较大，重心起伏也较大，平稳性不高，不适合在所有的复式家庭楼梯上使用，普及较为困难。脚足式爬楼装置具有两套支撑装置，这两套装置交替支撑实现上下楼梯功能，上楼时先将轮椅抬高，再水平向前移动，如此重复这两个过程直至爬完一段楼梯。这类装置爬楼时运动平稳，适合不同尺寸的楼梯，但它对控制的要求很高，操作比较复杂，在平地行走时运动幅度不大，动作缓慢；此外，座椅距地面的高度较大，易给使用者造成心理恐惧，距离实际应用还有很大的距离。履带式爬楼梯装置原理简单，技术也比较成熟。履带式结构传动效率比较高，行走时重心波动很小，运动较为平稳，且使用地形范围较广，在一些不规则的楼梯上也能使用。它除了具备爬楼梯功能外，也能作为普通的电动轮椅使用。但是这类装置仍存在很多不足之处：重量大、运动不够灵活、爬楼时在楼梯边缘造成巨大的压力，对楼梯有一定的损坏；且平地使用所受阻力较大，而且转弯不方便，这些问题限制了其在日常生活中的推广使用。
4.虽然各式各样的爬楼装置不断投入市场，但由于受到体积、重量、稳定性及安全性的限制，还没有产品能够真正地载人使用。并且很多装置需事先在楼梯侧安装轨道，或者需要别人协助乘坐人完成，自主性不高，使用受到限制。由此可见，为了解决轮椅使用受限的问题，同时考虑到我国大多数使用者的经济承受能力，需要研究一种方便安全、平稳舒适、价格低廉、功能多样的爬楼装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种座椅自动调平的载人电动爬楼车，可独自操作，行走平稳，安全可靠，能有效实现平地、楼梯和转角连续转换，制造和运行成本低，适应不同楼梯和人群现实需要。
6.本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
7.一种座椅自动调平的载人电动爬楼车，其特征在于：包括座椅承载机构、复合升降机构、履带底盘机构及减震机构，所述座椅承载机构上设置有连接架及转动连杆，复合升降机构上设置有上平板及转动连杆固定座，所述连接架与所述上平板之间通过圆柱销插装连接，所述转动连杆转动安装在所述转动连杆固定座上；所述复合升降机构下端水平设置有直动推杆，所述直动推杆驱动复合升降机构实现升降并带动座椅承载机构的角度变化；所述履带底盘机构通过固定铰链与复合升降机构相连；所述减震机构与复合升降机构通过螺栓螺母固联。
8.而且，所述座椅承载机构还包括座椅平面、座椅平面前方设置的可折叠扶手及座椅平面两侧对称设置的可折叠脚架，所述可折叠扶手上设有控制按钮，所述可折叠扶手及可折叠脚架均与座椅平面铰接，所述座椅平面下端设置有滑动配合的滑轨及滑块，所述连接架设置于所述滑块下端。
9.而且，所述复合升降机构还包括底板及设置在底板上的直动推杆支撑架、直动推杆、升降单元，所述直动推杆支撑架上固定安装直动推杆，所述直动推杆连接至所述升降单元，所述升降单元包括第一连杆及平行设置的两根第二连杆，所述第一连杆及第二连接铰装交叉连接，所述第二连杆的一端铰装连接至底板上设置的固定座，另一端铰装连接至滑动座，所述滑动座通过滑块滑动安装在所述上平板设置的滑轨上，所述第一连杆一端铰装连接至上平板上设置的固定座，另一端铰装连接至滑动座，所述滑动座通过滑块滑动安装在所述底板上设置的滑轨，所述底板的滑块上还设置有直动推杆连接座，所述直动推杆连接至所述直动推杆连接座。
10.而且，所述座椅平面装有角度传感器，角度传感器位于座椅平面下端。
11.而且，所述履带底盘机构包括电机、履带轮、履带支撑架、履带及电机支架，电机与电机支架相配合，电机支架安装在履带支撑架上，电机的输出轴与履带轮固联，由履带轮输出转矩带动履带。
12.而且，所述减震机构包括上支架、弧形齿条、下支架、导向支架、电机支架、电机、齿轮、销轴及滚轮，所述上支架通过螺栓螺母与复合升降机构中上平板下表面固联，下支架通过导向支架与上支架固联，通过在弧形齿条上开腰形孔，将弧形齿条置于上支架与下支架间，并将导向支架置于弧形齿条上腰形孔中起到导向作用，电机支架通过螺栓螺母与下支架固联，电机置于电机支架上，齿轮固连在电机的输出轴上，由电机输出转矩带动齿轮啮合弧形齿条，弧形齿条伸出履带底盘下表面，滚轮通过销轴固定在弧形齿条的开口槽中，起到缓震机构与地面接触时减小摩擦的作用。
13.本实用新型的优点和有益效果为：
14.本实用新型通过双电机履带底盘提供动力，能有效实现平地、楼梯和转角连续转换，以满足多种楼梯的广泛使用；角度传感器自动检测角度变化，通过复合升降机构调整座椅角度，改变重心，使座椅在爬楼过程中始终保持水平，避免翻车情况发生，提高了爬楼的平稳性和安全性，增加了使用者的舒适度；到达楼梯平地前，减震机构中的弧形齿条先接触地面然后缓慢收回，从而使整车实现楼梯与平地的平稳转换，减少颠簸，进一步提高了使用的安全性和平稳性。
附图说明
15.图1为本实用新型的主视图；
16.图2为本实用新型的结构示意图；
17.图3为本实用新型座椅承载机构的结构示意图；
18.图4为本实用新型复合升降机构的结构示意图；
19.图5为本实用新型履带底盘机构的结构示意图；
20.图6为本实用新型履带底盘机构的俯视图；
21.图7为本实用新型减震机构的结构示意图；
22.图8为本实用新型减震机构的另一结构示意图。
23.附图标记说明
[0024]1‑
座椅承载机构、2
‑
复合升降机构、3
‑
履带底盘机构、4
‑
减震机构、5
‑
可折叠扶手、6
‑
控制按钮、7
‑
角度传感器、8
‑
座椅平面、9
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可折叠脚架、10
‑
第一滑轨、11
‑
第一滑块、12
‑
连接架、13
‑
转动连杆、14
‑
直动推杆支撑架、15
‑
直动推杆、16
‑
第二滑块、17
‑
第二连杆、18
‑
第二滑轨、19
‑
上平板、20
‑
固定座、21
‑
底板、22
‑
第一连杆、23
‑
滑动座、24
‑
直动推杆连接座、25
‑
转动连杆固定座、26
‑
第一电机、27
‑
履带轮、28
‑
履带支撑架、29
‑
履带、30
‑
电机支架、31
‑
弧形齿条、32
‑
上支架、33
‑
导向支架、34
‑
销轴、35
‑
滚轮、36
‑
下支架、37
‑
齿轮、38
‑
第二电机、39
‑
第二电机支架、40
‑
腰形孔。
具体实施方式
[0025]
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0026]
一种座椅自动调平的载人电动爬楼车，其创新之处在于：包括座椅承载机构1、复合升降机构2、履带底盘机构3及减震机构4，所述座椅承载机构上设置有连接架12及转动连杆13，复合升降机构上设置有上平板19及转动连杆固定座25，所述连接架与所述上平板之间通过圆柱销插装连接，所述转动连杆转动安装在所述转动连杆固定座上；所述复合升降机构下端水平设置有直动推杆，所述直动推杆驱动复合升降机构实现升降并带动座椅承载机构的角度变化；所述履带底盘机构通过固定铰链与复合升降机构相连；所述减震机构与复合升降机构通过螺栓螺母固联。
[0027]
座椅承载机构还包括座椅平面8、座椅平面前方设置的可折叠扶手5及座椅平面两侧对称设置的可折叠脚架9，所述可折叠扶手上设有控制按钮6，所述可折叠扶手及可折叠脚架均与座椅平面铰接，所述座椅平面下端设置有滑动配合的第一滑轨10及第一滑块11，所述连接架设置于所述第一滑块下端。
[0028]
复合升降机构还包括底板21及设置在底板上的直动推杆支撑架14、直动推杆15、升降单元，所述直动推杆支撑架上固定安装直动推杆，所述直动推杆连接至所述升降单元，所述升降单元包括第一连杆22及平行设置的两根第二连杆17，所述第一连杆及第二连接铰装交叉连接，所述第二连杆的一端铰装连接至底板上设置的固定座20，另一端铰装连接至滑动座23，所述滑动座通过第二滑块16滑动安装在所述上平板设置的第二滑轨18上，所述第一连杆一端铰装连接至上平板上设置的固定座，另一端铰装连接至滑动座，所述滑动座通过第二滑块滑动安装在所述底板上设置的第二滑轨，所述底板的第二滑块上还设置有直
动推杆连接座24，所述直动推杆连接至所述直动推杆连接座。
[0029]
座椅平面装有角度传感器7，角度传感器位于座椅平面下端。
[0030]
履带底盘机构包括第一电机26、履带轮27、履带支撑架28、履带29及第一电机支架30，第一电机与第一电机支架相配合，第一电机支架安装在履带支撑架上，第一电机的输出轴与履带轮固联，由履带轮输出转矩带动履带。
[0031]
减震机构包括上支架32、弧形齿条31、下支架36、导向支架33、第二电机支架39、第二电机38、齿轮37、销轴34及滚轮35，所述上支架通过螺栓螺母与复合升降机构中上平板下表面固联，下支架通过导向支架与上支架固联，通过在弧形齿条上开腰形孔40，将弧形齿条置于上支架与下支架间，并将导向支架置于弧形齿条上腰形孔中起到导向作用，第二电机支架通过螺栓螺母与下支架固联，第二电机置于第二电机支架上，齿轮固连在第二电机的输出轴上，由第二电机输出转矩带动齿轮啮合弧形齿条，弧形齿条伸出履带底盘下表面，滚轮通过销轴固定在弧形齿条的开口槽中，起到缓震机构与地面接触时减小摩擦的作用。
[0032]
本实用新型中的电机、直动推杆、角度传感器及控制按钮均连接至控制单元，该控制单元本实用新型中未示出。
[0033]
本实用新型的工作原理为：
[0034]
本实用新型能攀爬第一级台阶面高度低于履带驱动轮高度的多种规格的台阶，平地行走时，电机驱动轮顺时针转动，使履带产生向前位移；
[0035]
爬楼时，履带首先和第一级台阶接触，履带底盘机构的电机差速转动调整车身位置，使车身与墙面保持平行，保证爬楼过程的稳定，然后进行爬楼，同时在爬楼过程中，通过角度传感器感知角度的变化，座椅角度信息实时传回所述复合升降机构，进而通过控制按钮控制直动推杆推动滑块，进而带动第一、第二连杆抬升上平板，在上平板两侧圆柱销的作用下将升力传递给座椅承载机构，进而滑块在滑轨上产生滑动，在转动连杆的约束下使座椅承载机构产生角度变化，从而降低重心，达到座椅实时保持水平的功能，使其运行平稳、安全，提高使用的舒适度。当进入最后一级台阶时，减震机构开始工作，减震机构的滚轮与地面接触，随着爬楼车继续前进，车身角度将逐渐水平，此时减震机构缓慢收回，从而使爬楼车实现楼梯与平地的平稳转换，降低车身重心的变化。
[0036]
尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。