CN104921878B - 全向电动轮椅 - Google Patents

Abstract

一种室内型电动轮椅。不同于现有整体式固定轴电动轮椅，全向电动轮椅采用分离式活动轴铰接传动构造，以转椅的底盘和升降轴为联接装置，把六足钢管椅和智能驱动的轮毂式电机联接起来，将电动轮的水平牵引力传递给底座上的六只万向脚轮，两只独立操控的电动轮能以升降轴为中心360度任意度原位转向，轮椅全方位移动时无须骨架转向，骨架转向时也无须移动整体轮椅，高度可调的椅座和六角型椅圈设计符合人体工程学原理，六方柱型框架结构稳定性和通过性一流，折叠尺寸小易于携带运输。简单的几何外形极富视觉美感蕴含人文内涵，是传统经典椅具与现代精密机械及智能数控技术相得益彰的产物。既是行走不便者的得力帮手，也是常人通用的绝佳移动坐具。

Description

全向电动轮椅

技术领域：本发明涉及一种室内型电动轮椅

背景技术：现有的电动轮椅均为整体式固定轴扶手椅，多数椅身长度超过宽度，座位置于两轴之间，无论是后轮驱动型、前轮驱动型还是中轮驱动型，刚性连接的轮轴转向时椅身也要随之转向，以单侧驱动轮为圆心转弯时需要一定的转弯半径，为了易于越过障碍物和防止倾倒还须配置大径的辅助万向轮和防倾轮，致使整个轮椅所占空间变大，转向时需要较大的活动空间，在狭小拥挤的室内场所使用时操控反应较慢极易碰撞其它物件，比较适合在较长移动距离的室外使用。从审美功能的层面考量，坐具也是一种摆放在居家生活环境中静止的艺术品，而现有电动轮椅车的外观形式与之相差甚远，有悖于人们追求视觉与心灵双重舒畅的感觉。

发明目的：本发明旨在克服现有电动轮椅在室内使用时机动性和观赏性欠佳的不足，不仅为行动不使者提供舒适的代步工具，也为健康人提供一种静态结构和动态结构俱佳的室内移动坐具。

技术方案：本发明是通过如下措施达到发明目的的，采用与现有技术截然不同的分离式活动轴柔性连接构架，用智能传动底座拖挂自带活动脚轮的六足钢管圈椅，实现无需转向的全方位移动模式或原位360度中心转向模式。座椅骨架部分用四支相同的H管铰接三组带活动脚轮的椅架构件，再用一支插接H管围住六边形座面构成正六方型底座；用柔性关节连接的搭脑、臂托、扶手、控制器和杯托部分构成六角形椅圈；用三组椅架构件上的多层隔板或座板六角上安装的弹簧插销插入高度调节孔来调整椅座的高度；向两侧旋转前腿(下截)可以加宽座面大边并改变椅圈角度，用高度调节孔调节扶手的高度；用椅座下面的插销固定靠背板下端；六只椅足选用万向脚轮。联接装置由转椅底盘、气杆升降轴、调整气杆高度的扳动手柄，椅身随轴转动插销，集电环(连接控制器和电机之间的电源和信号)组成，驱动装置是摇杆式智能化万向控制器操纵的两只轮毂式电机(电动轮)和电池组。

不同于刚性连接的整体式电动轮椅的轴转向结构，分离式全向电动轮椅是由承载式座椅和活动脚轮承载全部载荷，通过铰接的转椅升降轴获得两只电动轮提供的水平牵引力。两个电机相互逆向的垂直旋转可使水平固定心轴360度任意度中心转向，而且椅身可以不必伴随电动轮转向，移动时座椅的朝向也不必和电动轮的走向一致，类似于坦克的旋转式炮塔或者影视拍摄轨道车上的云台，无需为了移动座椅而转向或是为了座椅转向而移动，从而极大地提升了轮椅的机动性，可以敏捷地进出狭小的室内场所。扳动升降轴手柄可以调节活动脚轮与电动轮的着地状态。臂托扶手和搭背与座面形成的斜度、靠背板所呈S形弯曲度都与圈椅完全相同，六折型椅圈造型与人体臂膀的弯曲形态基本吻合，充分满足了舒适性、稳定性和通过性要求，上下身适度比例可调，更加符合人体工程学原理。外观形式上基本保留了传统经典圈背椅的风格造型，六方型骨架的线条简洁明快，谐和的线型稳健踏实规矩，三维空间完美结合，集中凸显建筑几何的直线(竖线、水平线、折线、斜线)美感，搭配内置旋转的圆形轮子，方与圆相结合的造型蕴含外方内圆之说的人文内涵。能以最小的占地面积获得最大的驱动轮和万向轮的回旋空间，对角和对边的间距差能够兼顾表态稳定性和窄道通过性要求，最小回旋半径和最小换向宽度均大幅优于行业标准。外出携带或储运时可以轻松快速地拆卸折叠。不需要驱动装置的时候也可以当作普通圈椅使用。

全向电动轮椅将室内型电动轮椅的机动性、敏捷性和视觉观赏性推向了极致，是智能家居中的多功能坐具，不仅适合残疾人和老年人居家使用，更适合健康人在多种室内公共场所使用。

附图说明：

图1是本发明的全向电动轮椅椅架结构正视图。

图2是本发明的全向电动轮椅椅架结构的侧视图。

图3是本发明的全向电动轮椅椅架结构斜视图。

图4是本发明的全向电动轮椅搭脚管连接示意图。

图5是本发明的全向电动轮椅坐板和靠背板示意图。

图6是本发明的全向电动轮椅驱动操控装置示意图。

具体实施方式：全向电动轮椅的设计兼顾实用性、艺术性、工艺性和经济性需求，单个构件体量轻便于工业化批量生产。联结装置、控制器和动力底座的相关技术成熟可靠，产业链已形成规模。罗圈座椅和动力底座可以轻易抽换，同样的动力底座可以拖拽不同的座椅系统(不同材质、功能或尺寸的座椅)反过来同样的座椅也可以配不同的动力底座(不同功率的轮式电机或不同类型的电池组)。安装方法简单易行，首先打开折叠着的椅架，将靠背板插入椅座的条孔里，边套接搭脚H管边将椅座六角的弹簧插销插入椅架的高度调节孔里，插上椅座下面的插销固定靠背板，然后把升降轴气杆插入椅座下面的转椅底盘，线路接入集电环，依据使用者的身高比例调整坐面和扶手的高度，有搭脑和头枕的亦可同时调节合适的高度。随后坐在圈椅上向上拉动升降轴的扳动手柄，待驱动轮和活动脚轮同样着地后松手。用转椅底盘上的插销可选择辅助万向脚轮随主动轮同步转向模式。

Claims (2)

1.一种全向电动轮椅，其特征在于，所述全向电动轮椅采用分离式拖挂传动结构，由带万向脚轮的钢管椅架、转椅底盘升降轴和智能驱动装置构成，椅身和活动脚轮承载全部载荷，转椅底盘铰接气杆升降轴构成联接装置，把电动轮的水平牵引力传递给椅架，气杆升降轴随智能驱动装置转动，拖挂在气杆升降轴上的椅身不随气杆升降轴发生转向，轮椅的朝向与轮椅的移动方向不同，椅座、气杆升降和智能驱动装置的重心处于同一轴线上，较重的电池组和电动轮的重心处于低位，有利于提高轮椅稳定性和车轮着地性，气杆升降轴两侧独立操控的电动轮分别通过正反向垂直旋转使固定心轴水平方向360度任意度中心转向，转弯半径为零，所述全向电动轮椅首先在原位定向后再移动，运动轨迹为直线，在椅座下方设置有弹簧插销，通过弹簧插销选择椅身是否随气杆升降轴转动，椅身和动力底座可更换，所述全向电动轮椅的轮椅骨架系统采用罗圈椅，将罗圈椅上圆下方的主架设置为六方柱型框架，把圆弧形椅圈改为与臂膀弯曲姿势适应的六角形椅圈，用万向节连接搭脑、臂托、扶手和控制器，向两侧扭转前腿的下部使椅座座面加宽并改变椅圈角度，采用H管柔性连接的活动椅架可实现折叠，分解折叠后的部件尺寸减小，便于携带运输，椅座和椅圈的高度可调，所述轮椅还设置有升降手柄，通过扳动升降手柄即可调节电动轮的着地程度，在气杆升降轴上安装有集电环，用于连接控制器和智能驱动装置，用弹簧插销选择是否随轴同步转向模式。

2.根据权利要求1所述的全向电动轮椅，其特征在于，所述全向电动轮椅分别独立操控两只轮毂电机，所述轮毂电机采用外转子式永磁直流无刷轮式电机，所述电动轮能够同时正反向垂直旋转以使水平心轴360任意度原位转向，使轮椅的转弯半径为零。