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CN109431701B - 一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人 - Google Patents

一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人 Download PDF

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CN109431701B
CN109431701B CN201811526458.5A CN201811526458A CN109431701B CN 109431701 B CN109431701 B CN 109431701B CN 201811526458 A CN201811526458 A CN 201811526458A CN 109431701 B CN109431701 B CN 109431701B
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wheel
wheelchair
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seat cushion
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李卫来
鲁文行
李佳
刘罗凡
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Jiangsu Yiweier Medical Instrument Co ltd
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Xian University of Technology
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Abstract

本发明涉及一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人，通过轮毂电机可以实现轮椅的运动功能；轮椅靠背与靠背电动推杆的连接，轮椅座垫底部安装有座垫翻转电动推杆，可以实现轮椅的展开立式以及轮椅的复位；脚踏板支撑腿的下部安装有脚踏板，通过采用曲柄摇杆机构，实现轮椅脚踏板的前后移动，达到腿部康复运动锻炼的效果；底盘架后端安装有一块四轮翻转驱动电机，通过可驱动的四轮翻转机构实现智能轮椅的爬楼梯功能，解决了现有轮椅机器人技术中存在的用途单一、无法满足使用者进行腿部康复训练及爬楼梯功能不同使用场景需求的问题。

Description

一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人
技术领域
本发明属于康复医疗器械领域，涉及一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人。
背景技术
轮椅是康复医疗的重要器械，它是腿脚伤残和行动不便人士日常生活的重要代步工具。使用者通过轮椅上的轮胎转动实现移动，由于轮椅本身结构的局限性，现有的轮椅仅能使人们在平缓的地面上进行移动，而在实际生活中，使用者有时需要进行爬楼梯操作。虽然，在许多养老院、社区、医院等单位建立了辅助残障人和老年人进行康复训练的活动场所，但缺乏把人们从乘坐轮椅的状态转成站立姿态,进行站立或者行走训练的设备。这样往往限制了他们的活动，长期使用轮椅对腰椎的损伤较大，并伴随有下肢浮肿、压疮等不良并发症，不利于他们的健康，降低了他们的生活质量。目前，国内市场上销售的轮椅，普遍功能都较为单一，无法同时满足使用者的爬楼梯以及进行腿部康复训练的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人，解决了现有技术中存在的轮椅功能单一，无法满足使用者进行腿部康复训练及爬楼梯功能的需求。
本发明采用的技术方案是：一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人包括底盘架，底盘架底部前端两侧安装轮毂电机连接套，轮毂电机连接套连接轮毂电机，轮毂电机上设置行走轮；
底盘架上端安装有轮椅座支撑轴，轮椅座支撑轴上套设有座垫安装座，座垫安装座上设置有轮椅座垫，轮椅座垫转动连接有轮椅靠背，轮椅靠背背面连接靠背电动推杆的一端，靠背电动推杆的另一端设置于靠背翻转推杆支撑座上，靠背翻转推杆支撑座设置于底盘架上，轮椅座垫底部连接座垫翻转电动推杆的一端，座垫翻转电动推杆的另一端连接于底盘架上；
轮椅座垫的底部转动连接脚踏板支撑腿，脚踏板支撑腿的下方设置脚踏板，脚踏板支撑腿的中部连接连杆的一端，连杆的另一端连接曲柄盘上，曲柄盘安装于曲柄摇杆驱动轴两端，所述曲柄摇杆驱动轴连接曲柄摇杆驱动电机；
底盘架架体内部后端安装四轮翻转驱动电机底板，四轮翻转驱动电机底板上安装四轮翻转驱动电机，四轮翻转驱动电机连接四轮翻转驱动轴，四轮翻转轴的两端安装有四轮翻转支撑盘，四轮翻转支撑盘的四角分别固定安装四轮翻转橡胶轮；
底盘架前端竖直设置垂直光杠支撑座，垂直光杠支撑座安装有垂直光杠，垂直光杠上滑动设置有垂直滑块，垂直滑块上连接三轮翻转轴承座，三轮翻转轴承座安装有三轮翻转轴，三轮翻转轴的两端连接三轮翻转三角板，三轮翻转三角板上的三个角分别安装有三轮翻转橡胶轮；
轮椅靠背上设置扶手，扶手内设有PLC可编程控制器和控制电路，轮毂电机、靠背电动推杆、座垫翻转电动推杆、曲柄摇杆驱动电机、四轮翻转驱动电机均连接控制电路。
本发明的特点还在于，
轮椅座垫的底部安装有两组滑动导向机构，每组滑动导向机构由两个水平光杠支撑座固定的一根水平光杠构成，水平光杠支撑座设置于座垫横杆上，座垫横杆设置于轮椅座垫下，水平光杠上滑动设置有水平滑块，水平滑块上端设置曲柄摇杆驱动电机座，曲柄摇杆驱动电机安装于曲柄摇杆驱动电机座上，曲柄摇杆驱动电机座连接曲柄位移电动推杆的一端，曲柄位移电动推杆连接控制电路，曲柄位移电动推杆另一端安装于曲柄位移推杆支撑座上，曲柄位移推杆支撑座安装于轮椅座垫下。
曲柄摇杆驱动轴两端的两个连杆的相位互差为180度角。
四轮翻转支撑盘的四角分别连接四轮紧固螺杆，四轮紧固螺杆连接四轮翻转橡胶轮，三轮翻转轴承座连接垂直电动推杆的一端，垂直电动推杆的另一端连接垂直推杆支撑座，三轮翻转轴两端连接紧固螺母，紧固螺母连接三轮翻转三角板，三轮翻转三角板上的三个角分别连接三轮紧固螺杆，三轮紧固螺杆连接三轮翻转橡胶轮。
轮椅靠背上设置右扶手和左扶手，右扶手上有功能选择旋钮，具有上楼梯、轮椅和康复训练三个功能选择旋钮，右扶手上还有运动控制手柄，左扶手上具有三轮机构下降按钮和三轮翻转机构上升按钮两个按钮，功能选择旋钮、运动控制手柄、三轮机构下降按钮和三轮翻转机构上升按钮均连接PLC可编程控制器。
轮椅靠背的背面安装靠背横杆，靠背横杆上设置靠背翻转推杆连接座，靠背翻转推杆连接座用销钉连接靠背电动推杆的一端。
座垫翻转电动推杆一端连接座垫翻转推杆连接座，座垫翻转推杆连接座连接于轮椅座垫上，座垫翻转电动推杆另一端连接于座垫翻转推杆支撑座，座垫翻转推杆支撑座安装于底盘架上。
底盘架上端设置安装轮椅座支撑轴承座，轮椅座支撑轴承座上安装轮椅座支撑轴。
本发明的有益效果，本发明一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人具有普通电动轮椅运动控制的基本功能，可以实现轮椅的前进、后退、左转和右转运动；还可以通过轮椅后轮处的四轮翻转盘，实现轮椅的爬楼梯功能；轮椅可以自动竖直轮椅座垫，脚踏板可以自动实现前后摆动功能，以协助使用者实现腿部的运动康复训练功能，满足使用者在不同场景下的使用。本发明功能丰富、适用范围广泛、安全性、舒适性高，并且无需外人的协助便可实现多种功能，从而减轻医护人员的劳动强度，提高残疾人和老年人的生活质量。
附图说明
图1是本发明一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人在坐式状态下的结构示意图；
图2为智能轮椅机器人在站立状态下结构示意图；
图3为智能轮椅机器人下底盘架前端底部局部的结构示意图；
图4为智能轮椅机器人轮椅座垫底部的结构示意图；
图5为智能轮椅机器人左右扶手控制面板结构示意图。
图中，1.底盘架，2.轮椅座支撑轴承座I，3.轮椅座支撑轴，4.四轮翻转橡胶轮，5.四轮紧固螺杆，6.四轮翻转支撑盘，7.四轮翻转驱动轴，8.四轮翻转驱动电机底板，9.轮毂电机，10.三轮紧固螺杆，11.四轮翻转驱动电机，12.三轮翻转橡胶轮，13.紧固螺母，14.三轮翻转轴承座，15.三轮翻转轴，16.三轮翻转三角板，17.脚踏板，18.连杆，19.脚踏板支撑腿，20.轮椅座垫，21.右扶手，22.左扶手，23.靠背电动推杆，24.靠背横杆，25.靠背翻转推杆连接座，26.轮椅靠背，27.靠背翻转推杆支撑座，28.座垫翻转推杆连接座，29.座垫翻转电动推杆，30.座垫翻转推杆支撑座，31.垂直电动推杆，32.垂直推杆支撑座，33.垂直光杠支撑座，34.垂直光杠，35.垂直滑块，36.轮毂电机连接套，37.曲柄摇杆驱动轴，38.曲柄盘，39.曲柄摇杆驱动电机，40.曲柄位移电动推杆，41.曲柄位移推杆支撑座，42.水平光杠，43.曲柄摇杆驱动电机座，44.水平滑块，45.水平光杠支撑座，46.座垫下横杆，47.功能选择旋钮，48.运动控制手柄，49.三轮翻转机构下降按钮，50.三轮翻转机构上升按钮，51.座垫安装座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人，如图1所示，包括底盘架1，底盘架1是由各种纵向和横向梁组成的长方形构架，底盘架1用于支撑和承载重量，具有足够的强度和刚度，坚固耐用。底盘架1上有一对沿纵向方向延伸的上梁，底盘架1上梁对应的固定安装轮椅座支撑轴承座2，轮椅座支撑轴承座2上安装相对应的轮椅座支撑轴3，轮椅座支撑轴3位于轮椅座垫20的下方，轮椅座垫20与轮椅靠背26的底部通过销钉连接，可以实现相互转动。轮椅靠背26中部水平方向安装有靠背横杆24，靠背横杆24中间位置固设靠背翻转推杆连接座25，靠背翻转推杆连接座25与靠背电动推杆23的一端连接，轮椅靠背26中部水平两端相对设有左扶手21和右扶手22，轮椅座垫20的下方设有脚踏板支撑腿19，脚踏板支撑腿19的下部安装有脚踏板17。
底盘架1架体内部横梁上安装有一块四轮翻转驱动电机底板8，四轮翻转驱动电机底板8上安装一台四轮翻转驱动电机11，四轮翻转驱动电机11用键连接四轮翻转驱动轴7，四轮翻转轴7的两端各安装有一块四轮翻转支撑盘6，四轮翻转支撑盘6呈星形，四轮翻转支撑盘6的四个角分别通过四轮紧固螺杆5固定安装四轮翻转橡胶轮4，通过四轮翻转驱动电机11所带的中空蜗轮减速机可以驱动四轮翻转驱动轴7。
底盘架1底部侧梁前端相对固定安装轮毂电机9，轮毂电机9的前方安装三轮翻转三角板16，两个三轮翻转三角板16通过穿过三轮翻转轴承座14的三轮翻转轴15相连，三轮翻转轴15的两端通过紧固螺母13与三轮翻转三角板16固定连接，三轮翻转三角板16的三个角分别通过三轮紧固螺杆10固定安装三轮翻转橡胶轮12。
如图2所示，底盘架1后端位于两条竖直固设有座垫翻转推杆支撑座30，座垫翻转推杆支撑座30通过销钉连接座垫翻转电动推杆29的一端，座垫翻转电动推杆29的另一端与固设在轮椅座垫20底部的座垫翻转推杆连接座28通过销钉连接，座垫翻转电动推杆29来实现轮椅座垫20的翻转。轮椅靠背26中部水平方向安装有靠背横杆24，靠背横杆24中间位置固设靠背翻转推杆连接座25，靠背翻转推杆连接座25与靠背电动推杆23的一端连接，靠背电动推杆23的另一端，通过销钉与固定连接在轮椅座垫20上的靠背翻转推杆支撑座27连接，靠背电动推杆23来实现轮椅靠背26的翻转。
如图3所示,底盘架1底部前端两侧固定安装轮毂电机连接套36，轮毂电机连接套36上分别安装有一个轮毂电机9，底盘架1前端竖直设置垂直光杠支撑座33，各用于安装一根垂直光杠34，两根垂直光杠34上均安装有垂直滑块35，垂直滑块35与三轮翻转轴承座14固定连接，三轮翻转轴承座14与垂直电动推杆31的一端连接，垂直电动推杆31的另一端与固定连接在底盘架1前端垂直于底面横梁的梁上的垂直推杆支撑座32连接，通过两个三轮翻转轴承座14安装一根三轮翻转轴15，三轮翻转轴15的两端通过紧固螺母13和三轮翻转三角板16固定连接，三轮翻转三角板16上的三个角分别通过三轮紧固螺杆10安装有一个三轮翻转橡胶轮12，形成一个三轮翻转机构。
如图4所示,轮椅座垫20底部固定连接座垫安装座51，轮椅座垫20的底部还安装有两组滑动导向机构，每组滑动导向机构由两个水平光杠支撑座45固定的一根水平光杠42构成，水平光杆支撑座45安装在轮椅座垫20下固定连接的座垫横杆46上，每个水平光杠42上匹配有一个水平滑块44，水平滑块44能在水平光杠42上滑动，水平滑块44上端固定连接曲柄摇杆驱动电机座43，曲柄摇杆驱动电机座43上安装有曲柄摇杆驱动电机39，曲柄摇杆驱动电机39通过所驱动的中空蜗轮蜗杆减速机驱动曲柄摇杆驱动轴37，曲柄摇杆驱动轴37的两端安装有曲柄盘38，曲柄盘38与连杆18的一端通过销钉连接，曲柄摇杆驱动轴37的两端的连杆18相位互差为180度角，连杆18的另一端和脚踏板支撑腿19的中部通过销钉连接，从而形成曲柄摇杆机构，脚踏板支撑腿19的下部安装有脚踏板17，为了保证在运动康复锻炼状态和其它状态下脚踏板位置的合理，所以在曲柄机构上添加了曲柄位移电动推杆40，曲柄位移电动推杆40一端固定固接在轮椅座垫20底部的曲柄位移推杆支撑座41上，另一端固定在曲柄摇杆驱动电机座43上，都通过销钉连接。
轮椅靠背26上设置扶手，所述扶手内设有PLC可编程控制器和控制电路，所述轮毂电机9、靠背电动推杆23、座垫翻转电动推杆29、曲柄摇杆驱动电机39、四轮翻转驱动电机11均连接控制电路。
如图5所示,智能轮椅上有右扶手21和左扶手22。右扶手21上有功能选择旋钮47，可以进行三个功能的选择，分别为上楼梯、轮椅和康复训练。还有运动控制手柄48，可以进行轮椅前进、后退、左转、右转的操作。左扶手22上有两个按钮，分别是三轮机构下降按钮49和三轮翻转机构上升按钮50，可以控制三轮翻转机构的上升和下降。功能选择旋钮47、运动控制手柄48、三轮机构下降按钮49和三轮翻转机构上升按钮50均连接PLC可编程控制器。
本发明的工作过程，轮椅上的轮毂电机9在启动时，PLC依次输出方向和使能信号，轮毂电机9启动；PLC停止输出使能信号，驱动器将自动进入刹车模式，根据电位器预先设定的制动力大小，轮毂电机9将逐渐减速至停止。
使用者可通过右扶手21上的功能选择旋钮47选择要进行的功能，若要选择轮椅功能，可通过右扶手21上的运动控制手柄48来实现，轮椅通过控制左右两个轮毂电机9车轮的不同转速差动转向，减小轮椅的转弯半径，实现轮椅的左转、右转功能；若使用者通过右扶手21上的功能选择旋钮47选择了上楼梯功能，同时，使用者需要利用左扶手22上的三轮机构下降按钮49，使和前端垂直电动推杆31伸长，使得三轮翻转三角板16上的三轮翻转橡胶轮12接触地面，从而使前端的轮毂电机9在三轮翻转三角板16翻转时不会接触到台阶，则此时四轮翻转驱动电机11驱动四轮翻转驱动轴7旋转，四轮翻转驱动轴7带动四轮翻转支撑盘6转动，转动的四轮翻转支撑盘6实现爬楼梯的功能。爬楼梯时，垂直电动推杆31推动固定连接在三轮翻转轴15上的两个三轮翻转三角板16转动，这种设计主要起到使轮椅重心稳定平行于地面，防止后仰侧翻的作用，垂直光杠34和垂直滑块35起到导向作用，保证左右两个三轮翻转三角板16垂直上下的一致性，而三轮翻转轴15与三轮翻转轴承座14连接，可以旋转运动，保证了在上楼梯时三轮翻转三角板16的平滑转动。
当爬完楼梯后，使用者将通过功能选择旋钮47选择轮椅功能，四轮翻转机构停止转动，同时按下左扶手22上的三轮机构上升按钮49，使三轮翻转机构上升，轮毂电机9接触地面，可以进行轮椅功能的其他操作。
使用者通过右扶手21上的功能选择旋钮47选择康复锻炼功能，靠背电动推杆23回缩，轮椅靠背26在靠背电动推杆23回缩运动的带动下，旋转到与轮椅座垫20成一个平面，座垫翻转电动推杆29伸出，带动轮椅座垫20以及轮椅靠背26与地面垂直，成为立式状态。同时，曲柄位移电动推杆40推动曲柄摇杆驱动电机39向前移动使得脚踏板支撑腿19也垂直于地面，使使用者成为直立状态。这时曲柄摇杆驱动电机39转动，带动曲柄盘38旋转，旋转的曲柄盘38使得与其连接的两杆18运动，从而使脚踏板支撑腿19摆动，由于左右连杆18在曲柄盘38上的连接位为180度的位差，所以左右脚踏板支撑腿19前后摆动，相位差为180度，使用者通过脚踏板17就实现了前后运动的康复运动训练。
使用者通过右扶手21上的功能选择旋钮47拨到轮椅档，腿部康复训练运动停止，在座垫翻转电动推杆29回缩的作用下，轮椅靠背26和轮椅座垫20以及脚踏板支撑腿19均呈与地面平行的位置，使用者处于平躺状态。然后靠背电动推杆23伸出，使得轮椅靠背26与轮椅座垫20垂直，同时曲柄位移电动推杆40回缩，可将脚踏板支撑腿19调节到合适位置，从而使用者处于坐姿位置时，双腿找到最舒适的状态，使用者从而可以进行轮椅运动功能的其他操作。
本发明的一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人，在普通电动轮椅现有的运动控制的基础上，增加了爬楼梯以及腿部康复训练的功能，可通过独立控制的轮毂电机可以实现轮椅的前进、后退以及左右转的运动功能；且具有多个推杆，可以实现轮椅的展开立式以及轮椅的复位，通过采用曲柄摇杆机构，实现轮椅脚踏板的前后移动，从而达到辅助运动康复锻炼的效果；通过轮椅后端设置的可驱动的四轮翻转机构，可以实现智能轮椅机器人的爬楼梯功能，通过轮椅前端设置的三轮翻转机构，可以保证智能轮椅机器人在爬楼梯过程中重心稳定，增加智能轮椅机器人爬楼梯过程的安全性。

Claims (7)

1.一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人，其特征在于，包括底盘架(1)，所述底盘架(1)底部前端两侧安装轮毂电机连接套(36)，所述轮毂电机连接套(36)连接轮毂电机(9)，所述轮毂电机(9)上设置行走轮；
所述底盘架(1)上端安装有轮椅座支撑轴(3)，所述轮椅座支撑轴(3)上套设有座垫安装座(51)，所述座垫安装座(51)上设置有轮椅座垫(20)，所述轮椅座垫(20)转动连接有轮椅靠背(26)，所述轮椅靠背(26)背面连接靠背电动推杆(23)的一端，所述靠背电动推杆(23)的另一端设置于靠背翻转推杆支撑座(27)上，所述靠背翻转推杆支撑座(27)设置于底盘架(1)上，所述轮椅座垫(20)底部连接座垫翻转电动推杆(29)的一端，所述座垫翻转电动推杆(29)的另一端连接于底盘架(1)上；
所述轮椅座垫(20)的底部转动连接脚踏板支撑腿(19)，所述脚踏板支撑腿(19)的下方设置脚踏板(17)，所述脚踏板支撑腿(19)的中部连接连杆(18)的一端，所述连杆(18)的另一端连接曲柄盘(38)上，所述曲柄盘(38)安装于曲柄摇杆驱动轴(37)两端，所述曲柄摇杆驱动轴(37)连接曲柄摇杆驱动电机(39)；
所述底盘架(1)架体内部后端安装四轮翻转驱动电机底板(8)，所述四轮翻转驱动电机底板(8)上安装四轮翻转驱动电机(11)，所述四轮翻转驱动电机(11)连接四轮翻转驱动轴(7)，所述四轮翻转驱动轴(7)的两端安装有四轮翻转支撑盘(6)，所述四轮翻转支撑盘(6)的四角分别固定安装四轮翻转橡胶轮(4)；
所述底盘架(1)前端竖直设置垂直光杠支撑座(33)，所述垂直光杠支撑座(33)安装有垂直光杠(34)，所述垂直光杠(34)上滑动设置有垂直滑块(35)，所述垂直滑块(35)上连接三轮翻转轴承座(14)，所述三轮翻转轴承座(14)安装有三轮翻转轴(15)，所述三轮翻转轴(15)的两端连接三轮翻转三角板(16)，所述三轮翻转三角板(16)上的三个角分别安装有三轮翻转橡胶轮(12)；
所述轮椅靠背(26)上设置扶手，所述扶手内设有PLC可编程控制器和控制电路，所述轮毂电机(9)、靠背电动推杆(23)、座垫翻转电动推杆(29)、曲柄摇杆驱动电机(39)、四轮翻转驱动电机(11)均连接控制电路；
所述轮椅座垫(20)的底部安装有两组滑动导向机构，每组滑动导向机构由两个水平光杠支撑座(45)固定的一根水平光杠(42)构成，所述水平光杠支撑座(45)设置于座垫横杆(46)上，所述座垫横杆(46)设置于轮椅座垫(20)下，所述水平光杠(42)上滑动设置有水平滑块(44)，所述水平滑块(44)上端设置曲柄摇杆驱动电机座(43)，所述曲柄摇杆驱动电机(39)安装于曲柄摇杆驱动电机座(43)上，所述曲柄摇杆驱动电机座(43)连接曲柄位移电动推杆(40)的一端，所述曲柄位移电动推杆(40)连接控制电路，所述曲柄位移电动推杆(40)另一端安装于曲柄位移推杆支撑座(41)上，所述曲柄位移推杆支撑座(41)安装于轮椅座垫(20)下。
2.根据权利要求1所述的一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人，其特征在于，所述曲柄摇杆驱动轴(37)两端的两个连杆(18)的相位互差为180度角。
3.根据权利要求1所述的一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人，其特征在于，所述四轮翻转支撑盘(6)的四角分别连接四轮紧固螺杆(5)，所述四轮紧固螺杆(5)连接四轮翻转橡胶轮(4)，所述三轮翻转轴承座(14)连接垂直电动推杆(31)的一端，所述垂直电动推杆(31)的另一端连接垂直推杆支撑座(32)，所述三轮翻转轴(15)两端连接紧固螺母(13)，所述紧固螺母(13)连接三轮翻转三角板(16)，所述三轮翻转三角板(16)上的三个角分别连接三轮紧固螺杆(10)，所述三轮紧固螺杆(10)连接三轮翻转橡胶轮(12)。
4.根据权利要求1所述的一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人，其特征在于，所述轮椅靠背(26)上设置右扶手(21)和左扶手(22)，所述右扶手(21)上有功能选择旋钮(47)，具有上楼梯、轮椅和康复训练三个功能选择旋钮，所述右扶手(21)上还有运动控制手柄(48)，所述左扶手(22)上具有三轮机构下降按钮(49)和三轮翻转机构上升按钮(50)两个按钮，所述功能选择旋钮(47)、运动控制手柄(48)、三轮机构下降按钮(49)和三轮翻转机构上升按钮(50)均连接PLC可编程控制器。
5.根据权利要求1所述的一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人，其特征在于,所述轮椅靠背(26)的背面安装靠背横杆(24)，所述靠背横杆(24)上设置靠背翻转推杆连接座(25)，所述靠背翻转推杆连接座(25)用销钉连接靠背电动推杆(23)的一端。
6.根据权利要求1所述的一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人，其特征在于，所述座垫翻转电动推杆(29)一端连接座垫翻转推杆连接座(28)，所述座垫翻转推杆连接座(28)连接于轮椅座垫(20)上，所述座垫翻转电动推杆(29)另一端连接于座垫翻转推杆支撑座(30)，所述座垫翻转推杆支撑座(30)安装于底盘架(1)上。
7.根据权利要求1所述的一种具有腿部康复训练及爬楼梯功能的智能轮椅机器人，其特征在于，所述底盘架(1)上端设置安装轮椅座支撑轴承座(2)，所述轮椅座支撑轴承座(2)上安装轮椅座支撑轴(3)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110251326A (zh) * 2019-07-09 2019-09-20 苏州凯道智能设备有限公司 一种可折叠电动轮椅
CN112842722B (zh) * 2021-01-20 2023-09-08 祐樘(南京)软件科技有限公司 一种方便上下楼梯的电动轮椅
CN113273837B (zh) * 2021-05-27 2023-02-28 东莞市卓铭家具有限公司 一种防倾翻座椅

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH593056A5 (en) * 1975-06-24 1977-11-15 Valutec Ag Seat to assist disabled person to stand - has power cylinder controlled by operating handle to swing up seat and backrest
CA1275296C (en) * 1987-05-04 1990-10-16 Pierre Decelles Climbing and descending vehicle
US5352190A (en) * 1990-03-16 1994-10-04 Q-Motus, Inc. Knee brace
CN200959962Y (zh) * 2006-10-13 2007-10-17 华南理工大学 助立健身椅
US7922187B2 (en) * 2008-10-15 2011-04-12 Bonnie Fremgen Atrophy-reducing movable foot support apparatus
CN101972196B (zh) * 2010-11-05 2012-05-30 广州市章和电气设备有限公司 一种多体位下肢运动康复机
CN103222916A (zh) * 2013-05-03 2013-07-31 西北工业大学 一种智能助残代步机
CN203354789U (zh) * 2013-07-08 2013-12-25 国家康复辅具研究中心 一种可站可躺可坐的电动轮椅
CN104224463B (zh) * 2014-09-26 2017-02-15 哈尔滨工程大学 带起坐功能的电动康复轮椅
CN105326613A (zh) * 2015-11-17 2016-02-17 澳斯卡（香港）国际有限公司 一种运动康复轮椅
CN207125865U (zh) * 2017-02-28 2018-03-23 温州市人民医院 坐便康复轮椅

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