TWI288635B - Assistant device for electric wheelchair - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案係指-麵助裝置，尤指一種電動輪椅之辅助 裴置。 【先前技術】 由於高齡化因素而使得身體機能衰退不良於行，或 因手術及意外而導致需以輪椅代步者愈來愈多。一般傳 統式的輪椅係利用輪子作為前進：後退之工具；缺而此 種輪椅的功能僅隱在平地上運動，在遇到階梯 (如樓梯)就無法順利通行。 者研發H之電動代步車、電動輪 以彻電能作為動力幫助行動不便之民眾能方 二動，然而，綜硯市面上之各式電動代步車、電動輪 2，其雖皆可達到利用電能作為動力供行動不便 it 的麵功效’但於其實際實施使用中卻 Γ 、電動輪椅等普遍皆僅具有單純於 -直心=::::動輪椅並可克服階差地形 移動=触健觸的魏如)在平地上快速 行進方向°可改坡二)!體要隨時保持水平紳 階差之輪椅非常狹乍空間。現今研究可上下 夕’主要有..(1)輪組式似履帶式；⑶特 殊輪式；（4)輪組與履帶之結合形式;⑺輪腳組合方 雖然第五種方式提供了混合運動機能，但整個^作，二 變得很繁複。此種上下階差之輪椅的 支撐臂，連接臂，及旋轉臂所構成，車輪和輔助履^ 置於支撐臂下以做為移動和踏腳支撐，各臂的運動g铷 複合行星錄組來傳動。轉移動方柄將她旋 行走機構組合於身體兩側’藉著固定不同旋轉支點與^ 臂間的相對轉動’即可上下階梯與斜坡，使身體^降二 保持水平，並可改變行進方向等。其中車輪和輔助= 輪並不同時接觸地面’車輪主要是用於平地之快逮移動。 、根據目前美國專微索結果，可將轉梯的輪椅分 為-轉類為單-驅絲置方式；另—類為多驅動裝 置方式。美國專利卿艰顶中提出一種輪椅的旋轉 移動系統，其具有用以提供該移動系統與表面之間奪引 力量的鏈接式賊臂，該鏈接式频臂在其輪子的牵引 為障礙物所抑制之非正常_作情況下，提供_牵引運 動的力量。控制的傳動馬達與鏈接式機械臂連接，且該 移動系統的輪子提供給機械臂與輪子-額外的驅動。輪 子的移動緖杨即具有全方錄，在_的地形或如 沙、灰塵、碎;5及;5翻駐航下提供優越的移動性， 且更可提供跨越如階梯、溝渠及石轉障礙的功能。該 機械臂可使额具衫舰，並允許其可重複安裝以滿 足使用者的舒適需求。該機财更可達成如伸手拿物體 或推開門的困難作。惟該專利為二支機械臂，故傳動 1288635 較為複雜’且該發明只有跨稱礙的魏，並無完整的 爬樓梯功能。 。另一方面，人機介面主要是提供肢障者之操控介面 以駕馭電動輪椅。由於行動不便者大多缺乏常人的靈敏 性’因此具親和性的人機介面使操控者透過搖桿和按鈕 即可非常鮮地控制轴輪椅，而整⑽穩定性則 由中央運動控⑽統來協調，如此可避免人為的操作意 外三但在無控制系統的狀態下，其機構在雜梯時是不 %疋的，所以在安全上仍然有些疑慮。 *故鑑於習知方式之缺失，發明人乃經悉心試驗與研 究，並一本鍥而不捨之精神，終於研發出此一電動輪椅 之輔助裝置。 【發明内容】 本案提出一電動輪椅之輔助裝置，其為一種可適應 各種地形的轉礙電動輪椅。該電動輪椅在平地上是以 車輪方式迅速轉，當遇馳獅携，能靖似四足 動物的運制試上下階梯，並保持整辦體的平衡。即 使在不平整的地面’亦能麟改變紐轉式的步行運 動’如此可使電動輪椅適應各種不同的地形。 本案之主要構想為提供一種電動輪椅之辅助裝置， 其包含旋臂以及二驅動輪。其中該旋臂開設有一滑動 對，以及该4驅動輪係分別裝設於該旋臂之二端，並具 有一動力。 根據上述構想，其中該等驅動輪具有一馬達與一煞 1 1288635 車器。 根據上述構想，其中該滑動對係在該等驅 移動。 根據上述構想，其中該旋臂在作一旋轉動作前會纖 更該滑動對的位置。曰交 根據上述構想，其中該等驅動輪係驅動該旋臂以哕 滑動對為中心作該旋轉動作。 ^

根據上述構想，其中該旋臂係利用該旋轉動作以* 動該電動輪椅上下樓梯。 ^ 本案之另一構想為提供一種電動輪椅之支撐裝置， ^包含:-機械臂以及二驅動元件。其中賴械臂係. 桿件共同樞接於-柩接軸而成；以及該等驅動二 別裝設於該樞接軸與該等桿件之一的一上，。’、刀 叙士 亚具有一

動輪之間 根據上述構想，其係利用該等驅動件兮 件以該樞接軸射心作—擺動動動5亥等桿 ㈣構想，其中該機械f係细轉桿件的該 杬動動作產生一旋轉動作與一伸展動作。 抑想，其巾該機崎係_雜轉動作* 該伸展動作以帶動該電動輪椅上下樓梯 /、 -===包t;座 有至少二支腳;該輔助= 肢之一侧，其所具有之—滑動對與該等支腳樞 8 接；以及該支撐裝置係利用其所具有之一驅動元件裂設 於該座椅主體之下侧。 根據上述構想，其中該輔助裝置具有二驅動輪，分 別裝設於其所具有之一旋臂的二端，並具有一動力。 根據上述構想，其中該等驅動輪具有一馬達與一煞 車器。 ^ 移動 根據上述構想，其中該滑動對係在該等驅動輪之間 根據上述構想，其中該旋臂在作一旋轉動作前 更該滑動對的位置。 曰 根據上述構想’其中該等驅動輪係驅 滑動對為中心作該旋轉動作。 疋’乂該 3上述構想，射雜臂係姻概轉動作 動该座椅主體上下樓梯。 機械臂與 根據上述_，其巾該支撐裝置係包含一 該等驅動元件。 4旱件共同樞接 於想’其中該機械臂係由 根據上述構想，其中該等驅動亓 樞接軸與該等桿件H端上，雜有:狐设於該 根據上述構想，其係利用該等 動力。 件以該樞接軸為中心作—擺動動作。動辑驅動該等桿 根據上述構想，其中該機械臂 擺動動作產生-旋轉動作與—伸展動作用該等桿件的該 1288635 根據上述構想，其中該機械臂___動作鱼 該伸展動作以帶動該座椅主體上下樓梯。 〃 根據上述構想，射_触體在灯獅時，係 利用其所具私-平衡元讀後軸，㈣ 體的平衡。 【貫施方式】 本案將可由以下的實施例說明而得到充分的瞭解， 使得熟習本方法之人士⑽細完叙，财案之實施 亚非可由下列實施例而被限制其實施型態。 喷參财―® ’其係本案具有獅裝置及支樓裝置 之電動輪椅之舰示賴。射電動輪椅_之座椅主 體101的左右支腳111分別與旋臂1〇2所具有之滑動對 l〇H接’旋臂102可作間歇性之旋轉動作，於旋臂102 1二f分別連接一内裝旋轉驅動馬達與煞車器的驅動輪 p广104，旋臂102、滑動對廳及驅動輪1〇3與1〇4 動輪椅刚之辅助裝置。旋臂⑽為-線性運動 ’且支腳m與旋臂102的滑動對1〇6設於此線 ^動機構的動部，使滑動對能被驅動而移動位置， t可控制滑動對106與驅動輪103與1〇4的距離。驅 :103與104係驅動旋臂1〇2以滑動對為中心作 ㈣，以帶動電動輪椅100上下樓梯。 田j椅主體101的下侧連接一組支撐震置105,其係利 件112與113驅動由桿件114與115共同樞接 ;°由116的機械臂作擺動動作，使支撐裝置105產 1288635 作’爾^下樓梯。座 ==展1平衡元件110，當支揮裝請 ，刪1G2 __時，平衡元 於正常平糾-在上下樓梯時的平衡。 1鶴輪椅⑽_為四個驅動輪行 遇_樓梯時，要以驅動輪刚面向樓梯方式驶 月多閱第—圖，其係本案之電動 作旋轉動作_之侧視示意圖。當電動 動輪104接近到樓梯之第一階階 m。 驅 102 2 滑動對鹰的位置’使滑動對⑽的位置 接1不_地面G之驅動輪1()4的軸心⑽ 座椅主體101的位置在上樓梯時的變異會較小。、于 至樓錢杨絲輪椅之_裝置移動 ^to^i4圖。電動輪椅⑽之驅動輪⑽驅 6為中心作旋轉動作，此時驅動 Τ將由地面G移動至樓梯之第—階階_之表面 獅賴，其縣案之縣輪椅·支卿置 作伸展動伽樓梯之側視示意圖。當# 、置 分别接觸在樓梯之第_階階梯2 : 广 裝置105利用具有動力之二:: 11 1288635 】14與115共同枢接於樞接軸116的機械臂作伸展動 作，將座椅主體101向上舉升並後移時 f用前後移動，使座椅主魏位於電動輪椅1的 重〜位置，以維持電動輪椅100的平衡。 歸，參閱第五圖’其係本案電動輪椅之支稽裝置移動 奸樓梯上之側視示意圖。當電動輪椅100之座椅主體⑼ 馨 105的伸展動作向上舉升並後移之後，支 :装 接者利用伸展動作，將其端部117提起，自 地面G移動至樓梯之第一階階梯2〇1之表面上，並接著 臂°，由重覆上述第一至三圖中旋 #動作^作以及弟四至五圖中支撐褒置105的伸 展動作，將可使電動輪椅100爬上樓梯。 之電本案具有辅·置及支撐裝置 屯動輪椅下樓梯之侧視示意圖。當 動輪103接近到樓梯之第一麵_時支4= 將利用伸展動作，將其卿117提起，自樓、 階梯601移動至樓梯之第二階_之表面上 向前=滑動物枢接之支聊⑴’使座持主體101 作旋裝置 動請接近到樓梯之第-階階⑽ 利用-旋轉驅動動力使旋臂102作 ： 12 ‘ 12名8635 旋轉前會改變滑動對106的位置 接近不離開樓梯之第_階階梯:置 :此將使得座椅主體101的位置在下樓梯時：: 凊參閱第八圖，其係本案電動於 至樓梯上之側視示意圖。電動輪椅^之U置移動 動旋臂102以滑動對106為中心作動輪104驅 輪刚將由樓梯之第一階階梯.驅動 P皆梯602之表面上。 轉梯之弟二階 請參閱第九圖，其係本案之電動 ； 作伸展動作下樓梯之侧視示意圖。3=支撐裝置 展動作，將其一提起，自樓支梯置 移動至地面G之表面上，以古栲带4 P白梯602 鱗座_ 1G1 _支_15 ===平衡。 低並前移，並接著與旋臂·一起動 以維持電動輪椅1〇〇的平故 圖中旋臂102的旋轉動作以及第 置等的猎由本案電動輪椅的輔助裝置與支撐裝 梯：===椅安全顺的上下樓 椅與使過m賴展電動輪 13 縱使本發明已由上述之實施例詳細敘述而可由熟悉 本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申 睛專利範圍所欲保護者。 【圖式簡單說明】 第一圖：其係本案具有輔助裝置及支撐裝置之電動 輪椅之侧視示意圖； 第二圖：其係本案之電動輪椅利用輔助裝置作旋轉 動作爬樓梯之侧視示意圖； 第三圖··其係本案電動輪椅之辅助裝置移動至樓梯 上之侧視示意圖； 第四圖：其係本案之電動輪椅利用支撐裝置作伸展 動作爬樓梯之側視示意圖； 第五圖：其係本案電動輪之支撐裝置移動至樓梯 上之側視示意圖； 第六圖：其係本案具有辅助裝置及支撐裝置之電動 輪椅下樓梯之侧視示意圖； 第七圖：其係本案之電動輪椅利用輔助裝置作旋轉 動作下樓梯之侧視示意圖； 第八圖：其係本案電動輪椅之辅助裝置移動至樓梯 上之側視不意圖；及 ---% λ _ 動作下樓梯之侧視示意圖。 ‘1288635 - 【主要元件符號說明】 100:電動輪椅 101:座椅主體 102:旋臂 103、104:驅動輪 105:支撐裝置 106:滑動對 107、118:驅動輪之軸心 • 110:平衡元件 111:支腳 112、113··驅動元件 114、115:桿件 116:梅接軸 117:支撐裝置之端部 201、601:樓梯之第一階階梯 602:樓梯之第二階階梯 • G:地面 15

Claims (1)

1288635 、申請專利範圍： l種电動輪椅之辅助裝置，其包含： 一:疋臂，於其中開設有—滑動對； 一_输，其齡概設於雜fc並具有 2中第1項所述之電動輪椅之輔助裝置’其 中。動輪具有—馬達與-煞車器。 專利把圍第1項所述之電動輪椅之輔助裝置，其 中該滑動對係在該等驅動輪之間移動行之輔 之軸_助裝置’其 tn概，項輯之钱輪狀_裝置，其 ^動輪係驅動該旋臂以該滑動對心作該旋轉 動作。 項所述之電動輪椅之_裝置，其 以疋#係_該旋轉動作以帶動該電動輪椅上下樓 梯0 7. 一種電動輪椅之支撐裝置，其包含： 成；以^械臂，其係由二桿件共同樞接於一樞接轴而 =驅動元件，其係分別裝設於該樞接轴與該等 之一的—端上，並具有一動力。 =申用魏㈣7撕叙f動倾之支撐裳】 係該4轉元件_該轉件以該樞接轴為中 16 ‘1288635 一擺動動作。 範11第8項所述之電動輪狀支撐裝置，其 ^機械#_岭等桿件的讎絲作產生一旋轉動 作與一伸展動作。 21°申％專利範圍第9項所述之電動輪椅之支撐裝置， /、中該機械臂係利用該旋轉動作與該伸展動作以帶動該 t動輪椅上下樓梯。

11·一種電動輪椅，其包含： 一座椅主體，其具有至少二支腳； 至少一輔助裝置，其係裝設於該座椅主體之一侧， 利用其所具有之—滑動對與該等支_接；以及 至少-支撐裝置，係利用其所具有之一驅動元件裝 設於該座椅主體之下側。 ι=·如申請專鄕圍第u項所述之電動輪椅，其帽輔助 裝置具有二驅動輪，分別裝設於其所具有之—旋臂的二 端，並具有一動力。

13. 如申請專利範圍第I2項所述之電動輪椅，其中該等驅 動輪具有一馬達與一煞車器。 14. 如申請專職圍帛u項所述之電動輪椅，其中該滑動 對係在該等驅動輪之間移動。 15. 如申請專利範圍第12項所述之電動輪椅，其中該旋臂 在作一旋轉動作前會變更該滑動對的位置。’ 16. 如申請專利顧第15項所述之電動輪椅，其中該等驅 動輪係驅動織臂⑽滑鱗為巾心作該_動作。 17 1288635 項所㈣動輪椅，其中該旋臂 係·該_動作以帶動該座椅主體上下樓梯。 請^範圍第u項所述之電動輪椅，其中該支揮 衣置係匕3機械臂與該等驅動元件。 19.如申請專利範圍第18項所述之電動其兮機 臂係由二桿件共同樞接於-樞接軸而成。糾械 _ 專^圍第19撕叙電紐椅，其中該等驅 動兀件係刀別震設於該樞接轴與該等桿件之_的 上，並具有一動力。 而 睛專利範圍第2〇項所述之電動輪椅，其係利㈣ ^動讀驅動該等桿相該樞接軸為中心作—擺動動 22.如^專概圍第η項所述之電動輪椅，其中 :::用該等桿件的該擺動動作產生-旋轉動作二; 顧叙電靖，其中該機械 =，用教轉動作與該伸展動作以帶動該鋪 下樓梯。 η申==第u销狀絲鱗，其中該座椅 係利用其所具有之—平衡元件前後 私動，以維持該座椅主體的平衡。 18