分体式残疾人智能轮椅制造技术

本发明专利技术分体式残疾人智能轮椅涉及一种既适用于一般残疾人又适用于残疾人运动员的智能轮椅。它通过残疾人自身重心位置的调整和腰部的扭转主动控制机械执行机构，并通过自动控制电路和相应的软件对轮椅的前进、转向、倒退和制动进行无级变速调整控制。其技术方案是将轮椅分为上下两部分，上部分为座椅，下部分为四轮运转机构。座椅与运转机构之间通过球铰链机构连接。四轮运转机构的前轮为具有一定倾斜角度的主动轮，后轮为直立的从动轮，左右轮之间设置有差速机构以保证转向时的稳定性。四轮运转机构的启动、制动、转向、变速等均由轮椅乘坐者自身重心位置的调整和腰部的扭转动作进行主动控制。四轮运转机构由电动机带动，可以是前驱、后驱或四驱。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种既适用于一般残疾人又适用于残疾人运动员的智能轮椅。使用本专利技术分体式残疾人智能轮椅可以将座椅上轮椅乘坐者的双手完全解放出来。这对于参加轮椅运动的各有关残疾人运动员尤为重要，并将对轮椅网球、轮椅乒乓球、轮椅排球、轮椅篮球、轮椅击剑、轮椅羽毛球、轮椅台球、轮椅高尔夫等残疾人运动项目产生全新的突破。
技术介绍
轮椅既是一般残疾人的代步工具，更是有关残疾人轮椅运动项目必不可少的运动器材。现有的轮椅大部分都是依靠轮椅乘坐者通过手动轮圈来掌控轮椅的转动和转向，使用过程中必须要有一只手或双手始终不能脱离轮圈。为此，我们专利技术设计了基于计算机软、硬件技术，自动控制执行机构，差速机构，限速机构，力传感器等现代高科技技术综合实现轮椅的自动控制。采用本专利技术专利分体式残疾人智能轮椅，将使轮椅乘坐者的双手完全得以解放出来。这特别对于轮椅运动员具有极大的现实意义。而且，也必然对有关残疾人轮椅运动项目产生极大地深远影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是：为了将轮椅乘坐者的双手完全解放出来，本专利技术分体式残疾人智能轮椅是由残疾人自身重心位置的调整和腰部的扭转运动通过力传感器来主动控制机械执行机构，并通过自动控制电路和相应的软件对轮椅的前进、转向、倒退和制动等进行无级变速调整控制。本专利技术所采用的技术方案是：将轮椅分为上下两部分，上部分为座椅，下部分为四轮运转机构。座椅与运转机构之间通过球铰链机构连接。四轮运转机构的前轮为具有一定倾斜角度的主动轮，后轮为直立的从动轮，左右轮之间设置有差速机构以保证转向时的稳定性。四轮运转机构的启动、制动、转向、变速等均由轮椅乘坐者自身重心位置的调整和腰部的扭转动作进行主动控制。四轮运转机构由电动机带动，可以是前驱、后驱或四驱。分体式残疾人智能轮椅，是由座椅(1)、球铰链机构(2)、四轮运转机构(3)、机械执行机构(4)、自动控制电路(5)、计算机软件系统(6)、电动机(7)、转向差速机构(8)、手动轮圈(9)、手动控制开关(10)、电动机限速机构(12)、力传感器(13)、四轮运转机构(3)的主动轮(14)、四轮运转机构(3)的从动轮(15)等主要零部件组成；所述力传感器(13)包括第一力传感单元(131)、第二力传感单元(132)、第三力传感单元(133)、第四力传感单元(134)，所述第一力传感单元(131)、第二力传感单元(132)、第三力传感单元(133)、第四力传感单元(134)设置在座椅(1)和四轮运转机构(4)之间的平台上，所述第一力传感单元(131)、第二力传感单元(132)、第三力传感单元(133)、第四力传感单元(134)分别设置在上述平台的左前、右前、右后、左后位置，当人体上体向正前方倾斜时，第一力传感单元(131)和第二力传感单元(132)所受到的压力相等、并大于第三力传感单元(133)和第四力传感单元(134)所受到的压力，则控制左主动轮(141)和右主动轮(142)以相同的转速向前运动；当人体上体通过腰部向正后方倾斜时，第三力传感单元(133)和第四力传感单元(134)所受到的压力相等、并大于第一力传感单元(131)和第二力传感单元(132)所受到的压力，则控制左主动轮(141)和右主动轮(142)以相同的反向转速向后倒退；当人体上体通过腰部向左前方倾斜时，第一力传感单元(131)所受到的压力大于其它力传感单元所受到的压力，压力差值在预定的范围内时，即控制左主动轮(141)的转速小于右主动轮(142)的转速，完成向左前运动；当人体上体通过腰部向左后方倾斜时，第四力传感单元(134)所受到的压力大于其它力传感单元所受到的压力，压力差值在预定的范围内即控制左主动轮(141)的反向转速大于右主动轮(142)的反向转速，完成向左后运动；当人体上体通过腰部向右前方倾斜时，第二力传感单元(132)所受到的压力大于其它力传感单元所受到的压力，压力差值在预定的范围内即控制右主动轮(142)的转速小于左主动轮(141)的转速，完成向右前运动；当人体上体通过腰部向右后方倾斜时，第三力传感单元(133)所受到的压力大于其它力传感单元所受到的压力，压力差值在预定的范围内即控制右主动轮(142)的反向转速大于左主动轮(141)的反向转速，完成向右后运动。所述的分体式残疾人智能轮椅，座椅(1)上轮椅乘坐者(11)通过自身重心位置的调整和腰部的扭转动作对运转机构的前进、转向、倒退和制动等动作进行主动的无级变速调整控制，通过自身重心相对于球铰链机构(2)前、后、坐、右倾角的不同大小和腰部扭转动作的不同强弱程度对运转机构的速度大小和转动方向的角度大小进行自主调节。所述的分体式残疾人智能轮椅，四轮运转机构(3)的启动和制动既可以由座椅(1)上轮椅乘坐者(11)自身重心位置的调整和腰部的扭转动作通过力传感器(13)进行掌控，也可以通过手动控制开关(10)进行手动掌控。所述的分体式残疾人智能轮椅，智能轮椅四轮运转机构(3)的前进、转向、倒退、制动及运转速度大小和转动方向大小等动作既可以通过力传感器(13)、机械执行机构(4)、自动控制电路(5)、计算机软件系统(6)等组合完成，也可以完全由轮椅乘坐者(11)通过手动轮圈(9)来完成，当两者同时实施时将以手动轮圈(9)的控制为主。所述的分体式残疾人智能轮椅，四轮运转机构(3)经由电动机(7)进行驱动，四轮运转机构(3)的驱动可以是前驱或后驱或四驱。所述的分体式残疾人智能轮椅，驱动四轮运转机构(3)的电动机(7)设有限速机构(12)。所述的分体式残疾人智能轮椅，力传感器(13)是其两端具有弹性元件的压力传感器。与现有技术相比，本专利技术的特点是：(1)采用了现代计算机硬、软件技术和自动控制执行机构，差速机构，限速机构等现代高科技技术的综合，实现了轮椅的自动控制。(2)本分体式残疾人智能轮椅既可以采用由轮椅乘坐者自身重心位置的调整和腰部的扭转运动通过力传感器来主动控制机械执行机构，并通过自动控制电路和相应的软件对轮椅的前进、转向、倒退和制动等进行无级变速调整控制。同时，也可以按现有的轮椅控制方式采用手动轮圈控制。而且，当两种控制方式同时实施时将以手动轮圈的控制为主。(3)本分体式残疾人智能轮椅在国内外均属首创。目前，国内外均未见有与此类似的相关报道。附图说明下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术分体式残疾人智能轮椅的结构示意侧视图。图2为本专利技术分本文档来自技高网...

【技术保护点】
分体式残疾人智能轮椅，包括座椅(1)、球铰链机构(2)、四轮运转机构(3)、机械执行机构(4)、自动控制电路(5)、计算机软件系统(6)、电动机(7)、转向差速机构(8)、手动轮圈(9)、手动控制开关(10)、电动机限速机构(12)、力传感器(13)、四轮运转机构(3)的主动轮(14)、四轮运转机构(3)的从动轮(15)；所述力传感器(13)包括第一力传感单元(131)、第二力传感单元(132)、第三力传感单元(133)、第四力传感单元(134)，所述第一力传感单元(131)、第二力传感单元(132)、第三力传感单元(133)、第四力传感单元(134)设置在座椅(1)和四轮运转机构(4)之间的平台上，所述第一力传感单元(131)、第二力传感单元(132)、第三力传感单元(133)、第四力传感单元(134)分别设置在上述平台的左前、右前、右后、左后位置，当人体上体向正前方倾斜时，第一力传感单元(131)和第二力传感单元(132)所受到的压力相等、并大于第三力传感单元(133)和第四力传感单元(134)所受到的压力，则控制左主动轮(141)和右主动轮(142)以相同的转速向前运动；当人体上体通过腰部向正后方倾斜时，第三力传感单元(133)和第四力传感单元(134)所受到的压力相等、并大于第一力传感单元(131)和第二力传感单元(132)所受到的压力，则控制左主动轮(141)和右主动轮(142)以相同的反向转速向后倒退；当人体上体通过腰部向左前方倾斜时，第一力传感单元(131)所受到的压力大于其它力传感单元所受到的压力，压力差值在预定的范围内时，即控制左主动轮(141)的转速小于右主动轮(142)的转速，完成向左前运动；当人体上体通过腰部向左后方倾斜时，第四力传感单元(134)所受到的压力大于其它力传感单元所受到的压力，压力差值在预定的范围内即控制左主动轮(141)的反向转速大于右主动轮(142)的反向转速，完成向左后运动；当人体上体通过腰部向右前方倾斜时，第二力传感单元(132)所受到的压力大于其它力传感单元所受到的压力，压力差值在预定的范围内即控制右主动轮(142)的转速小于左主动轮(141)的转速，完成向右前运动；当人体上体通过腰部向右后方倾斜时，第三力传感单元(133)所受到的压力大于其它力传感单元所受到的压力，压力差值在预定的范围内即控制右主动轮(142)的反向转速大于左主动轮(141)的反向转速，完成向右后运动。...

【技术特征摘要】
2014.09.24 CN 201410492007X1.分体式残疾人智能轮椅，包括座椅(1)、球铰链机构(2)、四轮运转机构(3)、
机械执行机构(4)、自动控制电路(5)、计算机软件系统(6)、电动机(7)、转向差速
机构(8)、手动轮圈(9)、手动控制开关(10)、电动机限速机构(12)、力传感器(13)、四
轮运转机构(3)的主动轮(14)、四轮运转机构(3)的从动轮(15)；所述力传感器(13)包括
第一力传感单元(131)、第二力传感单元(132)、第三力传感单元(133)、
第四力传感单元(134)，所述第一力传感单元(131)、第二力传感单元(132)、
第三力传感单元(133)、第四力传感单元(134)设置在座椅(1)和四轮运转
机构(4)之间的平台上，所述第一力传感单元(131)、第二力传感单元(132)、
第三力传感单元(133)、第四力传感单元(134)分别设置在上述平台的左前、
右前、右后、左后位置，当人体上体向正前方倾斜时，第一力传感单元(131)
和第二力传感单元(132)所受到的压力相等、并大于第三力传感单元(133)
和第四力传感单元(134)所受到的压力，则控制左主动轮(141)和右主动轮
(142)以相同的转速向前运动；
当人体上体通过腰部向正后方倾斜时，第三力传感单元(133)和第四力传
感单元(134)所受到的压力相等、并大于第一力传感单元(131)和第二力传
感单元(132)所受到的压力，则控制左主动轮(141)和右主动轮(142)以相
同的反向转速向后倒退；
当人体上体通过腰部向左前方倾斜时，第一力传感单元(131)所受到的压
力大于其它力传感单元所受到的压力，压力差值在预定的范围内时，即控制左
主动轮(141)的转速小于右主动轮(142)的转速，完成向左前运动；
当人体上体通过腰部向左后方倾斜时，第四力传感单元(134)所受到的压
力大于其它力传感单元所受到的压力，压力差值在预定的范围内即控制左主动
轮(141)的反向转速大于右主动轮(142)的反向转...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雨佳，任涛，张劲南，张明洪，
申请(专利权)人：张劲南，
类型：发明
国别省市：四川;51