一种机器人轮椅车制造技术

一种机器人轮椅车，它涉及一种轮椅车。现有轮椅的大多为协助肢残患者和行动不便的人实现代步的功能，功能单一且应急效果差。本发明专利技术中动力中坐板的下端面设有腿部移动系统；腿部移动系统包括前腿连接轴、后腿连接轴和两组人字形调节支架，每个前腿杆和每个后腿杆各设有一个行走轮总成，处于两个前腿杆上的两个行走轮总成通过前腿连接轴相连接，处于两个后腿杆上的两个行走轮总成通过后腿连接轴相连接，供电电源驱动前腿连接轴和后腿连接轴转动；每个棘爪做出伸出轮毂外或缩进轮毂内的动作。本发明专利技术不仅应用在医用和日常生活中，本发明专利技术还能够配备的摄像和传感器设备，当座椅转换成担架车时可充当救援设备、探测和侦查车使用，实现了一车多用的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人轮椅车，属于机械及自动化

技术介绍
轮椅是康复的重要工具，它不仅是肢体伤残者和行动不便人士的代步工具，更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置及座靠四部分组成。目前市场上销售的轮椅大多使用履带爬坡、爬楼导致笨重，操作繁琐，不可折叠或拆卸导致装运不方便，没有多种功能，只是爬楼代步的功能，因此使用具有一定局限性。另外，使用轮椅的人群多为肢体伤残者和行动不便人士，一旦发生需要急救的状况时，因轮椅的结构不可改变使其使用范围受限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种机器人轮椅车，以解决现有轮椅依靠履带爬楼的笨重以及功能的操作复杂问题，同时也解决现有轮椅功能单一且应急效果差的问题。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种机器人轮椅车，它包括动力传输系统、角度传感系统、承重变形系统、腿部移动系统和四个行走轮总成；所述动力传输系统包括供电电源、总电机和两个分电机；所述角度传感系统包括控制器、端部传感器、角度位移传感器和四组电磁铁，所述控制器、端部传感器、角度位移传感器和四组电磁铁均与供电电源相连接，控制器分别与分电机相连接；所述承重变形系统包括脚靠板、坐板和背靠板，所述脚靠板、坐板和背靠板从下至上依次设置，所述坐板水平设置在脚靠板和背靠板之间，所述坐板的前端与脚靠板的上端相铰接，所述坐板的后端与背靠板相铰接；所述坐板的下端面设置有腿部移动系统；所述腿部移动系统包括前腿连接轴、后腿连接轴和两组人字形调节支架，每组人字形调节支架包括前腿杆、后腿杆、齿轮和齿条，后腿杆设置在前腿杆的中部且二者形成人字形结构，后腿杆上设置有一个分电机，分电机的输出轴上套装有齿轮，所述前腿杆上设置有齿条，所述后腿杆的齿轮在分电机的驱动下与前腿杆上的齿条相啮合，每个前腿杆的下端和每个后腿杆的下端各设置有一个行走轮总成，处于两个前腿杆上的两个行走轮总成通过前腿连接轴相连接，处于两个后腿杆上的两个行走轮总成通过后腿连接轴相连接，所述总电机通过供电电源驱动前腿连接轴和后腿连接轴转动；所述总电机还驱动四个行走轮总成进行同步转动，每个行走轮总成对应有一组电磁铁，每个行走轮总成包括轮毂和棘爪组件，棘爪组件与轮毂相连接，轮毂与前腿连接轴或后腿连接轴相连接，每个棘爪组件在电磁铁的控制下做出伸出轮毂外或缩进轮毂内的动作。当棘爪组件为直弹式棘爪组件时，棘爪组件与电磁铁对应设置，行走轮总成包括轮毂和直弹式棘爪组件，该直弹式棘爪组件及其对应的一组电磁铁均设置在轮毂内，直弹式棘爪组件包括多个直弹式棘爪单体，轮毂的圆周端面上加工有与直弹式棘爪单体一一对应设置的多个第一通孔，多个直弹式棘爪单体均布在其对应的一组电磁铁上，每个直弹式棘爪单体包括第一弹簧、第一支撑杆和第一端部支撑块，第一支撑杆的一端固定连接在其对应的一组电磁铁上，第一支撑杆上套装有第一弹簧，第一弹簧的一端与其对应的一组电磁铁相接触，第一弹簧的另一端与第一端部支撑块固定连接，当该组电磁铁通电时，电磁铁使第一支撑杆伸出其对应的第一通孔形成台阶使用状态；当电磁铁断电时，第一端支撑块在电磁铁的无电磁力情况下，行走轮总成向前滚动并在其重力作用下压缩第一弹簧，直弹式棘爪组件通过第一弹簧被压回轮毂中形成平地使用状态。当棘爪组件为趴伏式棘爪组件时，棘爪组件与电磁铁对应设置，行走轮总成包括轮毂和趴伏式棘爪组件，该趴伏式棘爪组件对应的电磁铁设置在轮毂内，趴伏式棘爪组件包括辅助支撑架和多个趴伏式棘爪单体，轮毂的圆周端面上加工有多个与趴伏式棘爪单体一一对应设置的第二通孔，多个趴伏式棘爪单体均布在其对应的电磁铁上，每个趴伏式棘爪单体包括第二弹簧、第二支撑杆和第二端部支撑块，辅助支撑架与轮毂同轴设置，多个第二端部支撑块沿轮毂的圆周方向均布在轮毂外且每个第二端部支撑块的固定端铰接在辅助支撑架上，第二支撑杆的一端固定连接在其对应的电磁铁上，第二支撑杆上套装有第二弹簧，第二弹簧的一端与其对应的电磁铁相接触，第二弹簧的另一端与第二端部支撑块的中部固定连接，当电磁铁通电时，第二端部支撑块的活动端在电磁力的作用下伸出其对应的第二通孔形成台阶使用状态；当电磁铁断电时已无电磁力，第二端部支撑块在重力作用下压缩第二弹簧缩回轮毂中形成平地使用状态。当行走轮总成套装在前腿连接轴上且棘爪组件为缩卷式棘爪组件时，行走轮总成包括轮毂、伸缩盘和缩卷式棘爪组件，电磁铁设置在前腿连接轴上，轮毂和伸缩盘同轴设置且二者均套装在前腿连接轴上，所述缩卷式棘爪组件包括多个缩卷式棘爪单体，多个缩卷式棘爪单体均布在伸缩盘上，轮毂的圆周端面上加工有多个与缩卷式棘爪单体一一对应设置的第三通孔，每个缩卷式棘爪单体包括连接杆和第三支撑杆，连接杆的一端固定连接在伸缩盘上，连接杆另一端与第三支撑杆的固定端相铰接，第三支撑杆处于轮毂内且第三支撑杆的活动端朝向其对应的第三通孔，所述伸缩盘上加工有第一卡槽，所述轮毂上加工有第二卡槽，所述前腿连接轴沿其长度方向加工有滑槽，滑槽内设置有与电磁铁相连接的凸块，凸块沿滑槽的长度方向往复滑动且其分别与第一卡槽和第二卡槽相配合设置，当电磁铁通电时，凸块移动到第一卡槽内，伸缩盘处于转动状态，伸缩盘通过连接杆带动第三支撑杆穿过其对应的第三通孔使行走轮总成形成台阶使用状态；当电磁铁断电时，凸块在第三弹簧的作用下移动到第二卡槽内，轮毂处于转动状态，多个缩卷式棘爪单体在轮毂向前滚动压力下被压回轮毂内使行走轮总成形成平地使用状态。行走轮总成还包括成品轮，棘爪组件为直弹式棘爪组件、趴伏式棘爪组件或缩卷式棘爪组件，棘爪组件与轮毂相配合设置且二者均位于成品轮的内侧。它还包括重锤平衡系统，所述重锤平衡系统设置在腿部移动系统的上端或者坐板的下端面，所述重锤平衡系统与角度传感系统电连接，重锤平衡系统包括重锤本体、活环与吊杆，吊杆的上端设置在人字形调节支架上或者坐板的下端面，吊杆的下端穿过活环并与重锤本体相连接。基于具体实施方式六实现的一种机器人轮椅车的动态平衡控制方法，乘坐人坐在承重变形系统上，腿部移动系统通过四个行走轮总成在平地上移动，当端部传感器感应到前方地势为楼梯时，端部传感器将前方信号发送到控制器或通过手动开关通电控制四组电磁铁通电，从而使棘爪组件形成台阶使用状态，腿部移动系统通过四个行走轮总成在棘爪组件伸出轮毂的情况下，开始攀登台阶，由于攀登时产生角度，角度位移传感器检测到楼梯角度，并将该角度信号传输到控制器，控制器通过控制分电机输出轴的转动；或者重锤平衡系统检测到楼梯的倾斜角度，并由重锤直接压动开关或者触点接通电路控制分电机输出轴的转动，每组人字形调节支架中的前腿杆和后腿杆通过固定在分电机上的齿轮和前腿杆上齿条的咬合实现后腿杆向下移动，确保承重变形系统中的坐板始终保持水平状态；当腿部移动系统和四个行走轮总成相配合达到平地面时，由人工断开通电开关或者由传感器将前方信号发送到控制器，控制器控制四组电磁铁断电，从而使棘爪组件由于重力作用被压回到原始平地位置形成平地使用状态，同时重锤平衡系统或角度位移传感器检测到平地使用状态时，将该角度数据传送到控制器，控制器通过控制分电机，或由重锤平衡系统检测其角度压动反向电路开关，输出轴反向转动控制后腿杆向上提升，确保承重变形系统中的坐板始终保持水平状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人轮椅车，其特征在于：它包括动力传输系统、角度传感系统、承重变形系统、腿部移动系统和四个行走轮总成；所述动力传输系统包括供电电源、总电机和两个分电机(19)；所述角度传感系统包括控制器、端部传感器、角度位移传感器和四组电磁铁(8)，所述控制器、端部传感器、角度位移传感器和四组电磁铁(8)均与供电电源相连接，控制器分别与分电机(19)相连接；所述承重变形系统包括脚靠板(1‑1)、坐板(1‑2)和背靠板(1‑3)，所述脚靠板(1‑1)、坐板(1‑2)和背靠板(1‑3)从下至上依次设置，所述坐板(1‑2)水平设置在脚靠板(1‑1)和背靠板(1‑3)之间，所述坐板(1‑2)的前端与脚靠板(1‑1)的上端相铰接，所述坐板(1‑2)的后端与背靠板(1‑3)相铰接；所述坐板(1‑2)的下端面设置有腿部移动系统；所述腿部移动系统包括前腿连接轴、后腿连接轴和两组人字形调节支架，每组人字形调节支架包括前腿杆(2‑1)、后腿杆(2‑2)、齿轮(2‑4)和齿条(2‑5)，后腿杆(2‑2)设置在前腿杆(2‑1)的中部且二者形成人字形结构，后腿杆(2‑2)上设置有一个分电机(19)，分电机(19)的输出轴上套装有齿轮(2‑4)，所述前腿杆(2‑1)上设置有齿条(2‑5)，所述后腿杆(2‑2)的齿轮(2‑4)在分电机(19)的驱动下与前腿杆(2‑1)上的齿条(2‑5)相啮合，每个前腿杆(2‑1)的下端和每个后腿杆(2‑2)的下端各设置有一个行走轮总成，处于两个前腿杆(2‑1)上的两个行走轮总成通过前腿连接轴相连接，处于两个后腿杆(2‑2)上的两个行走轮总成通过后腿连接轴相连接，所述总电机通过供电电源驱动前腿连接轴和后腿连接轴转动；所述总电机还驱动四个行走轮总成进行同步转动，每个行走轮总成对应有一组电磁铁(8)，每个行走轮总成包括轮毂(3)和棘爪组件，棘爪组件与轮毂(3)相连接，轮毂(3)与前腿连接轴或后腿连接轴相连接，每个棘爪组件在电磁铁(8)的控制下做出伸出轮毂(3)外或缩进轮毂(3)内的动作。...

【技术特征摘要】
1.一种机器人轮椅车，其特征在于：它包括动力传输系统、角度传感系统、承重变形系统、腿部移动系统和四个行走轮总成；所述动力传输系统包括供电电源、总电机和两个分电机(19)；所述角度传感系统包括控制器、端部传感器、角度位移传感器和四组电磁铁(8)，所述控制器、端部传感器、角度位移传感器和四组电磁铁(8)均与供电电源相连接，控制器分别与分电机(19)相连接；所述承重变形系统包括脚靠板(1-1)、坐板(1-2)和背靠板(1-3)，所述脚靠板(1-1)、坐板(1-2)和背靠板(1-3)从下至上依次设置，所述坐板(1-2)水平设置在脚靠板(1-1)和背靠板(1-3)之间，所述坐板(1-2)的前端与脚靠板(1-1)的上端相铰接，所述坐板(1-2)的后端与背靠板(1-3)相铰接；所述坐板(1-2)的下端面设置有腿部移动系统；所述腿部移动系统包括前腿连接轴、后腿连接轴和两组人字形调节支架，每组人字形调节支架包括前腿杆(2-1)、后腿杆(2-2)、齿轮(2-4)和齿条(2-5)，后腿杆(2-2)设置在前腿杆(2-1)的中部且二者形成人字形结构，后腿杆(2-2)上设置有一个分电机(19)，分电机(19)的输出轴上套装有齿轮(2-4)，所述前腿杆(2-1)上设置有齿条(2-5)，所述后腿杆(2-2)的齿轮(2-4)在分电机(19)的驱动下与前腿杆(2-1)上的齿条(2-5)相啮合，每个前腿杆(2-1)的下端和每个后腿杆(2-2)的下端各设置有一个行走轮总成，处于两个前腿杆(2-1)上的两个行走轮总成通过前腿连接轴相连接，处于两个后腿杆(2-2)上的两个行走轮总成通过后腿连接轴相连接，所述总电机通过供电电源驱动前腿连接轴和后腿连接轴转动；所述总电机还驱动四个行走轮总成进行同步转动，每个行走轮总成对应有一组电磁铁(8)，每个行走轮总成包括轮毂(3)和棘爪组件，棘爪组件与轮毂(3)相连接，轮毂(3)与前腿连接轴或后腿连接轴相连接，每个棘爪组件在电磁铁(8)的控制下做出伸出轮毂(3)外或缩进轮毂(3)内的动作。2.根据权利要求1所述的一种机器人轮椅车，其特征在于：当棘爪组件为直弹式棘爪组件(4)时，棘爪组件与电磁铁(8)对应设置，行走轮总成包括轮毂(3)和直弹式棘爪组件(4)，该直弹式棘爪组件(4)及其对应的一组电磁铁(8)均设置在轮毂(3)内，直弹式棘爪组件(4)包括多个直弹式棘爪单体，轮毂(3)的圆周端面上加工有与直弹式棘爪单体一一对应设置的多个第一通孔(9)，多个直弹式棘爪单体均布在其对应的一组电磁铁(8)上，每个直弹式棘爪单体包括第一弹簧(5)、第一支撑杆(6)和第一端部支撑块(7)，第一支撑杆(6)的一端固定连接在其对应的一组电磁铁(8)上，第一支撑杆(6)上套装有第一弹簧(5)，第一弹簧(5)的一端与其对应的一组电磁铁(8)相接触，第一弹簧(5)的另一端与第一端部支撑块(7)固定连接，当该组电磁铁(8)通电时，电磁铁(8)使第一支撑杆伸出其对应的第一通孔(9)形成台阶使用状态；当电磁铁(8)断电时，第一端支撑块(7)在电磁铁(8)的无电磁力情况下，行走轮总成向前滚动并在其重力作用下压缩第一弹簧(5)，直弹式棘爪组件(4)通过第一弹簧(5)被压回轮毂(3)中形成平地使用状态。3.根据权利要求1所述的一种机器人轮椅车，其特征在于：当棘爪组件为趴伏式棘爪组件(10)时，棘爪组件与电磁铁(8)对应设置，行走轮总成包括轮毂(3)和趴伏式棘爪组件(10)，该趴伏式棘爪组件(10)对应的电磁铁(8)设置在轮毂(3)内，趴伏式棘爪组件(10)包括辅助支撑架(20)和多个趴伏式棘爪单体，轮毂(3)的圆周端面上加工有多个与趴伏式棘爪单体一一对应设置的第二通孔(11)，多个趴伏式棘爪单体均布在其对应的电磁铁(8)上，每个趴伏式棘爪单体包括第二弹簧(12)、第二支撑杆(13)和第二端部支撑块(14)，辅助支撑架(20)与轮毂(3)同轴设置，多个第二端部支撑块(14)沿轮毂(3)的圆周方向均布在轮毂(3)外且每个第二端部支撑块(14)的固定端铰接在辅助支撑架(20)上，第二支撑杆(13)的一端固定连接在其对应的电磁铁(8)上，第二支撑杆(13)上套装有第二弹簧(12)，第二弹簧(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢俊，崔刚，鄢博宇，王秀峰，
申请(专利权)人：鄢俊，
类型：发明
国别省市：北京;11