爬坡式扩展型轮椅制造技术

本发明专利技术涉及一种爬坡式扩展型轮椅，包括车轮组合、驱动电机和障碍物检测设备，所述车轮组合包括万向轮、左后轮和右后轮；所述驱动电机包括交流感应电机和电机控制器，所述交流感应电机与所述左后轮和所述右后轮连接，用于为所述左后轮和所述右后轮提供动力，所述电机控制器与所述交流感应电机连接，用于控制所述交流感应电机的运行；所述障碍物检测设备设置在轮椅的前端，用于检测轮椅前方是否存在障碍物以及在存在障碍物时确定障碍物到轮椅的前端的实时距离，并在所述实时距离大于等于预设距离阈值时，发出障碍物报警信号。通过本发明专利技术，能够方便轮椅在山区内的行驶。

Climbing type extended wheelchair

The invention relates to a climbing type expansion type wheelchair, including wheel combination, drive motor and obstacle detection device, the wheel combination including universal wheel, rear left and right rear wheels; the drive motor includes AC induction motor and motor controller, the AC induction motor and the left rear wheel and the right rear wheel is used to provide power for the left rear wheel and the right rear wheel, the motor controller is connected with the AC induction motor, which is used to control the AC induction motor operation; the obstacle detection device is arranged in the front end of the wheelchair, wheelchair front is used to detect whether there are obstacles and determine the real distance front the obstacle to the wheelchair in the presence of obstacles, and the real-time distance is greater than or equal to a preset distance threshold, a obstacle alarm signal. Through the invention, it is convenient for wheelchairs to travel in the mountain area.

【技术实现步骤摘要】
爬坡式扩展型轮椅
本专利技术涉及轮椅领域，尤其涉及一种能够应用于山区环境下的爬坡式扩展型轮椅。
技术介绍
轮椅的轮胎有以下几种：有实心的、有充气内胎和无内胎充气型三种。实心型在平地走较快且不易爆破，易推动，但在不平路上振动大，且卡入与轮胎同宽的沟内时不易拔出；有充气内胎的较难推，也易刺破，但振动比实心的小；无内胎充气型因无内胎不会刺破，而且内部也充气、坐起来舒服，但比实心者较难推。现有的轮椅和轮胎一般针对于平原地区的医疗服务点而定制的，缺乏针对山区环境的医疗服务点的轮椅结构设计和轮椅控制机制设计，以及供电设备和驱动设备的设计不够完善，使得轮椅无法在山区环境下正常使用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种爬坡式扩展型轮椅，一方面，改良了现有轮椅的供电设备和驱动设备，另一方面，对山区环境下的前方上坡高度进行准确检测，尤为重要的是，引入了动力增强设备用于在最大坡度大于等于最大爬坡角度时，为轮椅的爬坡提供附加动力，其中，最大爬坡角度为轮椅本身能够爬坡的最大角度。根据本专利技术的一方面，提供了一种爬坡式扩展型轮椅，所述轮椅包括：车轮组合、驱动电机和障碍物检测设备，所述车轮组合包括万向轮、左后轮和右后轮，万向轮构造了轮椅的前轮，左后轮和右后轮并列设置以构造了轮椅的两个后轮；所述驱动电机包括交流感应电机和电机控制器，所述交流感应电机与所述左后轮和所述右后轮连接，用于为所述左后轮和所述右后轮提供动力，所述电机控制器与所述交流感应电机连接，用于控制所述交流感应电机的运行；所述障碍物检测设备设置在轮椅的前端，用于检测轮椅前方是否存在障碍物以及在存在障碍物时确定障碍物到轮椅的前端的实时距离，并在所述实时距离大于等于预设距离阈值时，发出障碍物报警信号，否则，发出障碍物正常信息。更具体地，在所述爬坡式扩展型轮椅中，还包括：供电设备，采用24伏铅酸蓄电池为轮椅的各个用电部件提供电力供应；电源转换设备，与所述供电设备连接，用于将所述供电设备的24伏电压转换为5伏电压和3.3伏电压。更具体地，在所述爬坡式扩展型轮椅中，还包括：光电耦合芯片，通过光电隔离电路将5伏电压和3.3伏电压一起与24伏电路隔离开。更具体地，在所述爬坡式扩展型轮椅中，还包括：动力增强设备，与上坡信息提取设备连接，用于在最大坡度大于等于最大爬坡角度时，为轮椅的爬坡提供附加动力，其中，最大爬坡角度为轮椅本身能够爬坡的最大角度；上坡检测设备，包括上坡分析仪、温度传感器和多个超声波传感器，所述多个超声波传感器竖直方向等间距设置，每一个超声波传感器包括超声波接收单元和超声波发送单元，所述温度传感器用于检测并输出实时环境温度，在每一个超声波传感器中：超声波发送单元用于向前方发送超声波信号，超声波接收单元用于接收反射回来的超声波信号并将超声波发送单元发送超声波信号的时间以及自己接收反射回来的超声波信号的时间之间的时间差输出给所述上坡分析仪；所述上坡分析仪分别与所述温度传感器和所述多个超声波传感器连接，基于每一个超声波传感器的超声波接收单元发送的时间差以及所述温度传感器发送的实时环境温度确定每一个超声波传感器正前方的目标距离，当所述多个超声波传感器中，每一个超声波传感器竖直方向设置位置越高，对应的目标距离越远时，确定所述多个超声波传感器前方出现上坡并输出上坡识别信号，否则，输出无上坡信号；图像捕获设备，包括摄像支架、滤光片、高清图像传感器、镜头、闪光灯和亮度传感器，所述亮度传感器用于检测周围环境亮度，所述闪光灯与所述亮度传感器连接，用于基于所述亮度传感器的输出确定具体的闪光动作，所述镜头在所述滤光片和所述高清图像传感器之间，所述摄像支架用于固定所述滤光片、所述高清图像传感器、所述镜头、所述闪光灯和所述亮度传感器，所述图像捕获设备用于对前方场景进行高清图像数据采集，以获取前方场景图像；噪声复杂度检测设备，与所述图像捕获设备连接，用于接收所述前方场景图像，对所述前方场景图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度；图像分块设备，与所述噪声复杂度检测设备连接，用于接收所述图像噪声复杂度和所述前方场景图像，并基于所述图像噪声复杂度对所述前方场景图像进行分块处理以获得多个图像块；自适应滤波设备，与所述图像分块设备连接，用于接收所述多个图像块，对每一个图像块执行以下处理：对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型，基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块；所述自适应滤波设备还将所有滤波块进行组合以获得并输出组合滤波图像；上坡信息提取设备，与所述自适应滤波设备连接，用于接收所述组合滤波图像，基于所述组合滤波图像中各个目标在垂直方向的景深分布情况识别出上坡目标并从所述组合滤波图像中分割出对应的上坡子图像，在垂直方向在所述上坡子图像内等间隔设置多个参考点，基于每两个相邻参考点垂直距离和景深差值确定该两个相邻参考点之间的斜度，以获得多个斜度并将最大斜度作为最大坡度输出；其中，上坡目标在垂直方向的景深分布情况为：上坡目标在垂直方向的像素点距离地面越高，该像素点对应的景深越远；其中，所述图像噪声复杂度越高，对所述前方场景图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多；其中，所述图像捕获设备与所述上坡检测设备以水平方式并列设置。更具体地，在所述爬坡式扩展型轮椅中，还包括：DSP处理芯片，分别与所述上坡检测设备、所述图像捕获设备、所述噪声复杂度检测设备、所述图像分块设备、所述自适应滤波设备和所述上坡信息提取设备连接。更具体地，在所述爬坡式扩展型轮椅中：所述DSP处理芯片用于在接收到所述上坡识别信号时，启动所述图像捕获设备、所述噪声复杂度检测设备、所述图像分块设备、所述自适应滤波设备和所述上坡信息提取设备。更具体地，在所述爬坡式扩展型轮椅中：所述DSP处理芯片还用于在接收到所述无上坡信号时，关闭所述图像捕获设备、所述噪声复杂度检测设备、所述图像分块设备、所述自适应滤波设备和所述上坡信息提取设备。更具体地，在所述爬坡式扩展型轮椅中，还包括：移动通信接口，与所述上坡信息提取设备连接，用于在最大坡度大于等于最大爬坡角度的2倍时，通过移动通信链路将无法上坡报警信号发送给轮椅所属单位的内部网络或发送给轮椅归属人的移动终端上。附图说明以下将结合附图对本专利技术的实施方案进行描述，其中：图1为根据本专利技术实施方案示出的爬坡式扩展型轮椅的结构方框图。附图标记：1车轮组合；2驱动电机；3障碍物检测设备；4供电设备具体实施方式下面将参照附图对本专利技术的爬坡式扩展型轮椅的实施方案进行详细说明。轮椅保养应注意以下事项：1、首先要完全了解这个设备，如何使用，各处按钮的功能，不要出现东西买了，关键时刻不能灵活运用，尤其是如何启动和如何快速停止，当遇到突发事情可以起到关键作用。2、保持车身清洁放于干燥通风处，防止配件锈蚀。3、轮椅使用前及一个月内，应检查各螺栓是否松动，若有松动，要及时紧固。正常使用中，每三个月进行一次检查，确保所有部件均良好，检查轮椅上各种坚固螺母(特别是后轮轴的固定螺母)，如发现松动，需及时调整、紧固。4、请定期检查轮胎使用状况，及时维修转动部件，定期加注少量润滑油。5、有时候出门免不了沾上泥水，或者被雨淋湿，注意及时清洗擦拭泥土，并涂上防锈蜡，雨水是太有酸性的，泥土如果不及时清本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种爬坡式扩展型轮椅，包括车轮组合、驱动电机和障碍物检测设备，所述车轮组合包括万向轮、左后轮和右后轮，万向轮构造了轮椅的前轮，左后轮和右后轮并列设置以构造了轮椅的两个后轮；所述驱动电机包括交流感应电机和电机控制器，所述交流感应电机与所述左后轮和所述右后轮连接，用于为所述左后轮和所述右后轮提供动力，所述电机控制器与所述交流感应电机连接，用于控制所述交流感应电机的运行；所述障碍物检测设备设置在轮椅的前端，用于检测轮椅前方是否存在障碍物以及在存在障碍物时确定障碍物到轮椅的前端的实时距离，并在所述实时距离大于等于预设距离阈值时，发出障碍物报警信号，否则，发出障碍物正常信息。

【技术特征摘要】
1.一种爬坡式扩展型轮椅，包括车轮组合、驱动电机和障碍物检测设备，所述车轮组合包括万向轮、左后轮和右后轮，万向轮构造了轮椅的前轮，左后轮和右后轮并列设置以构造了轮椅的两个后轮；所述驱动电机包括交流感应电机和电机控制器，所述交流感应电机与所述左后轮和所述右后轮连接，用于为所述左后轮和所述右后轮提供动力，所述电机控制器与所述交流感应电机连接，用于控制所述交流感应电机的运行；所述障碍物检测设备设置在轮椅的前端，用于检测轮椅前方是否存在障碍物以及在存在障碍物时确定障碍物到轮椅的前端的实时距离，并在所述实时距离大于等于预设距离阈值时，发出障碍物报警信号，否则，发出障碍物正常信息。2.如权利要求1所述的爬坡式扩展型轮椅，其特征在于，所述轮椅还包括：供电设备，采用24伏铅酸蓄电池为轮椅的各个用电部件提供电力供应；电源转换设备，与所述供电设备连接，用于将所述供电设备的24伏电压转换为5伏电压和3.3伏电压。3.如权利要求2所述的爬坡式扩展型轮椅，其特征在于，所述轮椅还包括：光电耦合芯片，通过光电隔离电路将5伏电压和3.3伏电压一起与24伏电路隔离开。4.如权利要求3所述的爬坡式扩展型轮椅，其特征在于，所述轮椅还包括：动力增强设备，与上坡信息提取设备连接，用于在最大坡度大于等于最大爬坡角度时，为轮椅的爬坡提供附加动力，其中，最大爬坡角度为轮椅本身能够爬坡的最大角度；上坡检测设备，包括上坡分析仪、温度传感器和多个超声波传感器，所述多个超声波传感器竖直方向等间距设置，每一个超声波传感器包括超声波接收单元和超声波发送单元，所述温度传感器用于检测并输出实时环境温度，在每一个超声波传感器中：超声波发送单元用于向前方发送超声波信号，超声波接收单元用于接收反射回来的超声波信号并将超声波发送单元发送超声波信号的时间以及自己接收反射回来的超声波信号的时间之间的时间差输出给所述上坡分析仪；所述上坡分析仪分别与所述温度传感器和所述多个超声波传感器连接，基于每一个超声波传感器的超声波接收单元发送的时间差以及所述温度传感器发送的实时环境温度确定每一个超声波传感器正前方的目标距离，当所述多个超声波传感器中，每一个超声波传感器竖直方向设置位置越高，对应的目标距离越远时，确定所述多个超声波传感器前方出现上坡并输出上坡识别信号，否则，输出无上坡信号；图像捕获设备，包括摄像支架、滤光片、高清图像传感器、镜头、闪光灯和亮度传感器，所述亮度传感器用于检测周围环境亮度，所述闪光灯与所述亮度传感器连接，用于基于所述亮度传感器的输出确定具体的闪光动作，所述镜头在所述滤光片和所述高清图像传感器之间，所述摄像支架用于固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：常英梅，
申请(专利权)人：常英梅，
类型：发明
国别省市：河北,13