无障碍移动平衡车制造技术

本发明专利技术提出一种无障碍移动平衡车，包括承载平台、框架部分、轮组部分，承载平台被支撑于框架部分的上方，轮组部分与框架部分连接，框架部分包括位于上方的第一四边形和位于下方的第二四边形，第一四边形与第二四边形大小相等，第一四边形和第二四边形均包括2根连杆、以及分别连接于2根连杆两端之间的轴杆，轴杆与连杆为可旋转连接，一对基座分别设置在第一四边形和第二四边形的两端，基座至少在第一四边形和第二四边形之间延伸，每个基座与其所在端的第一四边形和第二四边形的轴杆固定连接，位于框架部分同一侧的第一四边形的连杆、第二四边形的连杆、以及一对基座构成一个平行四边形。该平衡车能够在平路、崎岖路面、狭窄空间及楼梯上安全平稳的通行，且操作简单方便、行走效率高。

【技术实现步骤摘要】
无障碍移动平衡车
本专利技术涉及一种无障碍移动平衡车，该无障碍移动平衡车适于在平地、崎岖道路、楼梯等各种地形上无障碍地通行。
技术介绍
无障碍移动平衡车适用于载物和载人，载物的无障碍移动平衡车通常被用于物流搬运领域，载人的无障碍移动平衡车通常用于帮助残疾人和老年人在各种场所无障碍通行，尤其是帮助他们上下楼梯。现有的无障碍移动平衡车大致分为两种：一种是轮式，另一种是履带和轮的组合式。轮式的平衡车在行走过程中抖动较大，在上下楼梯过程中抓地能力不强，存在倾倒的风险；履带和轮的组合式平衡车在平地行走时，轮子与地面接触，利用轮子行走，在通过楼梯时，履带着地，利用履带上下楼梯。与轮式平衡车相比，组合式平衡车在上下楼梯时抓地能力更强，行走更加平稳。然而，现有的组合式平衡车存在不足：第一，平衡车左右两侧的履带为整体式，在跨过楼梯与平台的结合部时，由于车体后部缺少支撑，仅仅依靠履带无法到达平台，需要配置辅助支撑装置，例如安装可收放的辅助轮，这样，在到达楼梯与平台的结合部时，放下辅助轮，支撑车体的后部，帮助履带到达平台上，当到达平台时，再将辅助轮收起，这样的设计存在操作繁琐、爬楼效率低的问题；第二，平衡车在爬楼过程中会出现摆动的情况，如图1a和图1b所示，当履带接触到楼梯台阶准备爬楼时，履带与地面之间的夹角为a，在履带爬上该楼梯台阶的过程中，履带前端逐渐向上抬起，其与地面之间的夹角逐渐变大，当履带即将到达该楼梯台阶的平面时，履带与地面之间的夹角增大到b，当角度过大时，容易造成履带打滑，同时导致，在整个爬楼过程中，平衡车不断地摆动，同理，在下楼过程中，平衡车同样存在摆动的情况，这就使得承载平台无法保持水平，乘坐者感觉到颠簸和不平稳；第三，现有的组合式平衡车只能单向爬楼，对于双跑楼梯以及多跑楼梯而言，相邻两个梯段的方向相反，因此，当平衡车到达中间平台时需要掉头，而要完成掉头就需要将平衡车的履带着地切换成轮子着地，待掉头完成后，再将轮子着地切换成履带着地，这样的设计使得爬楼时的操作更加繁琐，爬行效率更低；另外，通常中间平台的空间狭窄，平衡车调转方向较为困难，对于残疾人和老年人而言，存在安全隐患。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，本专利技术提出一种无障碍移动平衡车，该平衡车能够在平路、崎岖路面以及楼梯上平稳、安全的行走，其操作简单方便，尤其是在上下楼梯时，无需另外设置辅助支撑装置。为实现上述目的，本专利技术提出如下的技术方案：无障碍移动平衡车，包括承载平台、框架部分、轮组部分，承载平台被支撑于框架部分的上方，轮组部分与框架部分连接，框架部分包括位于上方的第一四边形和位于下方的第二四边形，第一四边形与第二四边形大小相等，第一四边形和第二四边形均包括2根连杆、以及分别连接于2根连杆两端之间的轴杆，轴杆与连杆为可旋转连接，一对基座分别设置在第一四边形和第二四边形的两端，基座至少在第一四边形和第二四边形之间延伸，每个基座与其所在端的第一四边形和第二四边形的轴杆固定连接，位于框架部分同一侧的第一四边形的连杆、第二四边形的连杆、以及一对基座构成一个平行四边形。本专利技术还提出如下的技术方案：无障碍移动平衡车，其包括：框架部分，框架部分包括一对上连杆、一对下连杆、一对基座，一对上连杆的两端之间以及一对下连杆的两端之间通过轴杆连接，且轴杆与上连杆、下连杆为可旋转连接，一对基座分别设置在上连杆和下连杆的两端，且与轴杆连接，上连杆、下连杆、以及一对基座共同构成平行四边形；轮组部分，轮组部分包括4个独立的轮组，4个轮组两两一组，通过横轴连接；悬挂机构，其连接在轮组部分和框架部分之间；摆动控制机构，用于控制轮组的倾斜角度，摆动控制机构与轮组部分的横轴连接；平衡控制机构，其安装于框架部分上，且作用于平行四边形，通过感知承载平台或框架部分的倾斜调整平行四边形，以使得被框架部分支撑的承载平台始终处于水平位置。本专利技术具有如下有益效果：(1)采用特殊的框架设计，使得框架部分具有左右两个可变形的平行四边形，这样，当平衡车遇到障碍物、框架部分的连杆发生倾斜时，框架部分的中心竖杆与连杆之间的夹角发生变化，从而保持中心竖杆始终处于竖直位置，承载平台始终处于水平位置；根据平行四边形的特性，基座始终保持与中心竖杆平行，竖直于地面，从而保证轮组与地面的夹角固定不变(在不启动摆动控制机构的前提下)，这样的设计使得平衡车无论是行走在坑洼路段还是上下楼梯，都能平稳行驶，承载平台始终水平，大大降低履带打滑的风险。(2)框架部分采用前后对称的设计方式，使得平衡车既可以前进上楼，也可以后退上楼，实现双向爬楼，这样设计的好处在于：在通过双跑楼梯或多跑楼梯时，在楼梯的中间平台上，可通过轮组的麦克纳姆轮着地直接横向移动平衡车，而无需在中间平台上掉头转向，大大提高了行走的效率。(3)4个独立的轮组通过悬挂机构连接至框架部分，该悬挂机构使得平衡车在遇到障碍物时，4个轮组都能接触地面，提升了平衡车行驶的抓地能力，并且，该悬挂机构具有减震的功能，进一步提升了行驶平稳性和舒适性。(4)4个独立的轮组为平衡车提供了分段式履带，在上下楼梯时，分段式履带的行走方式无需另外设置辅助支撑装置，在行走过程中，也省去了辅助支撑装置的切换步骤；另外，履带的改进设计使得平衡车在轮组倾斜一定角度行驶或爬楼时，履带以平面段与楼梯台阶或者楼梯的中间平台接触，一方面，在爬楼过程中，该平面段与台阶平面接触，有效避免了打滑问题，另一方面，该平面段外侧至少分布两个履带齿，这样，当轮组倾斜一定角度准备爬楼或者行走到楼梯的中间平台上时，至少两个履带齿与地面接触，保证了车体的平稳性，而在现有技术中，履带的圆弧段与地面接触，圆弧段外侧的齿形分布，会出现左右两个轮组中的一个轮组以履带相邻两个齿之间的凹处着地，而另一个轮组以齿着地，导致车体左右具有高度差，引起车体抖动，本专利技术的轮组设计有效地解决了现有技术中存在的该问题。(5)摆动控制机构与轮组的动力传输切换机构联动，操作者在调整轮组摆动角度的同时也实现了轮组行走工具的选择，操作方便，结构巧妙。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步描写和阐述。图1a是现有技术中平衡车在爬楼过程中的示意图。图1b是图1a中的平衡车在爬楼过程中的另一示意图。图2是本专利技术首选实施方式的无障碍移动平衡车的示意图。图3是图2中无障碍移动平衡车的框架部分的示意图。图4a是图3中框架部分的另一示意图。图4b是图4a中的框架部分在遇到障碍物时发生变形的示意图。图5是图3中框架部分的基座的示意图。图6是图2中无障碍移动平衡车的平衡控制机构的示意图。图7是图2中无障碍移动平衡车的悬挂机构的示意图，为清楚地显示构造，其中一个轮组被拆去。图8是图2中无障碍移动平衡车的摆动控制机构的示意图。图9是图2中无障碍移动平衡车的轮组一侧的内部结构示意图。图10是图2中无障碍移动平衡车的轮组另一侧的内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.无障碍移动平衡车，包括承载平台、框架部分、轮组部分，所述承载平台被支撑于所述框架部分的上方，所述轮组部分与所述框架部分连接，其特征在于，/n所述框架部分包括位于上方的第一四边形和位于下方的第二四边形，所述第一四边形与第二四边形大小相等，所述第一四边形和第二四边形均包括2根连杆、以及分别连接于所述2根连杆两端之间的轴杆，所述轴杆与所述连杆为可旋转连接，/n一对基座分别设置在所述第一四边形和第二四边形的两端，所述基座至少在所述第一四边形和第二四边形之间延伸，每个所述基座与其所在端的第一四边形和第二四边形的轴杆固定连接，位于框架部分同一侧的所述第一四边形的连杆、所述第二四边形的连杆、以及所述一对基座构成一个平行四边形。/n

【技术特征摘要】
1.无障碍移动平衡车，包括承载平台、框架部分、轮组部分，所述承载平台被支撑于所述框架部分的上方，所述轮组部分与所述框架部分连接，其特征在于，
所述框架部分包括位于上方的第一四边形和位于下方的第二四边形，所述第一四边形与第二四边形大小相等，所述第一四边形和第二四边形均包括2根连杆、以及分别连接于所述2根连杆两端之间的轴杆，所述轴杆与所述连杆为可旋转连接，
一对基座分别设置在所述第一四边形和第二四边形的两端，所述基座至少在所述第一四边形和第二四边形之间延伸，每个所述基座与其所在端的第一四边形和第二四边形的轴杆固定连接，位于框架部分同一侧的所述第一四边形的连杆、所述第二四边形的连杆、以及所述一对基座构成一个平行四边形。


2.如权利要求1所述的无障碍移动平衡车，其特征在于，所述基座包括上部、下部、中间部，所述上部与所述第一四边形的轴杆连接，所述下部与所述第二四边形的轴杆连接，所述中间部连接于所述上部和下部之间。


3.如权利要求2所述的无障碍移动平衡车，其特征在于，所述框架部分包括一对中心竖杆，每个所述中心竖杆可旋转地连接于位于框架部分同一侧的所述第一四边形和第二四边形的连杆的中点处，所述中心竖杆与所述基座的中间部保持平行，所述承载平台安装在所述中心竖杆的顶部。


4.如权利要求3所述的无障碍移动平衡车，其特征在于，所述框架部分上安装平衡控制机构，所述平衡控制机构包括平衡电机、第一蜗轮蜗杆传动副、平衡传动轴、一对平衡齿轮、一对弧形齿轮和平衡模块。


5.如权利要求4所述的无障碍移动平衡车，其特征在于，所述平衡电机通过所述第一蜗轮蜗杆传动副连接所述平衡传动轴，所述平衡传动轴可旋转地连接于所述一对中心竖杆之间，所述一对平衡齿轮分别安装在所述平衡传动轴的两端，所述弧形齿轮与所述平衡齿轮啮合，并与所述第二四边形的连杆固定连接，其弧形齿面以所述第二四边形的连杆中点为圆心。


6.如权利要求1所述的无障碍移动平衡车，其特征在于，所述轮组部分包括4个独立的轮组，位于平衡车前部的两个前轮组以及位于平衡车后部的两个后轮组之间分别通过横轴相互连接，所述横轴外设置横轴壳。


7.如权利要求6所述的无...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲兆宏，
申请(专利权)人：仲兆宏，
类型：发明
国别省市：江苏;32