一种多轴驱动自适应轮椅

技术领域

本发明涉及轮椅，特别涉及一种多轴驱动轮椅，属于机电技术领域。

背景技术

轮椅是老年人和病患者常用的辅助行走转移器械，现有的轮椅一般可以调整高低、靠背的角度，但在与患者的适应性方面还有很大的差距，例如对患者腿部支撑舒适性方面、扶手调整、靠背调整后患者身体需要挪动才能适应等方面，具体如下：在调整靠背的角度过程中，靠背旋转后，要求轮椅两侧的扶手还能保持原来的角度，因为如果扶手随着靠背旋转的话会使使用者感觉很不舒服，目前很多轮椅上的扶手角度保持是依靠人工调节的，而且很多结构角度调整时不连续，无法调整到与患者适应的最佳状态，在轮椅使用者存在上肢病患或者上肢功能障碍时，这种人工调整的方式需要触动患者，可能会触发到患者的病患处，使患者感受不佳，不能够调整到最佳角度会使患者感到不适，影响其身心感受；现有的轮椅靠背包括靠背垫，靠背垫固定连接在椅背架上，椅背角度通过驱动椅背架转动来实现，在椅背架转动的时，靠背垫与椅背同时转动，由于靠背垫具有一定厚度，所以两者转动时是不同轴的，这就导致调整后椅背垫相对于人体的位置发生偏移，很多情况下需要轮椅上的患者挪动来实现与靠背垫位置的配合，轮椅上的患者一般是具有运动功能障碍的群体，挪动位置对于他们来说不是轻易能够完成的，所以如何克服在轮椅椅背角度调整中靠背垫与人体的相对位置的偏移是轮椅设计中需要解决的一个问题，还有现有的轮椅上配置有可转向的滚轮，使轮椅可以推行，在推行的过程中还可以转向，目前的轮椅转向中存在的问题是转向机构非常灵活，转向基本没有阻力或者阻力过小，这样容易导致以下两个问题：一是在转向时速度过快，导致转向过猛，使乘坐人员赶到很不舒服，特别是患者具有高血压、眩晕症、心脑血管疾病的情况下感受更差，容易使患者受到刺激，二是在直线推行的过程中稍有左右方向的分力滚轮就会发生偏移，导致行走路线偏移，患者乘坐的情况下同样也会带来不适感。以上都是现有的轮椅中需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服目前的轮椅中存在的上述问题，提供一种多轴驱动自适应轮椅。

为实现本发明的目的，采用了下述的技术方案：一种多轴驱动自适应轮椅，包括底架、座椅、靠背，在底架上安装有多个滚轮，底架上安装有竖直方向的升降柱，座椅下部铰接在升降柱上，直线驱动装置一的两端分别铰接在升降柱和座椅下部；在座椅后部固定连接有支架，靠背通过铰接轴A与支架之间铰接，靠背上连接有转动驱动装置；所述的转动驱动装置为：在靠背上固定连接有曲柄，曲柄通过铰接轴A铰接在支架上，直线驱动装置三的两端分别铰接在升降柱和曲柄上，在座椅前部铰接有腿架，直线驱动装置二的两端分别铰接在腿架和座椅下部。

进一步的；所述的腿架采用伸缩杆结构，伸缩杆包括固定杆以及与固定杆套设的活动杆，直线驱动装置二的一端与固定杆铰接，直线驱动装置四的两端分别铰接在固定杆与活动杆上，在活动杆下端连接有脚踏板。

进一步的；所述的靠背包括靠背垫，靠背垫连接椅背架上，曲柄与椅背架固定连接，在椅背架上固定设置有沿人体脊柱方向的轨道，靠背垫滑动设置在轨道上，在支架上固定连接接有第一连杆，第一连杆上端铰接有第二连杆，第二连杆的端部具有滑块，在靠背垫的后部固定设置有滑槽，滑槽具有上表面和下表面，滑块位于滑槽的上表面和下表面之间。

进一步的；在支架上开设有长孔，第一连杆上具有销轴A，销轴A插设在长孔中与支架固定连接在一起，销轴A上设置有锁紧装置，所述的滑块上安装有轴承。

进一步的；在轮椅上安装有扶手恒角度保持机构，所述的扶手恒保持机构包括铰接在铰接轴A上的转角件，铰接轴A固定连接在支架上，铰接轴A与转角件的铰接点位于转角件的转角部位，在转角件的一个边A端部铰接有连杆A，连杆A的另一端铰接在升降柱上，直线驱动装置一与升降柱的铰接点、连杆A与升降柱的铰接点、连杆A与转角件的一个边A端部的铰接点、铰接轴A的中心点四点形成一个平行四边形，在转角件的另一个边B端部铰接有连杆B，连杆B的另一端与扶手架固定连接，所述的扶手架通过铰接轴B与椅背架之间形成转动连接，转角件的另一个边B端部与连杆B的铰接点、连杆B与扶手架之间的固定点、铰接轴B的中心点、铰接轴A的中心点四点形成另一个平行四边形。

进一步的；所述的扶手架端部具有弧形缝，在连杆B上固定连接有销轴B，销轴B插设在弧形缝中，在销轴B上连接有锁紧机构，松开锁紧机构，可调整销轴B在弧形缝中的位置。

进一步的；所述滚轮包括转向滚轮，转向滚轮安装在滚轮架上，所述的滚轮架上固定连接有转轴，转轴转动设置在轴套中，在轴套中设置有摩擦块，所述的摩擦块与转轴接触配合，摩擦块上压设有弹簧，弹簧上下束缚在轴套中，轴套安装在底架上。

进一步的；所述的摩擦块压设在转轴的上端，在摩擦块上部压设有弹簧，弹簧上部的轴套内旋接有调整螺栓，调整螺栓压在弹簧上。

进一步的；所述的转轴上端为锥形，摩擦块上具有与转轴上端相适应的锥形孔，转轴上端插设在锥形孔中，在摩擦块上端面上压设有弹簧，弹簧上部的轴套内旋接有调整螺栓，调整螺栓压在弹簧上。

进一步的；所述的轴套内壁上具有上下方向的槽，摩擦块外周面上具有耳键，耳键上下滑动设置在槽中。

本发明的积极有益技术效果在于：首先本轮椅调整轴多，通过升降轴以及直线驱动装置一到直线驱动装置四可以分别驱动座椅升降、座椅角度调整、靠背角度调整、腿架升降、腿架伸缩调节，全方位的适应不同患者的需要，本轮椅采用阻尼轮，转弯时柔和，消除了传统轮椅转弯过快给患者带来的不适感，本轮椅采用自调节恒角度扶手机构，靠背角度调整、座椅角度调整后扶手能够保持恒角度，避免了人工调整，而且扶手束缚可靠，本轮椅调整靠背角度时靠背垫与椅背架在第一连杆、第二连杆的作用下发生相对滑动，使患者在调整过程中、调整后均能与靠背垫很好地适应，本轮椅能够较好地供老年人及病患护理使用。

附图说明

图1是本发明一个方位的整体示意图。

图2是本发明另一个方位的整体示意图。

图3是截取的部分示意图。

图4是图3去掉椅背架的示意图。

图5是转向滚轮的第一种实施例示意图。

图6是转向滚轮的第二种实施例示意图。

图7是转向滚轮的第二种实施例的内部部分元件图。

具体实施方式

为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例。这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。

结合附图对本发明进一步详细的解释，附图中各标记为：1：底架；2：升降柱；3：电动推杆一；4：连杆A；5：支架；6：转角件；7：第一连杆；8：连杆B；9：第二连杆；10：销轴A；11：弧形缝；12：椅背架；13：靠背垫；14：铰接轴B；15：扶手架；16：铰接轴A；17：电动推杆三；18：座椅；19：电动推杆二；20：固定杆；21：活动杆；22：脚踏板；23：转向滚轮；24：滚轮架；25：轴套；26：边B；27：边A；28：曲柄；29：滑块；30：滑槽；31：转轴；32：轴承；33：摩擦块；34：弹簧；35：调节螺栓；36：锥形；37：锥形孔；38：耳键；39：电动推杆四；40：长孔；41：销轴A

本申请中，直线驱动装置采用了电动推杆，当然，直线驱动装置还可以采用直线电机、其弹簧、电动油缸等现有设备。本申请中，为控制电动推杆设置有电池或电源、控制器。

本申请的升降柱可采用气弹簧，也可以采用丝杠升降、齿轮齿条升降等结构实现轮椅的升降，可为轮椅升降设置电池或电源、控制器。

如附图所示，一种多轴驱动自适应轮椅，包括底架1、座椅18、靠背，在底架上安装有多个滚轮，底架上安装有竖直方向的升降柱2，座椅下部铰接在升降柱上，电动推杆一3的两端分别铰接在升降柱和座椅下部；在座椅后部固定连接有支架5，靠背通过铰接轴A16与支架5之间铰接，本实施例中，铰接轴A在支架5上，靠背与铰接轴A转动连接，靠背上连接有转动驱动装置；所述的转动驱动装置为：在靠背上固定连接有曲柄28，曲柄28通过铰接轴A铰接在支架5上，电动推杆三4的两端分别铰接在升降柱和曲柄上，在座椅前部铰接有腿架，直线驱动装置二的两端分别铰接在腿架和座椅下部。本实施例中，所述的腿架采用伸缩杆结构，伸缩杆包括固定杆20以及与固定杆套设的活动杆21，电动推杆二19的一端与固定杆铰接，电动推杆四39的两端分别铰接在固定杆与活动杆上，在活动杆下端连接有脚踏板22。

所述的靠背包括靠背垫13，靠背垫连接椅背架12上，曲柄28与椅背架12固定连接，在椅背架上固定设置有沿人体脊柱方向的轨道，轨道可采用槽型轨，靠背垫13滑动设置在轨道上，在支架上固定连接接有第一连杆7，第一连杆上端铰接有第二连杆9，第二连杆的端部具有滑块29，在靠背垫的后部固定设置有滑槽30，滑槽具有上表面和下表面，滑块位于滑槽的上表面和下表面之间。更为优化的，在支架上开设有长孔40，第一连杆7上具有销轴A41，销轴A插设在长孔中与支架固定连接在一起，销轴A上设置有锁紧装置，所述的滑块上安装有轴承。使滑块在滑槽中滑动时轴承转动，可以降低滑动摩擦力。锁紧装置可采用在长孔两侧的销轴A上旋接锁紧螺母，松开螺母后可调整销轴A在长孔中的位置，调节销轴A在长孔中的位置可调整在靠背转动一定的角度下靠背垫沿轨道的位移大小。

在轮椅上安装有扶手恒角度保持机构，所述的扶手恒保持机构包括铰接在铰接轴A16上的转角件6，铰接轴A固定连接在支架上，铰接轴A与转角件的铰接点位于转角件的转角部位，在转角件的一个边A27端部铰接有连杆A4，连杆A的另一端铰接在升降柱2上，电动推杆一17与升降柱的铰接点、连杆A与升降柱的铰接点、连杆A与转角件的一个边A27端部的铰接点、铰接轴A的中心点四点形成一个平行四边形，在转角件6的另一个边B26端部铰接有连杆B8，连杆B8的另一端与扶手架15固定连接，所述的扶手架通过铰接轴B14与椅背架之间形成转动连接，转角件的另一个边B端部与连杆B的铰接点、连杆B与扶手架之间的固定点、铰接轴B的中心点、铰接轴A的中心点四点形成另一个平行四边形。更为优化的，所述的扶手架15端部具有弧形缝11，在连杆B上固定连接有销轴B10，销轴B插设在弧形缝中，在销轴B上连接有锁紧机构，松开锁紧机构，可调整销轴B在弧形缝中的位置。锁紧机构可通过在弧形缝两侧的销轴B上旋接螺母来实现，拧紧螺母将销轴B与扶手架固定连接在一起，松开螺母可调整销轴B在弧形缝中的位置，通过调整销轴B在弧形缝中的位置可调整扶手架的初始角度。

进一步的；所述滚轮包括转向滚轮23，转向滚轮安装在滚轮架24上，所述的滚轮架上固定连接有转轴31，转轴转动设置在轴套25中，在轴套中设置有摩擦块33，所述的摩擦块与转轴接触配合，摩擦块上压设有弹簧34，弹簧上下束缚在轴套中，轴套安装在底架上。

转向滚轮的第一实施例：所述的摩擦块33压设在转轴31的上端，在摩擦块上部压设有弹簧34，弹簧上部的轴套内旋接有调整螺栓35，调整螺栓压在弹簧上。调节螺栓通过螺纹旋接在轴套内。

转向滚轮的第一实施例：所述的转轴上端为锥形，锥形如36所示，摩擦块上具有与转轴上端相适应的锥形孔37，转轴上端插设在锥形孔中，在摩擦块上端面上压设有弹簧34，弹簧上部的轴套内旋接有调整螺栓35，调整螺栓压在弹簧上。

作为转向滚轮的进一步优化，所述的轴套内壁上具有上下方向的槽，摩擦块外周面上具有耳键38，耳键上下滑动设置在槽中。耳键可防止转轴转动过程中带动摩擦块旋转。

在本轮椅上可以安装智能终端，通过CDMA、GPRS等移动网络与轮椅乘坐者进行通讯。可在本轮椅上安装电池，后部的滚轮采用电机驱动，电机连接至控制器，控制器上可设置接收发射装置，通过遥控器对轮椅进行控制。上述技术均是目前广泛应用的技术。

可在本轮椅上安装雷达传感器用以避障，雷达传感器连接至控制器。雷达传感器作为避障装置在车辆上具有现成的应用。

本轮椅在电动推杆一推动曲柄调整靠背角度时，椅背架角度发生变动，因为靠背垫与椅背架支架滑动设置，滑槽受到到滑块的拉动，与滑块之间发生滑动，同时与椅背垫发生相对滑动，在椅背架向后放时靠背垫向下滑动，在椅背架向前收时靠背垫向上滑动，可以实现自适应调整靠背的目的，以实现人体位置与靠背垫尽可能不发生相对位移，保证乘坐人员的舒适性。

调整靠背角度时，扶手恒角度保持机构采用了两个相互关联的平行四连杆机构，通过销轴B在弧形缝中位置可调整扶手的角度，设定好角度后，由于扶手架与边B恒平行，边A与升降柱恒平行，边A与边B 之间的夹角固定，所以在调整靠背角度的过程中扶手架能够保持恒定的角度。

本轮椅中的转向滚轮采用阻尼轮，在转向时不会太快，避免了给乘坐者带来不适的感觉，弹簧可以调整阻尼力的大小，还可以在摩擦片磨损后自动进行补偿。

在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。