一种自动追踪病人并可爬楼梯的轮椅装置

摘要

本发明公开了一种自动追踪病人并可爬楼梯的轮椅装置，属于轮椅技术领域，包括支撑座，所述支撑座的后端部顶端连接有靠背，且支撑座的两侧端边缘处均连接有扶手架，所述支撑座的后端部靠近靠背的两侧位置处均安装有大驱动轮，所述支撑座的前端部底端位于两边角位置处均连接有固定杆，所述固定杆的底部安装有小驱动轮，所述支撑座的底部靠近两个固定杆的内侧均连接有固定板，两个固定板的前端部下方靠近小驱动轮的一侧位置处均安装有第一液压支撑轮。本发明具有追踪人体功能，实现了患者在独自一人的情况下能站起来进行远距离的康复走动，利用可滑动式独立液压装置能使轮椅实现部分阶梯的攀爬，方便了患者的行动。

说明书

技术领域

本发明涉及轮椅技术领域，具体涉及一种自动追踪病人并可爬楼梯的轮椅装置。

背景技术

轮椅是装有轮子可以帮助替代行走的椅子，分为电动和手动折叠轮椅，用于伤员、病员、残疾人居家康复、周转运输、就诊、外出活动的重要移动工具，轮椅它不仅满足肢体伤残者和行动不便人士的代步，更重要的是方便家属移动和照顾病员，使病员借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动，普通轮椅一般由可折叠框架、前后车轮、左右护膝和脚踏板、左右可拆卸扶手、把手刹车装置、座椅、靠背有医学影像资料袋、便盆、接尿袋挂钩、电动站立等部分组成。手摇轮椅在普通轮椅基础上，增加手摇装置，电动轮椅在普通轮椅基础上，增加电子助力系统，减轻了使用者的体力消耗，智能轮椅在电动轮椅的基础上，增加了定位移动、站立移动、遥控移动以及相关互联网辅助生活。

轮椅是年老体弱者以及下肢伤残者必不可少的代步工具，随着无障碍设施的增多，轮椅使用者的活动范围逐步加大，但楼梯却使轮椅受到很大限制，现有的可爬楼梯的轮椅在使用过程中不方便患者独自一人进行站起来进行远距离的康复走动，需医护人员的看护。

发明内容

为此，本发明提供一种自动追踪病人并可爬楼梯的轮椅装置，具有追踪人体功能，实现了患者在独自一人的情况下能站起来进行远距离的康复走动，利用可滑动式独立液压装置能使轮椅实现部分阶梯的攀爬，方便了患者的行动，以解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动追踪病人并可爬楼梯的轮椅装置，包括支撑座，所述支撑座的后端部顶端连接有靠背，且支撑座的两侧端边缘处均连接有扶手架，所述支撑座的后端部靠近靠背的两侧位置处均安装有大驱动轮，所述支撑座的前端部底端位于两边角位置处均连接有固定杆，所述固定杆的底部安装有小驱动轮，所述扶手架的顶部安装有控制开关，所述支撑座的底部靠近两个固定杆的内侧均连接有固定板，两个固定板的前端部下方靠近小驱动轮的一侧位置处均安装有第一液压支撑轮，且两个固定板的后端部下方靠近大驱动轮的一侧位置处均安装有第二液压支撑轮，所述第二液压支撑轮和第一液压支撑轮的顶部均连接有活塞杆，所述活塞杆的顶部连接在翻转筒的内部，所述翻转筒的顶部外壁安装有液压泵，且翻转筒的顶部连接有固定架，所述固定架的外壁靠近翻转筒的顶端位置处连接有伺服电机，所述翻转筒的内部对应活塞杆的外部位置处设置有活动腔，所述支撑座的后端部下表面靠近大驱动轮的内侧位置处安装有电池箱，所述电池箱的前侧安装有用于接收反馈信号并发出指令的集成芯片，所述支撑座前端部下表面安装有用于识别人体的图像采集器。

进一步地，所述支撑座的后端部对应大驱动轮的中轴部位置处设置有安装孔。

进一步地，所述固定板与支撑座的底端之间通过螺栓固定连接。

进一步地，所述固定杆的顶端与支撑座的底部之间的连接方式为焊接。

进一步地，所述固定架的顶端与固定板的底部之间的连接方式为焊接或通过螺栓固定连接。

进一步地，所述活动腔的横截面内径大于活塞杆的横截面外径，且活塞杆的顶端位于活动腔的内部设置有密封塞。

进一步地，所述伺服电机通过螺栓固定连接在固定架的外壁，所述翻转筒与固定架之间通过转动轴转动连接，所述伺服电机的转子部与转动轴同轴连接。

进一步地，所述第二液压支撑轮与第一液压支撑轮的结构大小相等，且第二液压支撑轮和第一液压支撑轮均与对应位置的活塞杆之间通过转轴转动连接。

本发明具有如下优点：

本轮椅装置在使用时，当患者在平缓的路面行驶的过程中，通过控制开关上的摇杆控制前进的方向和速度，大小可以通过集成芯片提前锁定速度，如果患者想要自主锻炼行走可以按下控制开关上的跟踪按钮选择跟踪模式，这时患者离开轮椅行走一定距离，用于识别人体的图像采集器开始捕捉预先设定的目标并反馈给集成芯片，集成芯片处理信号并发出指令控制轮椅速度以及方向；当图像采集器探测到前方有障碍时，反馈信号给集成芯片，集成芯片判断是否为阶梯并计算是否能安全载人爬阶梯，如果判断为否，轮椅发出报警提示患者需要他人帮助，若是判断结果为是，通过集成芯片的计算并借助轮椅底部的大驱动轮、第二液压支撑轮、第一液压支撑轮和小驱动轮之间的配合使轮椅缓慢爬阶梯；在判断条件为是的条件下，伺服电机启动，控制第二液压支撑轮和第一液压支撑轮翻转至接触地面，并作为临时动力源驱动轮椅前进，如图所示，当第二液压支撑轮和第一液压支撑轮翻转至接触地面时，小驱动轮升起至第一台阶的上方一侧，此时驱动大驱动轮的转动可使小驱动轮移至第一台阶的上方，等到小驱动轮抵达第一台阶终点时，第二液压支撑轮和第一液压支撑轮作为支撑使轮椅呈微弱角度使小驱动轮抬升，当小驱动轮在接触到第二台阶，此时小驱动轮作为主要动力驱动源，若大驱动轮接触到台阶，则同时驱动，确保轮椅的稳定，第二液压支撑轮作为稳定轮椅的作用，防止因倾斜角度过大而产生的侧翻事故，此时完成了轮椅的爬楼梯过程，后面的操作只需重复上述操作即可实现轮椅的爬楼梯功能，进而使得本装置具有追踪人体功能，实现了患者在独自一人的情况下能站起来进行远距离的康复走动，利用可滑动式独立液压装置能使轮椅实现部分阶梯的攀爬，方便了患者的行动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明中的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明中第一液压支撑轮和第二液压支撑轮的安装结构示意图；

图4为本发明图1中A部分的放大图；

图5为本发明中翻转筒的剖面图；

图6为本发明中支撑座的底部结构示意图；

图7为本发明的爬楼流程图；

图中：1、支撑座；2、靠背；3、扶手架；4、大驱动轮；5、固定杆；6、小驱动轮；7、控制开关；8、固定板；9、固定架；10、翻转筒；11、伺服电机；12、液压泵；13、活塞杆；14、第一液压支撑轮；15、活动腔；16、图像采集器；17、集成芯片；18、电池箱；19、第二液压支撑轮。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，属于“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品、或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造的上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参照说明书附图1-7，一种自动追踪病人并可爬楼梯的轮椅装置，包括支撑座1，所述支撑座1的后端部顶端连接有靠背2，且支撑座1的两侧端边缘处均连接有扶手架3，所述支撑座1的后端部靠近靠背2的两侧位置处均安装有大驱动轮4，所述支撑座1的前端部底端位于两边角位置处均连接有固定杆5，所述固定杆5的底部安装有小驱动轮6，所述扶手架3的顶部安装有控制开关7，所述支撑座1的底部靠近两个固定杆5的内侧均连接有固定板8，两个固定板8的前端部下方靠近小驱动轮6的一侧位置处均安装有第一液压支撑轮14，且两个固定板8的后端部下方靠近大驱动轮4的一侧位置处均安装有第二液压支撑轮19，所述第二液压支撑轮19和第一液压支撑轮14的顶部均连接有活塞杆13，所述活塞杆13的顶部连接在翻转筒10的内部，所述翻转筒10的顶部外壁安装有液压泵12，且翻转筒10的顶部连接有固定架9，所述固定架9的外壁靠近翻转筒10的顶端位置处连接有伺服电机11，所述翻转筒10的内部对应活塞杆13的外部位置处设置有活动腔15，所述支撑座1的后端部下表面靠近大驱动轮4的内侧位置处安装有电池箱18，所述电池箱18的前侧安装有用于接收反馈信号并发出指令的集成芯片17，所述支撑座1前端部下表面安装有用于识别人体的图像采集器16。

参照说明书附图1-3，所述支撑座1的后端部对应大驱动轮4的中轴部位置处设置有安装孔。

参照说明书附图1-3，所述固定板8与支撑座1的底端之间通过螺栓固定连接。

参照说明书附图1-3，所述固定杆5的顶端与支撑座1的底部之间的连接方式为焊接。

参照说明书附图1-4，所述固定架9的顶端与固定板8的底部之间的连接方式为焊接或通过螺栓固定连接。

参照说明书附图5，所述活动腔15的横截面内径大于活塞杆13的横截面外径，且活塞杆13的顶端位于活动腔15的内部设置有密封塞。

参照说明书附图1-4，所述伺服电机11通过螺栓固定连接在固定架9的外壁，所述翻转筒10与固定架9之间通过转动轴转动连接，所述伺服电机11的转子部与转动轴同轴连接。

参照说明书附图1-4，所述第二液压支撑轮19与第一液压支撑轮14的结构大小相等，且第二液压支撑轮19和第一液压支撑轮14均与对应位置的活塞杆13之间通过转轴转动连接。

本发明的使用过程如下：

本轮椅装置在使用时，当患者在平缓的路面行驶的过程中，通过控制开关7上的摇杆控制前进的方向和速度，大小可以通过集成芯片17提前锁定速度，如果患者想要自主锻炼行走可以按下控制开关7上的跟踪按钮选择跟踪模式，这时患者离开轮椅行走一定距离，用于识别人体的图像采集器16开始捕捉预先设定的目标并反馈给集成芯片17，集成芯片17处理信号并发出指令控制轮椅速度以及方向；当图像采集器16探测到前方有障碍时，反馈信号给集成芯片17，集成芯片17判断是否为阶梯并计算是否能安全载人爬阶梯，如果判断为否，轮椅发出报警提示患者需要他人帮助，若是判断结果为是，通过集成芯片17的计算并借助轮椅底部的大驱动轮4、第二液压支撑轮19、第一液压支撑轮14和小驱动轮6之间的配合使轮椅缓慢爬阶梯；在判断条件为是的条件下，伺服电机11启动，控制第二液压支撑轮19和第一液压支撑轮14翻转至接触地面，并作为临时动力源驱动轮椅前进，如图7所示，当第二液压支撑轮19和第一液压支撑轮14翻转至接触地面时，小驱动轮6升起至第一台阶的上方一侧，此时驱动大驱动轮4的转动可使小驱动轮6移至第一台阶的上方，等到小驱动轮6抵达第一台阶终点时，第二液压支撑轮19和第一液压支撑轮14作为支撑使轮椅呈微弱角度使小驱动轮6抬升，当小驱动轮6在接触到第二台阶，此时小驱动轮6作为主要动力驱动源，若大驱动轮4接触到台阶，则同时驱动，确保轮椅的稳定，第二液压支撑轮19作为稳定轮椅的作用，防止因倾斜角度过大而产生的侧翻事故，此时完成了轮椅的爬楼梯过程，后面的操作只需重复上述操作即可实现轮椅的爬楼梯功能。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。