一种轮椅

1.本发明涉及代步设备技术领域，具体来说是一种轮椅。


背景技术：

2.市面上的轮椅大多是产品结构和功能都比较单一的普通轮椅，一般只能用来平地行驶代步。
3.普通轮椅在有坡度的道路上行驶时，整个轮椅及使用者都会发生与斜坡相同角度的倾斜，如果斜坡过大，很容易发生倾翻，严重威胁使用者的生命安全。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种能够水平调节的轮椅。
5.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
6.一种轮椅，包括车架(1)、水平调节机构；所述水平调节机构包括转轴(21)、弧形滑杆(22)、滑轮(23)；所述转轴(21)与车架(1)转动连接，坐垫(3)与转轴 (21)固定；所述滑轮(23)固定在车架(1)上，所述滑杆(22)与滑轮(23)滑动配合，且弧形滑杆(22)的两端与所述坐垫(3)下表面前后位置固定；所述转轴(21) 与弧形滑杆(22)同轴。
7.本发明提供的轮椅，通过滑杆和滑轮的配合，坐垫以转轴定轴转动，利用重力摆原理实现斜坡时人身体保持平衡，提供用户安全。
8.进一步的，所述弧形滑杆(22)为半圆形滑杆(22)，有两根，分别位于坐垫(3) 的左右两侧。
9.进一步的，在所述车架(1)上安装有档杆(25)；所述档杆(25)穿过弧形滑杆 (22)与坐垫(3)围合形成的通孔。
10.进一步的，所述坐垫(3)包括上下两层垫板，所述上下垫板均开有向下贯通的如厕孔(33)；上下垫板之间具有一定高度的间隙，在间隙中安装有卷帘(41)；卷帘 (41)的一端通过弹性件(42)与垫板的一端固定，卷帘(41)的另一端通过收卷轴 (43)与垫板的另一端转动连接；所述收卷轴(43)与收卷电机(44)的输出轴固定；所述卷帘(41)打开时，覆盖下垫板的如厕孔(33)。
11.进一步的，所述收卷电机(44)固定在坐垫(3)的侧边。
12.进一步的，所述收卷轴(43)的两端均通过轴承与上垫板或下垫板的一侧端部固定，且收卷轴(43)与上垫板或下垫板之间具有一定间隙。
13.进一步的，所述车架(1)包括靠背(11)、坐垫架(12)、行走轮安装架(13)；所述坐垫架(12)位于行走轮安装架(13)上方，均与靠背(11)成直角固定；所述坐垫架(12)包括左右两侧横杆(121)；所述转轴(21)的两端分别通过轴承座(24) 固定在横杆(121)上；两所述横杆(121)的相对侧开设有滑槽，所述档杆(25)的一端与滑槽滑动配合。
14.进一步的，在作祟坐垫架(12)和行走轮安装架(13)之间，还固定有安装板 (14)；所述滑轮(23)固定在安装板(14)上。
15.进一步的，还包括减速器(51)、编码器(52)、红外传感器(53)、陀螺仪(54)、超声波传感器(55)；所述减速器(51)的输出轴与驱动轮同轴连接；所述编码器(52) 固定在车架(1)上；所述红外传感器(53)、超声波传感器(55)、陀螺仪(54)均固定在车架(1)上，所述红外传感器(53)的检测范围为前下方；所述超声波检测范围为水平前方；所述减速器(51)、红外传感器(53)、陀螺仪(54)、超声波传感器(55) 均与单片机通信连接，编码器(52)与减速器(51)通信连接。
16.进一步的，所述红外传感器(53)、超声波传感器(55)、陀螺仪(54)均固定安装板(14)的下方。
17.本发明的优点在于：
18.本发明提供的轮椅，通过滑杆和滑轮的配合，坐垫以转轴定轴转动，利用重力摆原理实现斜坡时人身体保持平衡，提供用户安全。
19.还通过能够收卷的卷帘实现对如厕孔的覆盖和裸露，尤其是卷帘位于坐垫的上下垫板夹层之间，收卷时无需用户站起，适应性更强。
20.通过红外传感器、声波传感器、陀螺仪实现对危险环境的识别，配合减速器可及时刹车止停，实现避障功能。
附图说明
21.图1为本发明实施例1中轮椅的侧视结构示意图；
22.图2为本发明实施例1中轮椅的正视结构示意图；
23.图3为本发明实施例2中轮椅的去除上垫板后的俯视结构示意图；
24.图4为本发明实施例3中轮椅的立体结构示意图；
25.图5为图4中a部放大结构示意图；
26.图6为本发明实施例中轮椅的智能控制逻辑图。
具体实施方式
27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。
28.实施例1
29.本实施例提供一种能够水平调节的轮椅，如图1、图2所示，包括车架1、水平调节机构。本实施例中车架1包括靠背11、坐垫架12、行走轮安装架13，均采用铝材焊接制得，既轻便，又能满足强度需求。坐垫架12位于行走轮安装架13的上方，均与靠背11成直角高度。本实施例中，坐垫架12为两根悬臂横杆121，分别位于靠背11 的左右两侧。在坐垫架12和行走轮安装架13之间还固定有安装板14，用以为滑轮21 提供固定基础。水平调节机构包括转轴21、弧形滑杆22、滑轮23；转轴21的两端分别通过轴承座24与两根横杆121转动连接，坐垫与转轴21固定；滑轮23固定在安装板14上，滑杆22的外圈与滑轮23滑动配合，且弧形滑杆22的两端与坐垫3下表面前后位置固定。本实施例中，滑杆22采用半圆形，转轴21与弧形滑杆22同轴。当行经斜坡时，在利用重力摆原理，坐垫3以转轴21为转轴21进行定轴转动，在滑杆22
与滑轮23的配合下坐垫3保持稳定，从而保证坐姿的水平状态，提高安全性。本实施例中，滑杆22为两根，分别位于坐垫3下方的左右两侧，进一步保证坐垫3的稳定性。
30.本实施例中，为了避免坐垫3转动角度过大导致倾翻，通过档杆25来限制滑杆22 的转动角度，具体为：在横杆121的内侧开有滑槽，档杆25一端通过角铁与滑槽配合实现滑动，并通过紧固螺栓固定，从而实现档杆25可沿横杆121长度方向调节位置。档杆25另一端穿过有滑杆22与坐垫3下表面围合形成的封闭通孔，当坐垫3转动到一定角度时，档杆25限制了滑杆22的滑动，继而限制的坐垫3的转动角度，保证不会倾翻。根据实际需要，可通过档杆25在横杆121上的位置来实现坐垫3转动角度的调节。
31.轮椅采用铝合金搭建的靠椅骨架以及可调角度扶手，使用者可以根据自身情况调节扶手角度，满足了大多数人的需求，相关控制台设置于扶手外侧，方便使用者随时操作。扶手可调结构为常规结构，在此不再详述。
32.实施例2
33.在实施例1的基础上，本实施例还进一步提供的辅助如厕功能，如图2、3所示，具体为：坐垫3包括上下两层垫板31、32，上下垫板均开有向下贯通的如厕孔33；上下垫板之间具有一定高度的间隙，在间隙中安装有卷帘41；卷帘41的一端通过弹性件 42与上垫板或下垫板的一端固定，卷帘41的另一端通过收卷轴43与上垫板或下垫板的另一端转动连接；收卷轴43与收卷电机44的输出轴固定；卷帘41打开时，覆盖下垫板的如厕孔33。两层垫板可一端铰接固定，另一端为打开端，便于打开检检修更换卷帘41、收卷轴43等。收卷轴43与垫板的固定方式可以为：在下垫板前端侧边两端分别固定轴承，收卷轴43的两端分别穿在轴承内，重要的是收卷轴43与垫板端面具有一定间隙，可满足收卷时收卷轴43直径增大的空间需求。收卷轴43的其中一端与收卷电机44的输出端固定，由收卷电机44带动收卷轴43转动，从而收卷卷帘41。上下垫板之间可通过安装垫片形成中间的间隙，满足卷帘41的安装空间需求。另外，收卷轴43可位于坐垫3的前端或后端。当轮椅上人员需要如厕时，启动收卷电机44，带动收卷轴43正转，从而将卷帘41收卷，暴露下垫板的如厕孔33，简易坐便器可放置在安装板14上。如厕结束后，启动收卷电机44反转，在弹簧的复位作用下，带动卷帘41铺展开来，覆盖下层垫板的如厕孔33。
34.本实施例中，收卷电机44固定在坐垫3的侧边(螺栓固定)，收卷电机44的启动按钮可以设置在轮椅的扶手上，便于使用者操作。
35.实施例3
36.本实施例在实施例1或实施例2的基础上，如图4、图5、图6所示，提供避障功能，包括减速器51、编码器52、红外传感器53、陀螺仪54、超声波传感器55；减速器51的输出轴与驱动轮与驱动轮间通过弹性柱销联轴器连接，保护了电机轴并提高了电机轴的寿命；蓄电池5固定在车架1的后方，编码器52与减速器51固定在一起；红外传感器53、超声波传感器55、陀螺仪54均固定在安装板14下方，固定方式一般采用螺栓固定，便于拆卸更换。红外传感器53的检测范围为前下方；超声波检测范围为水平前方；减速器51、红外传感器53、陀螺仪54、超声波传感器55均与单片机通信连接。通过三轴陀螺仪54检测坡度，平行放置超声波和斜向下放置的红外传感器53 检测断崖与障碍，经过stm32单片机处理数据控制两侧电机的不同转速以实现驱动、转向、避障等动能，通过ad控制大功率pwm编码器52从而控制电机。本实施例中避障功能涉及的软件均为现有技术。
37.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。