技術領域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)療輔助設備，具體涉及一種自平衡電動輪椅，屬于生活醫(yī)療設備技術領域。

背景技術：

輪椅對于殘障人士或者生病住院的病人是一種常見的醫(yī)療設備，它在輔助人們生病期間的生活方面扮演著重要的角色，隨著現代科技的不斷發(fā)展，出現了越來越多新型的輪椅，從原來的人工驅動發(fā)展到電動等。但是輪椅在病人自助使用方面仍有很大的發(fā)展空間，比如輪椅在有斜坡的路面上行走時如何保證使用者處于水平狀態(tài)，這一點尤其是對于身體有殘疾的人來說尤為重要，雖然現在出現了一些自平衡的設備，但是在輪椅上自平衡的應用效果仍存在使用不穩(wěn)定，成本高的情況。

技術實現要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種自平衡電動輪椅，其采用簡單的電動推桿配以虎克鉸以及陀螺儀傳感器實現穩(wěn)定使用，成本較低的目的。

本發(fā)明采取的技術方案為：一種自平衡電動輪椅，包括車體、兩個后輪和兩個前輪、方向驅動開關和輪轂電機鎖定開關、兩個腳踏板、兩個輪轂電機、左右電動推桿和前后電動推桿、電池架和電池組、控制器、第一陀螺儀傳感器和第二陀螺儀傳感器、虎克鉸、平衡座椅，其特征在于：以坐在輪椅上的人為基準，所述的車體上部設置有兩個扶手和兩個推手，下部設置為四方形框架結構，所述的四方形框架結構上設置有三角安裝架，所述的第一陀螺儀傳感器安裝在三角安裝架下部；所述的平衡座椅通過中心位置的虎克鉸鉸接安裝在三角安裝架上部，平衡座椅相對于三角安裝架有兩個自由度，即前后方向轉動和左右方向轉動，平衡座椅右前方下部位置安裝有第二陀螺儀傳感器；車體左側下部設置有左右電動推桿安裝座，車體下部后方設置有前后電動推桿安裝座，車體上的推手下方設置有靠背；所述的兩個后輪安裝在車體后部下方位置，兩個后輪中心分別設置有一個輪轂電機；所述的兩個前輪安裝在車體前部下方位置；所述的兩個腳踏板分別安裝在車體前方兩側位置；所述的電池架固定安裝在車體中央下方位置，所述的電池組固定安裝在電池架中，所述的控制器安裝在電池組上方，并與電池組相連接；所述的左右電動推桿下端鉸接安裝在所述的左右電動推桿安裝座上，左右電動推桿的活塞桿端部鉸接安裝在平衡座椅左側邊部中心位置；所述的前后電動推桿鉸接安裝在所述的前后電動推桿安裝座上，前后電動推桿的活塞桿端部鉸接安裝在平衡座椅后方邊部中心位置；所述的方向驅動開關安裝在車體上右側的扶手上，所述的輪轂電機鎖定開關安裝在車體上左側的扶手上；所述的兩個輪轂電機、左右電動推桿和前后電動推桿、方向驅動開關和輪轂電機鎖定開關分別通過線路與電池組和控制器相連接，電池組提供動力，控制器提供控制信號。

進一步的，所述的控制器設置有兩個檔位，分別為A檔位和B檔位，處于A檔位時，當方向驅動開關無動作時，所述的輪轂電機鎖定開關自動打開，兩個輪轂電機斷電并自鎖，防止在坡上溜車；處于B檔位時，當方向驅動開關無動作時，所述的輪轂電機鎖定開關自動關閉，輪轂電機斷電但不自鎖。

進一步的，所述的方向驅動開關包括四個方向，分別控制輪椅前進、左轉、右轉、后退，所述的輪轂電機鎖定開關可以手動開啟和關閉。

進一步的，所述的第一陀螺儀傳感器監(jiān)測車體的傾斜角度和傾斜方向，并將信號傳給控制器，控制器將信號處理后傳給左右電動推桿和前后電動推桿，分別進行不同程度伸縮，來調節(jié)平衡座椅保持水平；所述的第二陀螺儀傳感器監(jiān)測平衡座椅傾斜角度和傾斜方向，來確定平衡座椅是否達到水平，并將信號傳給控制器，控制器將信號處理后傳給左右電動推桿和前后電動推桿，分別進行微調，形成負反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。

進一步的，所述的兩個腳踏板表面設置有橡膠防滑層。

由于本發(fā)明采用了上述技術方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：(1)本發(fā)明通過設置有左右電動推桿和前后電動推桿來隨時保證平衡座椅處于水平位置，穩(wěn)定性較高；(2)通過設置有第一陀螺儀傳感器和第二陀螺儀傳感器，分別檢測車體和平衡座椅的水平度，從而使本發(fā)明的效果得到了雙重保障；(3)本發(fā)明成本較低，適合市場推廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體裝配立體結構示意圖。

圖2為本發(fā)明的另一角度整體裝配立體結構示意圖。

圖3為本發(fā)明中車體的三維立體結構示意圖。

圖4為本發(fā)明在左右傾斜路面上應用時的狀態(tài)示意圖。

圖5為本發(fā)明在前后傾斜路面上應用時的狀態(tài)示意圖。

附圖標號：1-車體；2-后輪；3-方向驅動開關；4-輪轂電機鎖定開關；5-前輪；6-腳踏板；7-輪轂電機；8-左右電動推桿；9-前后電動推桿；10-電池組；11-電池架；12-控制器；13-第一陀螺儀傳感器；14-虎克鉸；15-第二陀螺儀傳感器；16-平衡座椅；101-扶手；102-靠背；103-推手；104-左右電動推桿安裝座；105-前后電動推桿安裝座；106-三角安裝架。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步描述，在此發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

如圖1、圖2、圖3所示，一種自平衡電動輪椅，包括車體1、兩個后輪2和兩個前輪5、方向驅動開關3和輪轂電機鎖定開關4、兩個腳踏板6、兩個輪轂電機7、左右電動推桿8和前后電動推桿9、電池架11和電池組10、控制器12、第一陀螺儀傳感器13和第二陀螺儀傳感器15、虎克鉸14、平衡座椅16。以坐在輪椅上的人為基準，車體1上部設置有兩個扶手101和兩個推手103，下部設置為四方形框架結構，四方形框架結構上設置有三角安裝架106，第一陀螺儀傳感器13安裝在三角安裝架106下部。平衡座椅16通過中心位置的虎克鉸14鉸接安裝在三角安裝架106上部，平衡座椅16相對于三角安裝架106有兩個自由度，即前后方向轉動和左右方向轉動，平衡座椅16右前方下部位置安裝有第二陀螺儀傳感器15。車體1左側下部設置有左右電動推桿安裝座104，車體1下部后方設置有前后電動推桿安裝座105，車體1上的推手103下方設置有靠背102。兩個后輪2安裝在車體1后部下方位置，兩個后輪2中心分別設置有一個輪轂電機7。兩個前輪5安裝在車體1前部下方位置。兩個腳踏板6分別安裝在車體1前方兩側位置。電池架11固定安裝在車體1中央下方位置，電池組10固定安裝在電池架11中，控制器12安裝在電池組10上方，并與電池組10相連接。左右電動推桿8下端鉸接安裝在所述的左右電動推桿安裝座104上，左右電動推桿8的活塞桿端部鉸接安裝在平衡座椅16左側邊部中心位置。前后電動推桿9鉸接安裝在所述的前后電動推桿安裝座105上，前后電動推桿9的活塞桿端部鉸接安裝在平衡座椅16后方邊部中心位置。方向驅動開關3安裝在車體1上右側的扶手101上，輪轂電機鎖定開關4安裝在車體1上左側的扶手101上。兩個輪轂電機7、左右電動推桿8和前后電動推桿9、方向驅動開關3和輪轂電機鎖定開關4分別通過線路與電池組10和控制器12相連接，電池組10提供動力，控制器12提供控制信號。

控制器12設置有兩個檔位，分別為A檔位和B檔位，處于A檔位時，當方向驅動開關3無動作時，所述的輪轂電機鎖定開關4自動打開，兩個輪轂電機7斷電并自鎖，防止在坡上溜車；處于B檔位時，當方向驅動開關無動作時，所述的輪轂電機鎖定開關4自動關閉，輪轂電機7斷電但不自鎖。方向驅動開關3包括四個方向，分別控制輪椅前進、左轉、右轉、后退，所述的輪轂電機鎖定開關4可以手動開啟和關閉。第一陀螺儀傳感器13監(jiān)測車體1的傾斜角度和傾斜方向，并將信號傳給控制器12，控制器12將信號處理后傳給左右電動推桿8和前后電動推桿9，分別進行不同程度伸縮，來調節(jié)平衡座椅16保持水平；所述的第二陀螺儀傳感器15監(jiān)測平衡座椅16傾斜角度和傾斜方向，來確定平衡座椅16是否達到水平，并將信號傳給控制器12，控制器12將信號處理后傳給左右電動推桿8和前后電動推桿9，分別進行微調，形成負反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。兩個腳踏板6表面設置有橡膠防滑層。

本發(fā)明的工作原理為：本發(fā)明在使用時，使用者可以通過控制器12將檔位設置在A檔位或者B檔位。檔處于A檔位時，啟動方向驅動開關3，可以實現四個方向的控制，分別為前進、左轉、右轉、后退；當使用者停止使用方向驅動開關3時，輪轂電機鎖定開關4可以自動啟動，此時兩個輪轂電機7斷電并自鎖，防止在坡上溜車。當處于B檔位時，輪轂電機鎖定開關4可以自動關閉，此時可以由人通過車體1上的兩個推手103實現本發(fā)明的行走。無論使用哪個檔位，本發(fā)明在第一陀螺儀傳感器13和第二陀螺儀傳感器15以及左右電動推桿8和前后電動推桿9的控制下可以保證平衡座椅16始終處于水平位置，如圖3和圖4所示，分別為本發(fā)明處于左右傾斜路面上應用時的狀態(tài)示意圖和在前后傾斜路面上時的狀態(tài)示意圖，從圖中可以看出，平衡座椅16始終處于水平位置。