分體式殘疾人智能輪椅的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種既適用于一般殘疾人又適用于殘疾人運動員的智能輪椅。使用本發(fā)明分體式殘疾人智能輪椅可以將座椅上輪椅乘坐者的雙手完全解放出來。這對于參加輪椅運動的各有關(guān)殘疾人運動員尤為重要，并將對輪椅網(wǎng)球、輪椅乒乓球、輪椅排球、輪椅籃球、輪椅擊劍、輪椅羽毛球、輪椅臺球、輪椅高爾夫等殘疾人運動項目產(chǎn)生全新的突破。
【背景技術(shù)】
[0002]輪椅既是一般殘疾人的代步工具，更是有關(guān)殘疾人輪椅運動項目必不可少的運動器材?，F(xiàn)有的輪椅大部分都是依靠輪椅乘坐者通過手動輪圈來掌控輪椅的轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)向，使用過程中必須要有一只手或雙手始終不能脫離輪圈。為此，我們發(fā)明設(shè)計了基于計算機軟、硬件技術(shù)，自動控制執(zhí)行機構(gòu)，差速機構(gòu)，限速機構(gòu)，力傳感器等現(xiàn)代高科技技術(shù)綜合實現(xiàn)輪椅的自動控制。采用本發(fā)明專利分體式殘疾人智能輪椅，將使輪椅乘坐者的雙手完全得以解放出來。這特別對于輪椅運動員具有極大的現(xiàn)實意義。而且，也必然對有關(guān)殘疾人輪椅運動項目產(chǎn)生極大地深遠(yuǎn)影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:為了將輪椅乘坐者的雙手完全解放出來，本發(fā)明分體式殘疾人智能輪椅是由殘疾人自身重心位置的調(diào)整和腰部的扭轉(zhuǎn)運動通過力傳感器來主動控制機械執(zhí)行機構(gòu)，并通過自動控制電路和相應(yīng)的軟件對輪椅的前進(jìn)、轉(zhuǎn)向、倒退和制動等進(jìn)行無級變速調(diào)整控制。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:將輪椅分為上下兩部分，上部分為座椅，下部分為四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)。座椅與運轉(zhuǎn)機構(gòu)之間通過球鉸鏈機構(gòu)連接。四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)的前輪為具有一定傾斜角度的主動輪，后輪為直立的從動輪，左右輪之間設(shè)置有差速機構(gòu)以保證轉(zhuǎn)向時的穩(wěn)定性。四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)的啟動、制動、轉(zhuǎn)向、變速等均由輪椅乘坐者自身重心位置的調(diào)整和腰部的扭轉(zhuǎn)動作進(jìn)行主動控制。四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)由電動機帶動，可以是前驅(qū)、后驅(qū)或四驅(qū)。
[0005]分體式殘疾人智能輪椅，是由座椅(I)、球鉸鏈機構(gòu)(2)、四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)(3)、機械執(zhí)行機構(gòu)(4)、自動控制電路(5)、計算機軟件系統(tǒng)(6)、電動機(7)、轉(zhuǎn)向差速機構(gòu)⑶、手動輪圈(9)、手動控制開關(guān)(10)、電動機限速機構(gòu)(12)、力傳感器(13)、四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)(3)的主動輪(14)、四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)(3)的從動輪(15)等主要零部件組成；所述力傳感器(13)包括第一力傳感單元(131)、第二力傳感單元(132)、第三力傳感單元(133)、第四力傳感單元(134)，所述第一力傳感單元(131)、第二力傳感單元(132)、第三力傳感單元(133)、第四力傳感單元(134)設(shè)置在座椅(I)和四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)(4)之間的平臺上，所述第一力傳感單元(131)、第二力傳感單元(132)、第三力傳感單元(133)、第四力傳感單元(134)分別設(shè)置在上述平臺的左前、右前、右后、左后位置，當(dāng)人體上體向正前方傾斜時，第一力傳感單元(131)和第二力傳感單元(132)所受到的壓力相等、并大于第三力傳感單元(133)和第四力傳感單元(134)所受到的壓力，則控制左主動輪(141)和右主動輪(142)以相同的轉(zhuǎn)速向前運動；
[0006]當(dāng)人體上體通過腰部向正后方傾斜時，第三力傳感單元(133)和第四力傳感單元(134)所受到的壓力相等、并大于第一力傳感單元(131)和第二力傳感單元(132)所受到的壓力，則控制左主動輪(141)和右主動輪(142)以相同的反向轉(zhuǎn)速向后倒退；
[0007]當(dāng)人體上體通過腰部向左前方傾斜時，第一力傳感單元(131)所受到的壓力大于其它力傳感單元所受到的壓力，壓力差值在預(yù)定的范圍內(nèi)時，即控制左主動輪(141)的轉(zhuǎn)速小于右主動輪(142)的轉(zhuǎn)速，完成向左前運動；
[0008]當(dāng)人體上體通過腰部向左后方傾斜時，第四力傳感單元(134)所受到的壓力大于其它力傳感單元所受到的壓力，壓力差值在預(yù)定的范圍內(nèi)即控制左主動輪(141)的反向轉(zhuǎn)速大于右主動輪(142)的反向轉(zhuǎn)速，完成向左后運動；
[0009]當(dāng)人體上體通過腰部向右前方傾斜時，第二力傳感單元(132)所受到的壓力大于其它力傳感單元所受到的壓力，壓力差值在預(yù)定的范圍內(nèi)即控制右主動輪(142)的轉(zhuǎn)速小于左主動輪(141)的轉(zhuǎn)速，完成向右前運動；
[0010]當(dāng)人體上體通過腰部向右后方傾斜時，第三力傳感單元(133)所受到的壓力大于其它力傳感單元所受到的壓力，壓力差值在預(yù)定的范圍內(nèi)即控制右主動輪(142)的反向轉(zhuǎn)速大于左主動輪(141)的反向轉(zhuǎn)速，完成向右后運動。
[0011]所述的分體式殘疾人智能輪椅，座椅(I)上輪椅乘坐者(11)通過自身重心位置的調(diào)整和腰部的扭轉(zhuǎn)動作對運轉(zhuǎn)機構(gòu)的前進(jìn)、轉(zhuǎn)向、倒退和制動等動作進(jìn)行主動的無級變速調(diào)整控制，通過自身重心相對于球鉸鏈機構(gòu)(2)前、后、坐、右傾角的不同大小和腰部扭轉(zhuǎn)動作的不同強弱程度對運轉(zhuǎn)機構(gòu)的速度大小和轉(zhuǎn)動方向的角度大小進(jìn)行自主調(diào)節(jié)。
[0012]所述的分體式殘疾人智能輪椅，四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)(3)的啟動和制動既可以由座椅
(I)上輪椅乘坐者(11)自身重心位置的調(diào)整和腰部的扭轉(zhuǎn)動作通過力傳感器(13)進(jìn)行掌控，也可以通過手動控制開關(guān)(10)進(jìn)行手動掌控。
[0013]所述的分體式殘疾人智能輪椅，智能輪椅四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)(3)的前進(jìn)、轉(zhuǎn)向、倒退、制動及運轉(zhuǎn)速度大小和轉(zhuǎn)動方向大小等動作既可以通過力傳感器(13)、機械執(zhí)行機構(gòu)
(4)、自動控制電路(5)、計算機軟件系統(tǒng)(6)等組合完成，也可以完全由輪椅乘坐者(11)通過手動輪圈(9)來完成，當(dāng)兩者同時實施時將以手動輪圈(9)的控制為主。
[0014]所述的分體式殘疾人智能輪椅，四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)(3)經(jīng)由電動機(7)進(jìn)行驅(qū)動，四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)(3)的驅(qū)動可以是前驅(qū)或后驅(qū)或四驅(qū)。
[0015]所述的分體式殘疾人智能輪椅，驅(qū)動四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)(3)的電動機(7)設(shè)有限速機構(gòu)(12)ο
[0016]所述的分體式殘疾人智能輪椅，力傳感器(13)是其兩端具有彈性元件的壓力傳感器。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點是:
[0018](I)采用了現(xiàn)代計算機硬、軟件技術(shù)和自動控制執(zhí)行機構(gòu)，差速機構(gòu)，限速機構(gòu)等現(xiàn)代高科技技術(shù)的綜合，實現(xiàn)了輪椅的自動控制。
[0019](2)本分體式殘疾人智能輪椅既可以采用由輪椅乘坐者自身重心位置的調(diào)整和腰部的扭轉(zhuǎn)運動通過力傳感器來主動控制機械執(zhí)行機構(gòu)，并通過自動控制電路和相應(yīng)的軟件對輪椅的前進(jìn)、轉(zhuǎn)向、倒退和制動等進(jìn)行無級變速調(diào)整控制。同時，也可以按現(xiàn)有的輪椅控制方式采用手動輪圈控制。而且，當(dāng)兩種控制方式同時實施時將以手動輪圈的控制為主。
[0020](3)本分體式殘疾人智能輪椅在國內(nèi)外均屬首創(chuàng)。目前，國內(nèi)外均未見有與此類似的相關(guān)報道。
【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0022]圖1為本發(fā)明分體式殘疾人智能輪椅的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。
[0023]圖2為本發(fā)明分體式殘疾人智能輪椅的結(jié)構(gòu)示意正視圖。
[0024]圖3為本發(fā)明分體式殘疾人智能輪椅的結(jié)構(gòu)示意俯視圖。
[0025]圖中:分體式殘疾人智能輪椅，是由座椅⑴、球鉸鏈機構(gòu)(2)、四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)(3)、機械執(zhí)行機構(gòu)⑷、自動控制電路(5)、計算機軟件系統(tǒng)(6)、電動機(7)、轉(zhuǎn)向差速機構(gòu)⑶、手動輪圈(9)、手動控制開關(guān)(10)、電動機限速機構(gòu)(12)、力傳感器(13)等主要零部件組成。
【具體實施方式】
[0026]參看圖1、圖2，分體式殘疾人智能輪椅。主要由座椅(I)、球鉸鏈機構(gòu)(2)、四輪運轉(zhuǎn)機構(gòu)⑶、機械執(zhí)行機構(gòu)⑷、自動控制電路(5)、計算機軟件系統(tǒng)(6)、電動機(7)、轉(zhuǎn)向差速機構(gòu)(8)、手動輪圈(9)、手動控制開關(guān)(10)、電動機限速機構(gòu)(12)、力傳感器(13)等主要零部件組成。
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