CN105662742B - 装有多枢轴侧倾机构的电动移动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种具有侧倾机构电动轮椅100，所述侧倾机构安装有多枢轴，可在使用或不使用双手的情况下行驶该电动轮椅100。轮椅100装有两个相互间隔开的驱动轮101，每个驱动轮安装在单独的驱动轴104上，不受另外一个驱动轮的影响。驱动控制器驱动耦合于驱动轴104，驱动控制器位于底座102内部，枢接于驱动轴104。通过使用者移动身体重心或者移动其方向，使得安装在侧倾机构上的轮椅座103向前后左右四个方向倾斜身体。侧倾机构装有三种枢轴，即一级枢轴P1、二级枢轴P2以及三级枢轴P3。一级枢轴P1将底座102枢接至驱动轴104。二级枢轴P2安装在底座102之上并与之毗连，将驱动杆105的两端分别枢接至底座102。侧倾机构与驱动控制器连接至重心移动传感器，以便控制轮椅100的移动与行进方向。一级枢轴P1与二级枢轴P2能让轮椅座103朝着相对于驱动轮101前或后(103F与103B)的方向移动，重心移动传感器能感知到移动，继而促使驱动控制器将驱动力传输至一个或两个驱动轮上，使得轮椅100按照已感知到的方向移动，例如前进或后退。二级枢轴P2能增强使用者重心移动的偏移量，从而加大轮椅座103相对于驱动轴朝后或朝前(103F与103B)倾斜的控制，仅有一级枢轴P1无法让驱动轴104运转。三级枢轴P3位于二级枢轴P2之上，轮椅座103之下并与之毗连，以便将驱动杆105的两端枢接至轮椅座。三级枢轴P3能通过侧倾机构让轮椅座104朝左右(103R与103L)方向倾斜。感知到左右移动的重心移动传感器，促使驱动控制器将驱动力传输至一个或两个驱动轮上，使得轮椅100朝左转或朝右转。

Description

装有多枢轴侧倾机构的电动移动装置

技术领域

本发明涉及一种安装有多枢轴侧倾机构的电动移动装置，尤其涉及一种电动轮椅，其可在使用或不使用双手的情况下控制该电动轮椅。

背景技术

现有的移动装置存在一个问题，使用者不能对现有移动装置比如轮椅进行简易操作，尤其是四肢(胳膊和腿)损伤或行动受限的使用者。

大部分轮椅都不适合在所有类型的表面使用。轮椅不能在柔软表面上顺畅行驶，比如草坪或起伏地表，即轮椅不能在“非公路”上使用。现有技术的轮椅很容易被卡住并且需要他人帮助在“非公路”上行驶。

电动轮椅通常需要手工控制驱使轮椅向前后行进，和/或只通过一种枢轴机构控制轮椅的前后行进。目前的轮椅是通过使用者的重心位置控制，然而这些轮椅不能在有特殊需求的地点(拥挤地点或商店)精密控制行驶，或不适用于“非公路”情况。

发明内容

现有引用：

所有引用包括任何专利或者本说明书中引用的专利申请，均通过引用并入此处。并不是说所有的引用都构成现有技术。关于引用的探讨是在声明发明人的立场，并且申请人对被引用文件的精确性与相关性保留质疑权利。应清楚知晓虽然该文引用了若干篇现有技术出版物，但并不是说上述文件在现有技术领域，新西兰或者其它任何国家构成了公知常识的一部分。

术语定义：

据公认，在不同解释下，术语“包括”被授予“排它的”或“非排它的”含义。针对本说明书所述目的，除非另有说明，术语“包括”应解释为“非排它的”——即不仅含有直接引用的已列明组件，也含有其他非指定的组件或元件。该项原理阐述也适用于当术语“被包含”或“包括”被用于涉及某种方法或过程中的一种或多种步骤之中。

本发明目的：

本发明的目的在于提供一种具有侧倾机构的电动移动装置，该侧倾机构装有多枢轴，尤其涉及一种电动轮椅，用于改进现有技术的不足之处与局限性，或至少为公众提供一种实用选择。

本发明概述：

首先，本发明涉及一种具有侧倾机构的电动移动装置，该侧倾机构装有多枢轴，尤其涉及一种电动轮椅，其可在使用或不使用双手的情况下控制该电动轮椅的前进和转动，其中电动移动装置包括：

1.至少两个驱动轮，每个驱动轮安装在一个单独的驱动轴上，以便每个驱动轮都能够独立运转；

2.驱动控制器与驱动轴形成驱动耦合；

3.轮椅座安装在侧倾机构上，通过使用者改变其身体的重心或者改变重心的方向，从而使得轮椅座向前后左右四个方向倾斜；

4.重心移动传感器连接至侧倾机构，且驱动控制器能感知到使用者在特定方向的位移，重心移动传感器能让驱动控制器把驱动力传输至其中的一个驱动轮或两个驱动轮，以便让移动装置朝向感知到的移动了的使用者重心方向移动，让移动装置朝前或朝后驱动，并且/或者朝左/朝右行驶；

所述移动装置，其特征进一步在于，侧倾机构装有一级枢轴和二级枢轴，其中一级枢轴安装于驱动轴上以使得侧倾机构将轮椅座朝后或朝前倾斜，二级枢轴安装在一级枢轴上方，与一级枢轴相隔一段距离，从而使得二级枢轴位于轮椅座与驱动轴之间，进而二级枢轴让轮椅座朝后或朝前围绕二级枢轴倾斜，以增强重心移动的偏移量，从而加大了通过驱动轴控制的轮椅座朝后或朝前倾斜的控制。

优选地，移动装置装有倾斜锁扣，能够锁定侧倾机构，避免轮椅座侧倾。

优选地，移动装置装有手动控制器，能够有选择性地与侧倾机构以及重心移动传感器啮合；通过使用手动控制器，使得侧倾机构的左右移动脱离；手动控制器的左右移动，促使重心移动传感器驱动控制器朝着需要的方向操作移动装置。

优选地，侧倾机构装有三级枢轴，所述三级枢轴位于二级枢轴与轮椅座之间，三级枢轴使得侧倾机构将轮椅座朝左或朝右倾斜，进而让移动装置朝左转或朝右转。

优选地，所述三级枢轴通过至少一根杆连接于二级枢轴，所述杆从二级枢轴向上延伸至轮椅座。

优选地，一级枢轴装有基础部件，枢接位于驱动轴的关键部位，其中基础部件内部至少装有驱动控制器。

优选地，二级枢轴位于基础部件的上方并且二者毗连，以便将杆的一个末端连接至基础部件。

优选地，侧倾机构装有一个或多个可调弹簧，以便达到平衡并适用于不同体重的人群，其特征在于，可调弹簧的一端附接在侧倾机构的上部点/件，可调弹簧的另一端附接在电动移动装置的固定点/件。

优选地，电动移动装置包括有液压***，以便控制并调节轮椅座的移动，其特征在于，液压***包括液压油缸、液压管路、一个或多个液压流量控制阀，其中液压油缸连接于轮椅座与基础部件之间。

优选地，电动移动装置装有连接至液压***的线路锁扣，且线路锁扣激活后能锁定液压***，从而避免轮椅座侧向移动。

优选地，移动装置具有两个轮子。

优选地，重心移动传感器感知重心向前移动，促使驱动控制器将驱动力传输至车轮，从而让移动装置向前移动。

优选地，重心移动传感器感知到重心向后移动，促使驱动控制器将驱动力传输至车轮，从而让移动装置向后移动。

优选地，移动装置的速度通过使用者轮椅座的前后移动进行控制，轮椅座前后移动中的重心改变的较大速率通过重心移动传感器感知，促使驱动控制器增大车轮驱动输出，从而增大移动装置的速度。

优选地，移动装置转向度通过使用者左右移动的转向度进行控制，左右移动的较大范围通过重心移动传感器感知，促使驱动控制器为移动装置传输更为紧密的转向度。

以下为更多方面的描述。

附图说明

参照附图通过举例描述本发明：

图1为依据本发明优选实施方式的的电动移动装置的正面透视图。

图2为图1中电动移动装置的背面透视图。

图3为图1中电动移动装置(移除轮椅座)的背面透视图。

图4为依据本发明优选实施方式的的电动移动装置的侧向剖面图。

图5为图4中具有驱动控制机构的电动移动装置的背视图，该驱动控制机构装有多个枢轴。

具体实施方式

以下描述说明涉及本发明的优选实施方式，即一种在使用或不使用双手的情况下均可控制的电动轮椅。由于优选实施方式仅作为本发明的例示，因此本发明不限于所描述的优选实施方式。在不偏离本发明保护范围的前提下，可能存在显而易见的变动与修改。

图1至图5展示的移动装置为轮椅的优选实施方式。

图1至图3展示了轮椅100的不同视图，图4与图5详细展示了轮椅100的多枢轴布局。

轮椅100为电动轮椅100，电源来自电池，然而其他已知的轮椅100供电模式尚处于构想之中。

轮椅100能够在公路与非公路的路况下使用。轮椅100能够在使用或不使用双手的情况下操作行驶。使用者坐在轮椅100的轮椅座103上，通过自身的重心移动来控制轮椅100的行进，而无需使用双手。

轮椅100装有两个车轮101，每个车轮101独立安装在驱动轴104上。驱动轴104通过驱动传动装置驱动连接于驱动电机。驱动电机由驱动控制器20控制。驱动控制器20连接至重心变化传感单元30。重心变化传感单元30连接至轮椅座侧倾机构40。轮椅座103可与轮椅座侧倾机构40分开。

轮椅座103安装于侧倾机构40，能够让轮椅座103前倾，因而让轮椅100向前移动；也可让轮椅座103后倾以让轮椅100后退。使用者朝向他们希望轮椅移动的特殊方向移动其重心，轮椅座103会在此作用下倾斜。重心移动越远，轮椅移动速度越快。轮椅座向左或向右的倾斜能让轮椅行进，例如，使用者的重心向左位移，轮椅10会朝左行驶。

轮椅103包括有能锁定侧倾机构的可变式倾斜锁定机构，能让轮椅座不朝左右方向倾斜，但却能朝前后方向移动。

重心移动传感单元30能感知到使用者向前的重心移动，促使驱动控制器20将驱动力传输至车轮，从而让轮椅100朝前行驶。重心移动传感单元30能感知到使用者向后的重心移动，促使驱动控制器20将驱动力传输至车轮，从而让轮椅100朝后行驶。轮椅100速度通过使用者在特殊方向向前后移动重心变化的速率进行控制。重心移动传感单元30采用陀螺仪感知使用者的使用者重心的移动，且其包括有与侧倾机构40相连接的偏置***。偏置***装有弹簧，该弹簧位于侧倾机构40与重心移动传感单元30之间。如果使用者的上半身控制能力有限，偏置***弹簧提供阻力让使用者返回非倾斜位置。

重心移动传感单元30能够在关闭与开启位置激活，例如当处于关闭位置，重心移动传感单元30处于非运转状态；当处于开启位置，重心移动传感单元30处于运转状态，能够感知使用者的重心移动并控制轮椅100。

轮椅100转向度通过使用者左右移动的转向度进行控制，左右移动的范围越大，其转向度越紧密。

轮椅座103通过凸轮锁布置方式安装于侧倾机构40，从而轮椅座103可在需要的情况下拆除，例如进行维护或更换轮椅座的情况下。

轮椅座103包括有轮椅座、后部、左侧部分与右侧部分。轮椅座与后部能从左侧部分与右侧部分中分离，从而轮椅座与后部能够相对于左侧部分与右侧部分进行独立移动。左侧部分与右侧部分能够进行侧向移动，从而二者之间的宽度可被调节以适应不同体型的使用者。左侧部分与右侧部分亦可拆卸，以方便使用者坐上或离开轮椅100；可选地，左侧部分与右侧部分被枢接安装于轮椅座，其可以向上转动并且不挡道，从而方便使用者坐上或离开轮椅100。轮椅座103优选为向前移动。

轮椅100包括有位于侧倾机构且与侧倾机构相连接的阻尼器，阻尼器能控制使用轮椅100出现的振摆效应以及转向过度产生的影响。阻尼器属于液压阻尼器，且包含有调节阀50以增强或降低阻尼效应。

轮椅100装有可升降支脚架，从而当处于较低位置，支脚架在静止状态下为移动装置提供稳定性。远端支脚架装有脚轮。

轮椅100装有挡泥板，该挡泥板延伸覆盖并位于车轮101之上。车轮101的轮辋装有握柄，从而使用者在需要的情况下能够使用握柄操作移动装置。

回到图4与图5，移动装置展示了与装有多枢轴的侧倾机构有关的细节，以便控制轮椅100的移动和行驶。为进行说明，图4与图5展示不同位置的轮椅座103，即前方(103F)、直立(103U)、后方(103B)、右侧(103R)以及左侧(103L)。

轮椅100装有两个定距离间隔的驱动轮101，每个驱动轮安装在单独的驱动轴104上，不受另外一个驱动轮的影响。底座102位于驱动轴104的关键部位，构成侧倾机构的一级枢轴P1。轮椅座103通过驱动轴105连接至底座102，涉及二级枢轴P2与三级枢轴P3。

二级枢轴P2安装在底座102之上并与之毗连，将驱动杆105的两端分别连接至底座102(如图5所示)。一级枢轴P1与二级枢轴P2能让轮椅座103朝前或朝后(103F与103B)移动，轮椅101则会朝前或朝后行进，轮椅100朝前或朝后移动。二级枢轴P2能增强使用者重心移动的偏移量，以此加大了通过驱动轴104控制的轮椅座103朝后或朝前(103F与103B)倾斜的控制，仅有一级枢轴无法让驱动轴104运转。

三级枢轴P3位于二级枢轴P2之上，轮椅座103之下并与之毗连，以便将驱动杆105的两端分别枢接至轮椅座。三级枢轴P3能通过侧倾机构让轮椅座104朝左右(103R与103L)方向倾斜，以此让轮椅向左转或向右转。为了加强并控制轮椅座104在左右方向的移动，液压油缸108连接于轮椅座与底座102之间。液压油缸连接至液压管路109，然后连接至液压流量阀，以便能够从侧向、前方与后方控制并调节移动方向。液压***连接至管路锁扣111，在激活状态下锁定液压***，防止轮椅座在侧向(103L与103R)移动。在锁定状态下，通过控制杆操控轮椅在侧向移动，优选地，控制杆位于轮椅100侧臂上并与之毗连。

可调弹簧107是一种平衡方法，适用于不同体重的人群。可调弹簧的一端附接至驱动轴/驱动杆105的上部，且可调弹簧的另一端附接至轮椅100的固定点/零件106处。

底座102装有驱动控制机构以及重心移动传感机构的主要部件，连接至侧倾机构与驱动控制机构；当感知到使用者沿着特定方向移动重心时，重心移动传感器促使驱动控制机构通过驱动轴104向驱动轮施加驱动力，以将轮椅朝向已感知到的重心移动方向行进，从而使得轮椅能够朝前或朝后行进，或朝左或朝右行驶。重心移动感知力度越大，轮椅移动速度越快，比如稍微向前倾斜能让轮椅缓慢向前移动；向前倾斜力度越大，轮椅移动速度越快。

优点

a)一种仅靠使用者本人就能够操作的移动装置；

b)一种简易操作的移动装置；

c)一种移动装置，装有二级枢轴的以增强使用者重心转移的偏移量，进而加大了通过驱动轴控制的轮椅座朝后或朝前倾斜的控制；

d)一种具备双重转向功能的移动装置；

e)一种具备不同锁定功能的移动装置，能够改变并锁定座位防止倾斜；

f)一种具备可选式手动转向控制的移动装置；

g)一种具备摆动控制的移动装置；

h)一种能够在“非公路”情况下使用的移动装置。

变更

需要理解的是，虽然上文说明了本发明的例证，但一些对于本领域的技术人员显而易见的更改于变化均落入了该发明权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种安装有多枢轴侧倾机构的电动移动装置，尤其是一种电动轮椅，可在使用或不使用双手的情况下控制该电动轮椅的前进和转动，其中，电动移动装置包括：

1).至少两个驱动轮，每个驱动轮安装在一个单独的驱动轴上，以便每个驱动轮都能够独立运转；

2).与驱动轴形成驱动耦合的驱动控制器；

3).安装在侧倾机构上的轮椅座，通过使用者改变其身体的重心或者改变重心的移动方向，使得轮椅座能够向前后左右四个方向倾斜；

4).连接至侧倾机构和驱动控制器的重心移动传感器，在感知到使用者在特定方向的重心位移时，重心移动传感器能让驱动控制器将驱动力传输至其中的一个驱动轮或两个驱动轮，以便让移动装置朝向感知到的移动了的使用者重心方向移动，让移动装置朝前或朝后移动，和/或朝左或朝右行驶；

进一步地，所述移动装置的侧倾机构装有一级枢轴、二级枢轴及三级枢轴，其中一级枢轴安装于驱动轴上，以使得侧倾机构将轮椅座朝后或朝前倾斜，二级枢轴连接于一级枢轴，并安装在一级枢轴上方与一级枢轴相隔一段距离，从而使得二级枢轴位于轮椅座与驱动轴之间，进而二级枢轴让轮椅座朝后或朝前围绕二级枢轴倾斜，以增强重心移动的偏移量，从而加大了通过驱动轴控制的轮椅座朝后或朝前倾斜的更大控制；其中，所述三级枢轴连接于二级枢轴与轮椅座，并位于二级枢轴与轮椅座之间，从而三级枢轴能够使得侧倾机构将轮椅座朝左或朝右倾斜，进而让移动装置朝左转或朝右转；所述三级枢轴通过至少一根杆连接于二级枢轴，所述杆从二级枢轴向上延伸至轮椅座。

2.如权利要求1所述的电动移动装置，其中移动装置还装有倾斜锁扣，能够锁定侧倾机构，避免轮椅座侧倾。

3.如权利要求1或2所述的电动移动装置，其中移动装置还装有手动控制器，能够有选择性地与侧倾机构以及重心移动传感器啮合；通过使用手动控制器，使得侧倾机构的左右移动脱离；手动控制器的左右移动，促使重心移动传感器让驱动控制器朝着需要的方向操作移动装置。

4.如权利要求1所述的电动移动装置，其中一级枢轴装有基础部件，枢接位于驱动轴，其中基础部件内部至少装有驱动控制器。

5.如权利要求4所述的电动移动装置，其中二级枢轴位于基础部件的上方并且二者毗连，以便将杆的一个末端连接至基础部件。

6.如权利要求1所述的电动移动装置，其中侧倾机构装有一个或多个可调弹簧，以便达到平衡并适用于不同体重的人群；可调弹簧的一端附接在侧倾机构的上部点/件，可调弹簧的另一端附接在电动移动装置的固定点/件。

7.如权利要求1所述的电动移动装置，其中侧倾机构包括有液压***，以便控制并调节轮椅座的移动，其特征在于液压***包括液压油缸、液压管路、一个或多个液压流量控制阀，且液压油缸连接于轮椅座与基础部件之间。

8.如权利要求7所述的电动移动装置，其中线路锁扣连接至液压***；且线路锁扣激活后能锁定液压***，从而避免轮椅座侧向移动。

9.如权利要求1所述的电动移动装置，其中移动装置具有两个轮子。

10.如权利要求1所述的电动移动装置，其中重心移动传感器感知重心向前移动，促使驱动控制器将驱动力传输至车轮，从而让移动装置向前移动。

11.如权利要求1所述的电动移动装置，其中重心移动传感器感知到重心向后移动，促使驱动控制器将驱动力传输至车轮，从而让移动装置向后移动。

12.如权利要求1所述的电动移动装置，其中移动装置的速度通过使用者轮椅座的前后移动进行控制，轮椅座前后移动中的重心改变的较大速率通过重心移动传感器感知，促使驱动控制器增大车轮驱动输出，从而增大移动装置的速度。

13.如权利要求1所述的电动移动装置，其中移动装置转向度通过使用者左右移动的转向度进行控制，左右移动的较大范围通过重心移动传感器感知，促使驱动控制器为移动装置传输更为紧密的转向度。

Images