CN111150585B - 用于移动支架的制动和转向*** - Google Patents

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Abstract

诸如担架的移动支架包括左后滚动元件和右后滚动元件。支架还包括适于感测施加到支架的位移力的传感器***，以及减速***。如果床沿向前方向移动，则由处理器执行的机器可读指令使得减速***响应于所感测到的位移力而对滚动元件组的选定构件施加减速作用，以助于制动和转向操作。

Description

用于移动支架的制动和转向***
技术领域
本文描述的主题涉及用于移动支架的制动和转向***。所公开的制动和转向***的一种应用是在医疗环境中使用的那种担架或其他乘员支架。
背景技术
尽管很多注意力集中在推动移动设备(例如医院病床或担架)所需的力上，但在运送患者时施加在护理人员或其他使用者身上的最大力通常与操纵(例如在拐角处转向)或制动(Wiggermann,Effect of a PoweredDrive on Pushing and Pulling Forces WhenTransporting Bariatric Hospital Beds,Applied Ergonomics 58(2017)pp 59-65,2017)有关。此外，使得床或担架在停下或下坡时能够更快地制动，可以提高对患者、护理人员和附近其他人员的安全性。
因此，需要开发出有助于使用者能够安全地执行转向和制动操控的担架、床和相关方法。尽管本文描述的主题对于没有配备推进单元的担架和床可能是有益的，但它也可适用于如此配备的床。
发明内容
移动支架至少包括左后滚动元件和右后滚动元件。支架还包括适于感测施加在支架上的位移力的传感器***，以及减速***。假设床沿向前方向移动，则由处理器执行的机器可读指令使得减速***响应于感测到的位移力而对滚动元件组中的选定构件施加减速作用。
附图说明
本文所述的移动支架的各种实施例的特征将从以下详细描述和附图中变得更加显而易见，在附图中：
图1是移动支架(具体为担架)的侧视图，该担架具有脚轮形式的四个滚动元件组、位于担架头端的能够使使用者向担架施加推力或拉力的一对把手，以及示意性示出的控制***，该控制***指令对选定的脚轮施加减速作用，以有助于制动和转向操控。
图2是图1的担架的头端侧视图。
图3是观察者垂直于脚轮的旋转轴线观察所见的脚轮和制动钳的示意图。
图4A至图4D是示意平面图，其通过滚动元件在担架上的位置标识了担架的四个滚动元件，即左前(LF)，左后(LR)，右前(RF)和右后(RR)，并且还标识了使用者从头端和脚端推拉担架的所有四个组合的前后方向以及左转和右转方向。
图5是移动支架(具体为床)的视图，示出了能够使使用者向担架的头端或脚端施加推力或拉力的床头板和床尾板。
图6是说明当担架向前移动时用于诸如担架的移动设备的制动和转向***的操作的图。
图7、8和9分别是图6的象限A，B和D，示出了由使用者施加到例如担架的左右把手上的恒定差力线。
图10是说明当担架沿向后方向移动时用于诸如担架的移动设备的制动和转向***的操作的图。
图11是说明当担架基本不平移时用于诸如担架的移动设备的制动和转向***的操作的图。
图12是担架的部分的示意图，示出了花键连接到脚轮的轮轴上的发电机，以及可通过开关连接到发电机的负载，使得当开关闭合时，发电机充当非机械制动器。
图13是示出可应用于图1的担架的能量收集***的示意图。
图14是图1所示类型的担架的视图，但该担架还包括推进单元。
具体实施方式
本发明可包括所附权利要求书所记载的一个或多个特征和/或以下特征中的一个或多个或其组合。
在本说明书和附图中，与已经描述的特征相似或相同的特征可能采用与先前使用的那些相同或相似的附图标记或数字来标识。可能采用共同的参考标记或数字来标识相似的元件，并用后缀指代该元件的特定出现。本申请中给出的示例是预见性的示例。
参考图1和图2，担架20从头端HE纵向延伸至脚端FE，并从第一侧S1横向延伸至第二侧S2。该图还示出了概念性的中心面CP。
担架包括由框架组成的构架，该框架至少包括高度不可调节的基架22。图示的担架的框架还包括可升降框架24，该可升降框架24由头端和脚端液压缸26支撑在基架上，每个液压缸26都容纳在柔性箱体30内。液压缸使可升降框架相对于基架竖直调节。框架支撑平台34。平台支撑床垫36。
另外参考图3，担架还包括滚动元件组件组40。所示滚动元件组件是脚轮。每个脚轮包括诸如轮子42的滚动元件和包围该轮子的轮叉44。轴46延伸穿过轮叉和轮子。每个轮子可绕其自身的旋转轴48旋转。每个轮叉的杆部50可枢转地连接到框架22，使得轮叉以及因此连接到其的轮子可绕枢轴52枢转。
暂时参考图4A至图4D，担架包括左前(LF)、左后(LR)、右前(RF)和右后(RR)滚动元件组件，滚动元件组件彼此之间的区别在于它们在担架上相对于位于担架的头端或脚端并面向担架的人P的位置。
滚动元件是无动力的。无动力意味着在没有人类使用者施加力的情况下，没有电动机或类似装置驱动轮子并促使轮子绕旋转轴48旋转或绕枢轴52枢转。相反，轮子响应于施加在担架上其他位置的力而旋转或枢转。在一个示例中，该力是施加到把手的手动力，这在下面进行描述。在另一示例中，该力是施加在担架上其他位置的非手动力。非手动力的一个示例是由推进单元施加到担架上的力，推进单元例如为美国专利7,014,000中描述的牵引装置，该专利内容通过引用并入本文。在手动和非手动示例中，均将力施加到除滚动元件之外的担架部件上。响应于担架的惯性被别处施加的力克服，滚动元件绕着轴48、50旋转和枢转。
担架还包括左把手或手把70和右把手或手把72，两者均从可升降框架24延伸。护理人员或其他使用者在把手上施加推力和/或拉力，以移动担架并沿直线或弯曲轨迹引导担架。推力是由使用者施加的倾向于将担架纵向地推离使用者的力。(在实践中使用者跟随担架。)拉力是由使用者施加的倾向于将担架朝着使用者纵向拉动的力。(在实践中担架跟随使用者。)在将担架从一个地方运送到另一个地方时，使使用者能够控制担架的平移和转向的其他架构也可能是符合要求的。备选架构的一个示例是图5的床的床头板74，床头板74具有限定左和右握柄86、88的开口76、78。
也可以规定在担架的脚端FE上施加力。仍然参考图5，一个示例是类似于床头板74的床尾板94。该床尾板包括开口76F，78F，以及类似于床头板74的握柄的握柄86F，88F。另一示例是诸如图2的把手70、72之类的把手，但位于脚端FE。
当从担架的脚端推动或拉动担架时，与将担架从其头端推动或拉动时相比，“前”和“后”的指定相反。具体地，后滚动元件被重新指定为前滚动元件，而前滚动元件被重新指定为后滚动元件。另外，左右也相反。这些重新指定和逆转在图4A-图4D中示出。
参照图4A-图4D中，更靠近移动担架的人P的滚动元件被认为是后滚动元件。远离移动担架的人的滚动元件被认为是前滚动元件。当人从担架的脚端作用时，左侧滚动元件被重新指定为右侧滚动元件，且与人在担架的头端作用时相比，反之亦然(图4C与图4A相比，图4D与图4B相比)。当人推动担架时，认为担架向前移动(图4A，4C)。当人拉动担架时，认为担架向后移动(图4B，4D)。图示还示出了当推动担架时(图4A和4C)，前滚动元件是“前导”滚动元件，后滚动元件是“后随”滚动元件，并且当拉动担架时(图4B和图4D)，情况相反。图示还示出了从上面看时右转对应于担架的顺时针旋转，且从上面看时左转对应于担架的逆时针旋转。
使用者为了推动、拉动担架或使担架转向而施加的力在本文中称为位移力。考虑到意图是推动、拉动担架或使担架转向，这种力主要具有水平分量，其中水平是指平行于担架移动或意图使担架移动的表面。因此，斜坡上的担架的水平面平行于斜坡，而不平行于地平线。在图1-图2的实施例中，所感测的位移力取决于施加在一个或两个把手70、72上的使用者的力。如图5所示，感测到的位移力取决于施加在一个或两个握柄86、88(或86F，88F)上的使用者的力。通常，感测到的位移力取决于用户施加在担架的任何部件上的以在担架上施加位移力的使用者的力。
不管用于推动、拉动担架和使担架转向的架构如何，担架还包括适于感测和处理所施加的位移力的传感器***95。美国专利7,014,000中描述了这样的***。信号处理由信号处理模块执行，该信号处理模块可以被认为是传感器***的一部分，如参考数字96指示，或者可以被认为是单独的模块，如参考数字96A所指示的虚线框。信号处理模块的任务包括确保控制***不会被嘈杂的信号所混淆。该信号应足够“干净”，以允许指令104(以下进一步描述)的决策规则根据设计意图进行操作。信号噪声源包括使用者施加在左右把手上的力中由于使用者的步态而产生的波动。
担架还包括减速***97，该减速***97布置成对滚动元件组的子组施加减速作用。减速***作用于其上的滚动元件子组可以是真子集(即少于滚动元件组的所有元件)或假子集(即滚动元件组的所有元件)。在一个实施例中，减速作用是由由机械制动器组成的减速***提供，该机械制动器例如是图3的制动钳90。如本文所使用的，机械制动器是具有与滚动元件接触的部件的制动器，以使摩擦力引起滚动元件的减速。机械制动器包括具有电气或机电部件的制动器。也可以使用其他不依赖制动器部件之间的摩擦的制动装置，例如使用依赖电磁场的***。这样的***在图12中示出，并且在下面更详细地描述。
担架还包括控制***98，该控制***98由处理器100和包含机器可读指令104的存储器102组成。如下文更详细描述的那样，机器可读指令在由处理器执行时使得减速***对滚动元件组的子组(即，对滚动元件组的选定构件)施加减速作用。备选地，可以将根据指令进行操作的处理器视为使减速***将减速作用施加到滚动元件组的选定构件的部件。在本申请中，这两种观点被认为是等效的并且可以互换。
图1的描述表明处理器100和存储器104物理地位于担架上。但是，处理器、存储器或两者都可以物理地位于担架之外，在这种情况下，将提供适当的通信网络以使存储器和处理器之间能够通信，并使减速***能够从控制***95接收命令，以对所选择的滚动元件施加减速作用。
图6是示出施加到担架的位移力和施加到选定的滚动元件42的减速作用之间的关系的细节的图。图6示出了担架向前移动时的关系(图4A和图4C)。除非另有说明，否则图6的示例以及本说明书的其他地方的示例假定担架及其乘员的重心位于中心面CP上，并且使用者施加到担架上的位移力是从中心面CP横向等距施加的。
图6的图包括水平轴和垂直轴，水平轴和垂直轴在原点92处相交并将该图分成象限A，B，C和D。水平轴是“右”轴，其对应于施加到担架中心面CP右侧的位移力的大小。垂直轴是“左”轴，其对应于施加到担架中心面CP左侧的位移力的大小。原点92对应于零力。
象限A表示在中心面左右两侧施加到担架上的推力。象限C表示在中心面的左侧和右侧施加到担架上的拉力。象限B表示在中心面左侧施加到担架上的推力，以及在中心面右侧施加到担架上的拉力。象限D表示在中心面右侧施加到担架上的推力，以及在中心面左侧施加到担架上的拉力。总之，这些象限是：
A：左推/右推，
B：左推/右拉，
C：左拉/右拉，
D：左拉/右推。
45度正倾斜对角线106延伸通过象限A和C。45度负倾斜对角线108延伸通过象限B和D。对角线是力大小相等的线。对角线106将象限A分成扇区110和扇区112，在扇区110中，右推力超过左推力，在扇区112扇区中，左推力超过右推力。对角线106还将象限C分成扇区114和扇区116，在扇区114中右拉力超过左拉力，在扇区116中左拉力超过右拉力。
该图还包括与水平轴关联的力公差带TH和与垂直轴关联的力公差带TV。力公差带内的位移力是被认为太小而不能解释为指示使用者意图的力。带内的力被认为是“不可作用的”，因为它们不引起控制***98与命令减速***转向或制动移动支架有关的任何作用。
力公差带可以由***设计人员根据测试和可用性研究确定。水平和垂直公差带除了在原点92附近变宽之外具有恒定的宽度WH，WV。非恒定力公差带和除所示直线变宽几何形状以外的变换几何形状也可以是符合要求的。在象限A中，水平和垂直力公差带融入不等公差带TI，本说明书随后将对此提供进一步的描述。
该图的每个象限还包括示意性平面图，该平面图描述了如上所述的具有四个滚动元件的担架。
在操作中，机器可读指令104在由处理器100执行时，使得减速***响应于感测到的位移力将减速作用施加到滚动元件组的选定构件上，如下面的表1所示。在本说明书包括权利要求的表中，表的某些行在“力关系”列中没有条目。没有条目意味着要施加的减速作用不取决于左右力的相对大小。
表1
Figure BDA0002255056950000071
例如，在扇区110中，右推力超过左推力。回顾图6的图是针对担架向前运动的情况，侧向力不平衡被视为使用者希望将担架向左转向的指示。因此，指令104在由处理器100执行时使得减速***施加减速作用，该减速作用是左侧主导的，即在担架的左侧主导。实现左主导减速作用的一种方法是操作左侧滚动元件LF，LR之一的制动器。在扇区110的示意性示例中，通过对左后滚动元件施加减速作用来实现左侧主导，如对该元件施加的阴影所示。
在扇区112中，左推力超过右推力。回顾图6的图是针对担架向前运动的情况，侧向力不平衡被视为使用者希望将担架向右转向的指示。因此，指令104在由处理器100执行时使得减速***施加减速作用，该减速作用是右侧主导的，即在担架的右侧主导。实现右侧主导减速作用的一种方法是操作右侧滚动元件RF，RR之一的制动器。在扇区112的示意性示例中，通过向右后滚动元件施加减速作用来实现右侧主导，如施加到该元件的阴影所示。
施加的制动作用的强度取决于左推力和右推力的相对大小。图7是图6的象限A，示出了由于使用者分别在左把手和右把手上施加左推力和右推力而施加到把手上的恒定转动力矩线。图7中所示的值是为了使示例更具体，但不一定代表在实践中会遇到的力和力矩。如已经指出的，对角线106是左右力相等的线，其将左转向扇区110与右转向扇区112分开。在对角线106以下的转向力矩使得控制***98发出左侧主导的减速作用，以便于向左转。对角线106上方的转向力矩使得控制***98发出右侧主导的减速作用，以便于向右转。
对角线106上方或下方的较大转向力矩会使得控制***98例如通过命令制动钳90紧紧挤压左后轮LR的侧壁(以助于向左转)或紧紧挤压右后轮RR的侧壁(以助于向右转)而命令进行较急剧、较小半径的转向。相反，较小的转向力矩使得控制***98例如通过命令制动钳90不太紧地挤压左后轮或右后轮的侧壁而命令进行较平缓、较大半径的转向。通常，左右推力的大小之间的较大差异(即距对角线106更远)表明需要较急剧的转向，而力大小的较小差异(更靠近对角线106)表明需要较平缓的转向。
在图6的象限B中，担架受到推位移力和拉位移力(具体是右拉力和左推力)的组合。回顾图6是针对担架向前运动的情况，左推力和右拉力的组合被当作是使用者希望将担架向右转向的指示。因此，指令104在由处理器100执行时使得减速***施加减速作用，该减速作用是右侧主导的，即在担架的右侧主导。实现右侧主导减速作用的一种方法是操作右侧滚动元件RF，RR之一的制动器。在象限B的示意性示例中，通过对右后滚动元件施加减速作用来实现右侧主导，如对该元件施加的阴影所示。
施加的制动作用的强度取决于左推力和右拉力的相对大小。图8是图6的象限B，示出了由于使用者在左把手上施加左推力和在右把手上施加右拉力而施加到把手的恒定转动力矩的线。图8中所示的值是为了使该示例更加具体，但是不一定代表在实践中会遇到的力和力矩。沿着对角线108，右拉力和左推力的大小彼此相等。在对角线上方，左推力占主导。在对角线以下，右拉力占主导。
对角线108上方或下方的较大转向力矩，使得控制***98例如通过命令制动钳90紧紧地挤压右后轮RR的侧壁而命令进行较急剧的、较小半径的转向。相反，较小的转向力矩使得控制***98例如通过命令制动钳90不那么紧地挤压右后轮RR的侧壁而命令进行较平缓、较大半径的转向。通常，离原点92更远的力组合表明需要较急剧的转向，而更靠近原点92的力组合则表明需要较平缓的转向。
在图6的象限C中，担架受到左右拉力。回顾图6是针对担架向前运动的情况，左拉力和右拉力的组合被当作是使用者希望使担架停止或至少降低其速度的指示。因此，指令104在由处理器100执行时使得减速***在担架的左侧和右侧施加基本上相等的减速作用。这通过在担架的示意性平面图中施加于所有四个滚动元件的阴影来表示。备选地，减速作用可以在横向上基本均等地仅施加于前滚动元件或仅施加于后滚动元件。
在图6的象限D中，担架受到推位移力和拉位移力(具体是右推力和左拉力)的组合。回顾图6的图是针对担架向前运动的情况，左拉力和右推力的组合被当作是使用者希望将担架向左转向的指示。因此，指令104在由处理器100执行时使得减速***施加减速作用，该减速作用是左侧主导的，即在担架的左侧主导。实现左主导减速作用的一种方法是操作左侧滚动元件LF，LR之一的制动器。在象限D的示意性示例中，通过对左后方滚动元件施加减速作用来实现左侧主导，如通过对该元素施加的阴影所示。
施加的制动作用的强度取决于左拉力和右推力的相对大小。图9是图6的象限D，示出了由于使用者在左把手上施加左拉力和在右把手上施加右推力而施加到把手的恒定转动力矩的线。图9中所示的值旨在使示例更具体，但是不一定代表在实践中会遇到的力和力矩。沿对角线108，左拉力和右推力的大小彼此相等。在对角线上方，右推力占主导。在对角线以下，左拉力占主导。
对角线108上方或下方的较大转弯力矩，使得控制***98例如通过命令制动钳90紧紧地挤压左后轮LR的侧壁而命令进行较急剧的、较小半径的转向。相反，较小的转向力矩使得控制***98例如通过命令制动钳90不太紧地挤压左后轮LR的侧壁而命令进行较平缓的、较大半径的转向。通常，离原点92更远的力组合表明需要较急剧的转向，而更靠近原点92的力组合则表明需要较平缓的转向。
已经描述了使担架转向的动作是通过对担架的一侧上的单个滚动元件施加减速作用来实现的，例如通过操作单个制动器来实现。但是，只要净减速作用作用在滚动元件上，就可以通过对多个滚动元件施加减速作用来实现一侧或另一侧上的主导制动作用，这将有助于实现使用者施加的位移力所指示的所需的转向方向。例如，可以通过轻轻地操作一个或两个右侧制动器并更有力地操作选定的左侧制动器来实现左转向，以使得净减速作用在担架的左侧。除了辅助转向之外，可能需要操作多个轮子上的制动器来实现担架的整体减速。例如，如果控制***的处理功能检测到急转向的意图，并且担架正在高速移动(如合适的速度传感器和相关处理所指示的)，则可能需要施加大于并超过仅有助于转向的减速作用的减速作用。
再次参考图6的象限A，提供了不等公差带TI，使得对左右推力的不等的确定受不等公差的影响。具体地，不等公差带有助于确保不等的左右推力仅在力不等落在不等公差带之外时才触发施加减速作用。相反，落入带内的不等不会导致施加减速作用。考虑到可以认为落在该带内的力基本上相等，因此，力不等公差带也可以被认为是力相等带。
落在带内并且因此不触发施加制动作用的不等的一个例子是当护理人员推动或拉动担架时从他们的步态产生的不相等的力。
所示的不等公差带具有宽度WI，其随着力的增加而增加。其他带的几何形状，例如恒定的宽度和随着力的增加而减小的宽度也可能是符合要求的。
如果需要，无论是固定宽度还是可变宽度的不等公差带都可以设置为时间敏感性的。例如，在相对较短的时间间隔内发生的相对较大的不等可被解释为不指示使担架转向的意图，而在相对较长的时间间隔内发生的相对较小的不等也可被解释为不指示使担架转向的意图，尽管其在不等公差范围TI之外。
图10是与图6相似的图，示出了当担架沿向后方向移动时(图4B和4D)施加到担架的位移力与施加到选定的滚动元件42的减速作用之间的关系的细节。在操作中，当机器可读指令104由处理器100执行时，使得减速***响应于感测到的位移力将减速作用施加到滚动元件组的选定构件，如下面的表2所示。
表2
Figure BDA0002255056950000101
已经结合图6给出的讨论和解释规则也适用于图10。一个区别是，在图10的担架示意图上中，象限B，C和D中的滚动元件的阴影被施加到前导滚动元件，而图6中的象限A，B，D中，阴影被施加到后随滚动元件。
图11是类似于图6的图，示出了当担架旋转时施加到担架的位移力和施加到选定的滚动元件42的减速作用之间的关系的细节。换句话说，担架处于基本不平移的初始状态，即不向前或向后移动。例如，这对应于护理人员希望重新定向静止的担架而不使其向前或向后平移的情况，尽管实际上可能会发生一些偶然的向前或向后平移和/或护理人员可能是希望在平移担架前重新定向担架。
为了术语的一致性，本申请继续结合图11和表3使用其短语“减速作用”和“位移力”，即使担架最初并未向前或向后平移，并且即使使用者当下主要关注的是重新定向担架而不是沿向前和向后方向移动担架。结合图11和表3，“减速作用”可以解释为对制动器的操作，而“位移力”可以解释为使用者提供的水平施加在担架的任何部件上的力，以使使用者能够平移担架。另外，左、右、向前、向后以及转向方向的定义是在图4A中标识的那些。
在操作中，当机器可读指令104由处理器100执行时，使得减速***响应于感测到的位移力将减速作用施加到滚动元件组的选定构件上，如下面的表3所示。
表3
Figure BDA0002255056950000111
在象限A和C中，没有施加减速作用，因为这些象限是左推/右推和左拉/右拉象限，并且不希望使用者仅仅为了重新定位担架而不意图平移担架来施加这些力的组合。
在象限B的扇区126中，左推力超过右拉力。左推力的主导被视为是使用者希望顺时针(如从上方(向右)看)旋转担架的指示。在担架的与非主导力相对应的一侧(该侧为右侧)的滚动元件上施加减速作用。在扇区126的示意性示例中，通过对右后滚动元件施加减速作用来实现右侧主导，如对该元件施加的阴影所示。
在象限B的扇区128中，右拉力超过左推力。右拉力的主导被视为是使用者希望顺时针(从上方(向右)看)旋转担架的指示。在担架的与非主导力相对应的一侧(该侧为左侧)的滚动元件上施加减速作用。在扇区128的示意性示例中，通过对左后滚动元件施加减速作用来实现左侧主导，如对该元件施加的阴影所示。
在象限D的扇区130中，左拉力超过右推力。左拉力的主导被视为是使用者希望逆时针(从上方(向左)看)旋转担架。在担架的与非主导力相对应的一侧(该侧为右侧)的滚动元件上施加减速作用。在扇区130的示意性示例中，通过向右后滚动元件施加减速作用来实现右侧主导，如施加在该元件上的阴影所示。
在象限D的扇区132中，右推力超过左拉力。右推力的主导被视为是使用者希望逆时针(从上方(向左)看)旋转担架。在担架的与非主导力相对应的一侧(该侧为左侧)的滚动元件上施加减速作用。在扇区132的示意性示例中，通过对左后滚动元件施加减速作用来实现左侧主导，如施加在该元件上的阴影所示。
在另一实施例中，施加减速作用以使移动支架减速而不促使其转向。回到图1，移动支架包括左后滚动元件LR和右后滚动元件RR。支架还包括适合于感测施加到移动支架上的位移力的传感器***95，以及布置成对滚动元件子组施加减速作用的减速***97。当机器可读指令104由处理器100执行时，并假设床在向前的方向上移动时，机器可读指令指令减速***响应于基本相等的左右拉力对滚动元件组的选定构件施加减速作用。施加大约彼此相等的左右减速度作用将有助于确保担架不会移向一侧或另一侧。
在一种变型中，当移动支架向后移动时，“仅减速”***也运行。在这种情况下，机器可读指令在由处理器执行时，并且假设床沿向后方向移动，机器可读指令使得减速***响应于基本相等的左右推力对滚动元件组的选定构件施加减速作用。施加大约彼此相等的左右减速度作用将有助于确保担架不会移向一侧或另一侧。
对于具有左前、右前、左后和右后滚动元件的担架，减速作用可以施加到前滚动元件、后滚动元件或所有四个滚动元件。
有助于转向的实施例的细节也适用于“仅减速”实施例。这些细节包括不等公差TI、力公差TH，TV，以及滚动元件的无动力特性。
鉴于前述内容，可以理解地是，担架或其他移动支架可包括左前滚动元件LF、右前滚动元件RF、左后滚动元件LR以及右后滚动元件RR。该移动支架还包括减速***97，该减速***97布置成对滚动元件子组施加减速作用。传感器***95感测施加到支架的位移力。控制***98命令将减速作用施加到滚动元件组的选定构件上。根据两个位移力之间的侧向不平衡来选择选定的构件，以使移动支架趋向于遵循期望的轨迹。
期望的轨迹具有随着力不平衡的减小而增加的曲率半径。在极限情况下，横向不平衡的值可为零，因此曲率半径对应于直线轨迹。
由控制***命令并由减速***实现的减速作用可以视担架的运动状态而定，例如担架是否是向前、向后运动还是不平移的。
鉴于前面的描述，现在可以更好地理解各种改进和修改。
参考图12，能量转换装置，例如具有引线152、154的发电机150通过托架156或其他合适的机构安装到担架20上。发电机驱动轴160例如通过花键连接162连接到脚轮42的延伸轴46上。开关164将发电机导线之一选择性地连接到电负载168。当轮子响应于使用者移动担架而绕轴线48旋转时，轴46和驱动轴160使发电机旋转。
当确定应该对脚轮施加减速作用时，控制***命令开关164闭合，从而将负载168施加至发电机。负载的施加会阻止发电机的旋转，从而对脚轮产生减速作用。
参考图13，担架可包括能量收集***180。能量收集***利用原本不会产生生产力的能量，并且将收集能量的渠道用于生产用途。可用于收集能量的部件的示例包括气弹簧、光电面板和压电设备。这些和其他能量管理装置的进一步描述可参加2018年10月25日提交的题为“Energy Management for a Stretcher or Other Occupant Support”的美国专利申请62/750,413，其内容通过引用并入本文。
在实践中，施加减速作用所需的能量是收集***收集的能量。在此情况下，施加减速作用包括诸如将制动钳90紧压在轮子侧壁上以及为传感器***95和处理器100的部件提供动力等动作。
参考图14，担架可包括推进单元190。示意性示出的推进单元包括驱动轮192，该驱动轮192具有展开状态和缩回状态中，在展开状态中，轮与地板接触(实线)，在缩回状态中，轮不与地板(虚线)接触。轮在左右滚动元件的横向内侧。推进单元的一个示例在美国专利7,014,000中进行了描述。
当轮被展开时，动力可以被供应到推进单元以使轮旋转，以便驱动担架或增加使用者施加的位移力。滚动元件是无动力的，但如已经描述的那样，滚动元件可操作用于制动或制动和转向。
尽管本发明涉及特定实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求书中阐述的主题的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种移动支架，包括：
无动力滚动元件的组，包括左后滚动元件和右后滚动元件；
传感器***，适于感测施加到所述支架上的位移力；
减速***，设置为对所述无动力滚动元件的子组施加减速作用，所述无动力滚动元件的组还包括左前滚动元件和右前滚动元件并且所述减速作用主要施加到后滚动元件上；
处理器；以及
机器可读指令，当所述机器可读指令由所述处理器执行并且如果所述移动支架沿向前方向移动时，所述机器可读指令使得所述减速***响应于如下所示的所感测到的位移力而将所述减速作用施加到所述无动力滚动元件的组的选定构件上：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
假定移动支架的重心位于中心面上，并且施加到移动支架上的位移力是从中心面横向等距施加，由此形成施加到移动支架的位移力和施加到选定的滚动元件的减速作用之间的关系的图；
所述图包括水平轴和垂直轴，水平轴和垂直轴在原点处相交并将所述图分成象限A，B，C和D，水平轴对应于施加到中心面右侧的位移力的大小，垂直轴对应于施加到中心面左侧的位移力的大小，原点对应于零力；
象限A表示在中心面左右两侧施加到移动支架上的推力，象限C表示在中心面的左侧和右侧施加到移动支架上的拉力，象限B表示在中心面左侧施加到移动支架上的推力，以及在中心面右侧施加到担架上的拉力，象限D表示在中心面右侧施加到移动支架上的推力，以及在中心面左侧施加到担架上的拉力；
45度正倾斜对角线延伸通过象限A和C，所述对角线是力大小相等的线；
所述图的象限A中提供以所述对角线为中心轴的具有宽度的不等公差带，其中，对于位移力不等的确定受不等公差带的影响以确保不等的左右推力仅在力不等落在不等公差带之外时才触发施加减速作用，而落入不等公差带内的不等不会导致施加减速作用。
2.如权利要求1所述的移动支架，其中，所述减速作用仅施加到后滚动元件上。
3.如权利要求1所述的移动支架，其中，对于位移力是否应该引起所述减速作用的施加的确定受力公差的影响。
4.如权利要求1所述的移动支架，其中，不等公差随着所述位移力的增加而增加。
5.如权利要求1所述的移动支架，包括：左把手和右把手，并且其中所述感测到的位移力取决于施加在一个或两个把手上的使用者力。
6.如权利要求1所述的移动支架，其中，所述减速作用由机械制动器提供。
7.如权利要求1所述的移动支架，包括能量收集***，并且其中施加所述减速作用所需的能量由所述能量收集***提供。
8.如权利要求1所述的移动支架，其中，所述减速***包括由相关联的滚动元件驱动的能量转换装置，并且通过向所述能量转换装置施加负载来实现所述减速作用的施加。
9.如权利要求1所述的移动支架，包括推进单元。
10.如权利要求1所述的移动支架，其中，当所述机器可读指令由所述处理器执行并且如果所述移动支架沿向后方向移动时，所述机器可读指令使得所述减速***响应于如下所示的所感测到的位移力而将所述减速作用施加到所述无动力滚动元件的组的选定构件上：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。
11.如权利要求1所述的移动支架，其中，当所述机器可读指令由所述处理器执行并且如果所述移动支架处于基本上不平移的初始状态时，所述机器可读指令使得所述减速***响应于如下所示的所感测到的位移力而将所述减速作用施加到所述无动力滚动元件的组的选定构件上：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
。
12.如权利要求11所述的移动支架，其中，所述减速作用仅施加到后滚动元件上。
13.一种移动支架，包括：
无动力滚动元件的组，包括左前滚动元件、右前滚动元件、左后滚动元件，以及右后滚动元件；
传感器***，适于感测施加到所述支架上的位移力；
减速***，设置为对所述无动力滚动元件的子组施加减速作用；以及
控制***，指令对所述无动力滚动元件的组的选定构件施加所述减速作用，其中根据两个位移力之间的横向不平衡来选择所述选定构件，以使所述移动支架趋于遵循期望的轨迹；
假定移动支架的重心位于中心面上，并且施加到移动支架上的位移力是从中心面横向等距施加，由此形成施加到移动支架的位移力和施加到选定的滚动元件的减速作用之间的关系的图；
所述图包括水平轴和垂直轴，水平轴和垂直轴在原点处相交并将所述图分成象限A，B，C和D，水平轴对应于施加到中心面右侧的位移力的大小，垂直轴对应于施加到中心面左侧的位移力的大小，原点对应于零力；
象限A表示在中心面左右两侧施加到移动支架上的推力，象限C表示在中心面的左侧和右侧施加到移动支架上的拉力，象限B表示在中心面左侧施加到移动支架上的推力，以及在中心面右侧施加到担架上的拉力，象限D表示在中心面右侧施加到移动支架上的推力，以及在中心面左侧施加到担架上的拉力；
45度正倾斜对角线延伸通过象限A和C，所述对角线是力大小相等的线；
所述图的象限A中提供以所述对角线为中心轴的具有宽度的不等公差带，其中，对于位移力不等的确定受不等公差带的影响以确保不等的左右推力仅在力不等落在不等公差带之外时才触发施加减速作用，而落入不等公差带内的不等不会导致施加减速作用。
14.如权利要求13所述的移动支架，其中，所述期望的轨迹具有曲率半径，所述曲率半径随着力不平衡的减小而增大，并且在极限情况下对应于直线轨迹。
15.如权利要求13所述的移动支架，其中，所述移动支架具有运动状态，所述控制***命令的减速作用取决于所述运动状态。
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