CN111407540A - 一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，涉及激光领域，该带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，包括轮椅本体以及安装在轮椅本体底部的驱动机构，驱动机构两侧连接有车轮。所述轮椅本体底部设有壳体，壳体内设有侧边检测机构和后倾检测机构，侧边检测机构用于检测轮椅本体是否向侧边倾斜。该带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，通过齿条与齿轮相配合，令轮椅向侧边倾斜时，接触片与倾斜侧的触发开关接触。令同侧的推杆一伸长，从而防止轮椅向侧边倾倒。利用激光接收器、激光发生器、推杆二和限位组件配合，避免车轮在斜波上向后倾倒。且推杆二和限位组件配合，通过双重限制避免车轮向后倾，进一步提高防倾倒能力。

Description

一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅

技术领域

本发明涉及激光技术领域，具体为一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅。

背景技术

随着社会在发展，时代在进步，生活条件不断提高。到人腿部受伤时由于行动不便。因此需要借助工具，如电动轮椅。

如在中国专利网中公开了“轮椅”，专利号为201910736456.7。上述装置设置在车体上设置牵引组件和激光雷达，牵引组件控制车体前行，激光雷达获取轮椅所处当前环境参数并产生位置信息进行导航。

但上述装置仍存在一定的不足之处。当轮椅在上斜坡中，若动力不足或者斜坡坡度较大，容易导致轮椅带动车轮向后倾倒。向后倾倒过程中车轮向后转。因此存在一定的危险性。当轮椅在坑洼不平坦路面移动时，可能会发生侧翻的情况。进而对使用者造成二次伤害，不能有效的保护使用者。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，解决了上述背景技术中一般的电动轮椅缺少防倾机构，当轮椅在上斜坡或者坑洼不平路面时，存在翻倒情况的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，包括轮椅本体以及安装在轮椅本体底部的驱动机构，驱动机构两侧连接有车轮。所述轮椅本体底部设有壳体，壳体内设有侧边检测机构和后倾检测机构，侧边检测机构用于检测轮椅本体是否向侧边倾斜，后倾检测机构用于检测轮椅本体是否向后倾，车轮上等角度连接有多个推杆一，推杆一活动端朝向车轮外侧，车轮等角度设有限位组件，轮椅本体两侧分别连接有推杆二，推杆二活动端倾斜向下，轮椅本体底部连接有单片机，侧边检测机构通过单片机控制推杆一工作，后倾检测机构通过单片机控制限位组件、推杆二工作。

优选的，所述侧边检测机构包括有内腔的齿轮、齿条、两个弹簧一、接触片和两个接触开关，齿轮枢接在壳体内，后倾检测机构位于齿轮内，齿条啮合在齿轮下方，齿条与壳体滑动配合，两个弹簧一分别设在齿条两端，接触片设在齿轮底部，两个接触开关分别设在接触片两侧，当接触片与一侧接触开关接触后与其同侧的推杆一工作。

优选的，所述后倾检测机构包括转杆、两组激光接收器、转块和激光发射器，两组激光接收器绕轴线设在转杆上，转块位于两个激光接收器之间，转块与转杆枢接，激光发射器分别设在激光接收器两侧，激光发射器与激光接收器相对控制限位组件、推杆二工作。

优选的，所述每组激光接收器数量为三个，当激光发射器与第一个激光接收器相对时限位组件、推杆二不工作，当激光发射器与第二个激光接收器相对时限位组件工作，当激光发射器与第三个激光接收器相对时限位组件、推杆二同时工作。

优选的，所述车轮开设有凹槽和导线槽，所述限位组件由两部分组成，一部分位于凹槽内，另一部分位于导线槽内。

优选的，所述限位组件包括限位块、弹簧二、导线和铁棒，限位块一端铰接在凹槽内，限位块另一端可从凹槽内伸出，限位块一侧通过弹簧二与凹槽内壁连接，铁棒位于导线槽内，导线缠绕在铁棒上。

优选的，所述限位块由铁质金属制成。

(三)有益效果

本发明提供了一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅。具备以下有益效果：

1、该带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，通过齿条与齿轮相配合，令轮椅向侧边倾斜时，接触片与倾斜侧的触发开关接触。令同侧的推杆一伸长，从而防止轮椅向侧边倾倒。利用激光接收器、激光发生器、推杆二和限位组件配合，避免车轮在斜波上向后倾倒。且推杆二和限位组件配合，通过双重限制避免车轮向后倾，进一步提高防倾倒能力。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构另一角度示意图；

图3为本发明壳体5内部结构示意图；

图4为本发明后倾检测机构结构示意图；

图5为本发明后倾检测机构结构工作状态一图；

图6为本发明后倾检测机构结构工作状态二图；

图7为本发明车内内部结构示意图；

图8为本发明与7中A处结构放大图。

图中：1轮椅本体、2驱动机构、3车轮、31凹槽、32导线槽、4单片机、 5壳体、6侧边检测机构、61齿轮、62齿条、63弹簧一、64接触片、65接触开关、7后倾检测机构、71转杆、72激光接收器、73转块、74激光发射器、 8推杆一、9限位组件、91限位块、92弹簧二、93导线、94铁棒、10导线管、 11推杆二。

具体实施方式

本发明实施例提供一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，如图1-8所示，包括轮椅本体1以及焊接在轮椅本体1底部的驱动机构2。驱动机构2两侧连接有车轮3。驱动机构2是现有技术，用于驱动车轮3前进后退，与背景技术给出的对比文件中牵引组件相同。且驱动机构2内有电池从而为整个轮椅电子设备工作提供电力。轮椅本体1底部焊接有壳体5。壳体5内设有侧边检测机构6和后倾检测机构7，侧边检测机构6用于检测轮椅本体1是否向侧边倾斜。后倾检测机构7用于检测轮椅本体1是否向后倾。车轮3上等角度焊接有多个推杆一8。推杆一8活动端朝向车轮3外侧。车轮3等角度设有限位组件9。轮椅本体1两侧分别焊接有推杆二11，推杆二11活动端倾斜向下。轮椅本体1底部焊接有单片机4。侧边检测机构6通过单片机4控制推杆一8 工作，后倾检测机构7通过单片机4控制限位组件9、推杆二11工作。工作时，当侧边检测机构6检测到轮椅向侧边倾斜时，将信号传递给的单片机4，单片机4控制推杆一8伸长，推杆一8伸长后抵住地面，阻止轮椅继续倾斜。当后倾检测机构7检测到轮椅向后倾斜时，将信号传递给单片机4，单片机4 根据倾斜程度控制限位组件9和推杆二11工作。

侧边检测机构6包括有内腔的齿轮61、齿条62、两个弹簧一63、接触片 64和两个接触开关65。齿轮61枢接在壳体5内。后倾检测机构7位于齿轮 61内。齿条62啮合在齿轮61下方。齿条62与壳体5滑动配合。两个弹簧一 63分别设在齿条62两端。弹簧一63一端与齿条62焊接，弹簧二63另一端与壳体5内壁焊接。接触片64焊接在齿轮61底部，两个接触开关65分别设在接触片64两侧，两个接触开关65与壳体5内壁固定粘接。通过接触片64 与一侧接触开关65接触后与其同侧的推杆一8工作。工作时，列如：轮椅向左倾，齿条62向左滑动，齿条62左端弹簧一63受挤压，同时齿条62带动齿轮61转动，令齿轮61底部接触片64向左转，与左边的接触开关65触碰，单片机4接收到信号后，令左侧车轮3的推杆一8伸出，阻止轮椅继续倾斜。

上述接触开关为普通的触发开关，由于是现有技术，故具体结构、电路布置等等不做详细描述。

与现有技术相比，该带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，通过齿条62与齿轮61相配合，令轮椅向侧边倾斜时，接触片64与倾斜侧的触发开关接触。令同侧的推杆一8伸长，从而防止轮椅向侧边倾倒。

后倾检测机构7包括转杆71、两组激光接收器72、转块73和激光发射器74。转杆71端部与齿轮61内壁焊接。两组激光接收器72绕轴线焊接在转杆71上。转块73位于两个激光接收器72之间，转块73与转杆71枢接。激光发射器74分别焊接在激光接收器72两侧，激光发射器74与激光接收器72 相对控制限位组件9、推杆二11工作。

每组激光接收器72数量为三个。结合附图4所示，最下端的激光接收器 72垂直朝下。此时激光发射器74与该激光接收器72相对，轮椅处于正常状态，限位组件9、推杆二11不工作。工作时，轮椅在斜波上倾斜向后倾倒时，由于转块73可转，故转块73位置不变，而转杆71以及激光接收器72位置发生改变。转杆71和激光接收器72跟随轮椅向后倾倒而转动。如附图5所示，若激光发射器74经过第二个激光接收器72，限位组件9工作阻止轮椅向后倾倒。如附图6所示，若激光发射器74经过第三个激光接收器72，限位组件9、推杆二11同时工作。

推杆二11工作原理与推杆一8的工作原理相同。推杆推杆二11伸长抵住地面。阻止轮椅向后倾倒。

车轮3开设有凹槽31和导线槽32，限位组件9由两部分组成，一部分位于凹槽31内，另一部分位于导线槽32内。

结合附图7、8，限位组件9包括限位块91、弹簧二92、导线93和铁棒 94。限位块91一端铰接在凹槽31内，限位块91另一端可从凹槽31内伸出。弹簧二92一端与凹槽31焊接，弹簧二92另一端与限位块91焊接。铁棒94 焊接在导线槽32内，导线93缠绕在铁棒94上。限位块91由铁质金属制成。导线槽32镶嵌有导线管10。

导线93通过导线管10伸入驱动机构2内。通电时，导线93与铁棒94 形成电磁铁，将限位块91吸入凹槽31内，弹簧二92处于被压缩状态。当发生轮椅后倾时断电，限位块91失去磁力的吸引，被弹簧二92弹出。限位块 91限制车轮继续转动。

与现有技术相比，利用激光接收器72、激光发生器74、推杆二11和限位组件9配合，避免车轮在斜波上向后倾倒。且推杆二11和限位组件9配合，通过双重限制避免车轮向后倾，进一步提高防倾倒能力。

上述通电、断电由单片机4控制，单片机4的型号为AT90PWM81-16MF。

工作原理：使用时，轮椅向侧边倾斜重心改变，齿条62想该侧移动，齿条62带动齿轮61转动，令齿轮61底部的接触片64与倾斜侧相同的接触开关65触碰。单片机4接收到信号后，令该侧推杆一8伸出阻止轮椅继续倾斜。当轮椅向后倾倒时，当激光发射器74经过第二个激光接收器72，单片机4令限位组件9工作阻止轮椅向后倾倒。当激光发射器74经过第三个激光接收器 72，限位组件9、推杆二11同时工作。

综上所述，该带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，通过齿条62与齿轮61 相配合，令轮椅向侧边倾斜时，接触片64与倾斜侧的触发开关接触。令同侧的推杆一8伸长，从而防止轮椅向侧边倾倒。利用激光接收器72、激光发生器74、推杆二11和限位组件9配合，避免车轮在斜波上向后倾倒。且推杆二 11和限位组件9配合，通过双重限制避免车轮向后倾，进一步提高防倾倒能力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，包括轮椅本体(1)以及安装在轮椅本体(1)底部的驱动机构(2)，驱动机构(2)两侧连接有车轮(3)，其特征在于：所述轮椅本体(1)底部设有壳体(5)，壳体(5)内设有侧边检测机构(6)和后倾检测机构(7)，侧边检测机构(6)用于检测轮椅本体(1)是否向侧边倾斜，后倾检测机构(7)用于检测轮椅本体(1)是否向后倾，车轮(3)上等角度连接有多个推杆一(8)，推杆一(8)活动端朝向车轮(3)外侧，车轮(3)等角度设有限位组件(9)，轮椅本体(1)两侧分别连接有推杆二(11)，推杆二(11)活动端倾斜向下，轮椅本体(1)底部连接有单片机(4)，侧边检测机构(6)通过单片机(4)控制推杆一(8)工作，后倾检测机构(7)通过单片机(4)控制限位组件(9)、推杆二(11)工作。

2.根据权利要求1所述的一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，其特征在于：所述侧边检测机构(6)包括有内腔的齿轮(61)、齿条(62)、两个弹簧一(63)、接触片(64)和两个接触开关(65)，齿轮(61)枢接在壳体(5)内，后倾检测机构(7)位于齿轮(61)内，齿条(62)啮合在齿轮(61)下方，齿条(62)与壳体(5)滑动配合，两个弹簧一(63)分别设在齿条(62)两端，接触片(64)设在齿轮(61)底部，两个接触开关(65)分别设在接触片(64)两侧，当接触片(64)与一侧接触开关(65)接触后与其同侧的推杆一(8)工作。

3.根据权利要求1所述的一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，其特征在于：所述后倾检测机构(7)包括转杆(71)、两组激光接收器(72)、转块(73)和激光发射器(74)，两组激光接收器(72)绕轴线设在转杆(71)上，转块(73)位于两个激光接收器(72)之间，转块(73)与转杆(71)枢接，激光发射器(74)分别设在激光接收器(72)两侧，激光发射器(74)与激光接收器(72)相对控制限位组件(9)、推杆二(11)工作。

4.根据权利要求3所述的一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，其特征在于：所述每组激光接收器(72)数量为三个，当激光发射器(74)与第一个激光接收器(72)相对时限位组件(9)、推杆二(11)不工作，当激光发射器(74)与第二个激光接收器(72)相对时限位组件(9)工作，当激光发射器(74)与第三个激光接收器(72)相对时限位组件(9)、推杆二(11)同时工作。

5.根据权利要求1所述的一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，其特征在于：所述车轮(3)开设有凹槽(31)和导线槽(32)，所述限位组件(9)由两部分组成，一部分位于凹槽(31)内，另一部分位于导线槽(32)内。

6.根据权利要求5所述的一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，其特征在于：所述限位组件(9)包括限位块(91)、弹簧二(92)、导线(93)和铁棒(94)，限位块(91)一端铰接在凹槽(31)内，限位块(91)另一端可从凹槽(31)内伸出，限位块(91)一侧通过弹簧二(92)与凹槽(31)内壁连接，铁棒(94)位于导线槽(32)内，导线(93)缠绕在铁棒(94)上。

7.根据权利要求6所述的一种带有激光检测可防倾倒的智能轮椅，其特征在于：所述限位块(91)由铁质金属制成。

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