专利名称：一种智能助力轮椅的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种残疾人代步工具，具体地说，涉及一种智能助力轮椅。
背景技术：
轮椅是为行动不便的老人和残疾人士用于代步的常用工具，它的性能关系人们的日常生活。在日常生活中，发现许多老人和残障人士在使用现有传统轮椅时有许多的不便。 传统轮椅在设计上并没有加入动力系统，在使用者使用时如果没有外人的陪同就会行动困难，给人们的生活带来不便。中国专利公告号CN 100337612 C，公告日2007年9月19日，名称为轮椅，该申请案公开了一种轮椅，轮椅具有支持轮椅上的轮、座位、靠背和脚架的框架。座位、靠背和脚架之间可以相互调节。框架包括一下和一个上的框架部分，在下框架部分设置了轮椅的轮。在上框架部分设置了座位、靠背和脚架。轮椅具有调节装置，用于相对于下框架部分垂直调节上框架部分。其不足之处在于，上下坡时只能通过旁人帮助。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决上述现有技术传统轮椅在上下坡时只能通过旁人帮助的缺陷而提供一种方便使用者上下坡的智能助力轮椅。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种智能助力轮椅，包括车架、座椅、大轮与前置万向轮，所述座椅下方设有车架平台，车架平台上依次包括车轮驱动机构、控制装置与电源，所述控制装置内装有重心检测机构，所述座椅下方设有后倾支架，后倾支架底端设有一对后倾轮，所述后倾轮高于大轮， 所述车轮驱动机构通过导线与控制装置连接，控制装置、车轮驱动机构、重心检测机构通过导线与电源相连。在本技术方案中，重心检测机构用于感应使用者由于身体姿态的变化而引起的重心位置变化，发出相应的重心状态信号。在上坡时，重心向后，后倾轮着地，支撑住轮椅，重心检测机构检测到重心向后，数据传到控制装置，控制装置经过分析传至车轮驱动机构，车轮驱动机构驱动车轮向前行驶，从而上坡；在下坡时，重心向前，重心检测机构检测到重心向前，数据传至控制装置，控制装置经过分析传至车轮驱动机构，车轮驱动机构给车轮增加阻力，使轮椅缓缓下坡，避免使用者受到伤害。正常行驶时，后倾轮不与地面接触，当发生意外后倾时，后倾轮着地，及时通过控制装置产生阻力，防止轮椅后翻，保护使用者。作为优选，所述重心检测机构包括位置感应装置与变化速率感应装置。在本技术方案中，位置感应装置用于感应重心变化，变化速率感应装置用于感应轮椅速度的变化。作为优选，所述位置感应装置包括用于感测重心位置变化的倾角传感仪与加速度传感器，所述变化速率感应装置包括路程感应器与时间感应器，传感仪、加速度传感器、路程感应器与时间感应器通过导线与控制装置连接。在本技术方案中，位置感应装置包括用于感测重心位置变化的倾角传感仪、加速度传感器，位置感应器用于实时监测重心位置，当重心位置发生变化时发出相应的位置信号。该重心位置可以通过感应每一时刻该重心位置的受力方向或每一时刻的重心位置的加速度方向等可以确定的方式获得；变化速率感应装置包括路程感应器与时间感应器，通过车轮转动次数计算路程感应器和用于计算相邻两次重心变化时间间隔的时间感应器，所述变化速率感应器通过计算的路程与时间间隔的比值获得重心位置变化速率，并通过重心位置变化速率输出相应的矫正信号。作为优选，所述车轮驱动机构包括驱动器和与驱动器相连的传动装置。在本技术方案中，驱动器与传动装置相连，车轮安装在传动装置上，驱动器通过传动装置带动车轮转动。作为优选，所述驱动器为电机，传动装置包括齿轮与传动链，齿轮焊接在电机的转动轴上，通过传动链与车轮转轴相连。在本技术方案中，电机转动，传动装置上的传动链带动车轮转动，用于将电能转化为转动能，使得轮椅前进。作为优选，所述电源为铅酸电池、镍氢电池或锂电电池中的任意一种。在本技术方案中，电源为铅酸电池、镍氢电池或锂电电池中的任意一种。本实用新型的有益效果是，帮助使用者上车坡方便，发生意外后倾时，后倾轮可防止轮椅后翻，保护使用者，同时减轻轮椅重量，运输方便。
图I是本实用新型的一种结构示意图。图2是本实用新型功能模块示意图。图中，I、车架；2、车架平台；3、电源；4、控制装置；5、车轮驱动机构；6、后倾支架；
7、后倾轮；8、重心检测机构；81、位置感应装置；811、传感仪；812、加速度传感器；82、变化速率感应装置；821、路程感应器；822、时间感应器。
具体实施方式
以下结合具体实施例与附图对本实用新型作进一步的解释参照图1，一种智能助力轮椅，包括车架I、座椅、大轮与前置万向轮，所述座椅下方设有车架平台2，车架平台2上依次包括车轮驱动机构5、控制装置4与电源3，所述控制装置4内装有重心检测机构8，所述重心检测机构8包括位置感应装置81与变化速率感应装置82。所述位置感应装置81包括用于感测重心位置变化的倾角传感仪811与加速度传感器812，所述变化速率感应装置82包括路程感应器821与时间感应器822，传感仪811、加速度传感器812、路程感应器821与时间感应器822通过导线与控制装置4连接。位置感应装置包括用于感测重心位置变化的倾角传感仪、加速度传感器与陀螺仪，位置感应器用于实时监测重心位置，当重心位置发生变化时发出相应的位置信号。该重心位置可以通过感应每一时刻该重心位置的受力方向或每一时刻的重心位置的加速度方向等可以确定的方式获得；变化速率感应装置包括路程感应器与时间感应器，通过车轮转动次数计算路程感应器和用于计算相邻两次重心变化时间间隔的时间感应器，所述变化速率感应器通过计算的路程与时间间隔的比值获得重心位置变化速率，并通过重心位置变化速率输出相应的矫正信号。车轮驱动机构5通过导线与控制装置4连接，控制装置4、车轮驱动机构5、重心检测机构8通过导线与电源3相连。车轮驱动机构5包括驱动器和与驱动器相连的传动装置。驱动器为电机，传动装置包括齿轮与传动链，齿轮焊接在电机的转动轴上，通过传动链与车轮转轴相连。车轮驱动机构5驱动车轮沿车轮自身转动轴转动，所述车架I后部下方设有后倾支架6，后倾支架6上设有一对后倾轮7，控制装置 4、车轮驱动机构5、重心检测机构通过导线与电源3相连。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求所定义的范围。
权利要求1.一种智能助力轮椅，包括车架(I)、座椅、大轮与前置万向轮，其特征在于，所述座椅下方设有车架平台(2)，车架平台(2)上依次包括车轮驱动机构(5)、控制装置(4)与电源(3)，所述控制装置(4)内装有重心检测机构(8)，所述座椅下方设有后倾支架(6)，后倾支架(6)底端设有一对后倾轮(7)，所述后倾轮(7)高于大轮，所述车轮驱动机构(5)通过导线与控制装置(4)连接，控制装置(4)、车轮驱动机构(5)、重心检测机构(8)通过导线与电源(3)相连。
2.根据权利要求I所述的一种智能助力轮椅，其特征在于，所述重心检测机构(8)包括位置感应装置(81)与变化速率感应装置(82 )。
3.根据权利要求2所述的一种智能助力轮椅，其特征在于，所述位置感应装置(81)包括用于感测重心位置变化的倾角传感仪(811)与加速度传感器(812)，所述变化速率感应装置(82)包括路程感应器(821)与时间感应器(822)，传感仪(811)、加速度传感器(812)、 路程感应器(821)与时间感应器(822)通过导线与控制装置(4)连接。
4.根据权利要求I所述的一种智能助力轮椅，其特征在于，所述车轮驱动机构(5)包括驱动器和与驱动器相连的传动装置。
5.根据权利要求4所述的一种智能助力轮椅，其特征在于，所述驱动器为电机，传动装置包括齿轮与传动链，齿轮焊接在电机的转动轴上，通过传动链与车轮转轴相连。
6.根据权利要求I或2或3或4或5所述的一种智能助力轮椅，其特征在于，所述电源 (3 )为铅酸电池、镍氢电池或锂电电池中的任意一种。
专利摘要本实用新型涉及一种智能助力轮椅，包括车架、座椅、大轮与前置万向轮，所述座椅下方设有车架平台，车架平台上依次包括车轮驱动机构、控制装置与电源，所述控制装置内装有重心检测机构，所述座椅下方设有后倾支架，后倾支架底端设有一对后倾轮，所述后倾轮高于大轮，所述车轮驱动机构通过导线与控制装置连接，控制装置、车轮驱动机构、重心检测机构通过导线与电源相连。本实用新型控制方便,智能化程度高,车身可自身维持平衡,无需靠人工控制,可以帮助轮椅运行时候的动力补偿，协助使用者上坡省力，下坡有独立，安全平稳。
文档编号A61G5/06GK202342324SQ201120469118
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者应放天, 沈月波, 邱懿武 申请人:浙江大学