一种自平衡座椅的制作方法

本发明涉及座椅主体技术领域，尤其涉及一种自平衡座椅。

背景技术：

我国有很多下肢存在缺陷的残疾人和行走不变的老人，他们的行动和娱乐收到很大限制，大大降低了幸福感，有的甚至导致的抑郁症的产生。常规轮椅只能在平路上行走，不能上下楼梯。并且，在野外路面颠簸的环境中，使用者难以控制平衡，使用轮椅存在安全隐患。

技术实现要素：

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种自平衡座椅。

本发明提出的一种自平衡座椅，包括：车轮主架、座椅主体、前后平衡套管、第一驱动装置、平衡传感检测装置；

车轮主架包括第一车轮控制臂、第二车轮控制臂、主支撑轴，主支撑轴水平设置，第一车轮控制臂和第二车轮控制臂分别可转动安装在主支撑轴两端且与主支撑轴垂直，第一车轮控制臂两端分别安装有第一前轮和第一后轮，第二车轮控制臂两端分别安装有第二前轮和第二后轮；

前后平衡套管位于第一车轮控制臂和第二车轮控制臂之间且套设在主支撑轴外部，座椅主体安装在前后平衡套管上；

第一驱动装置包括第一驱动电机、第一安装架、第一驱动蜗轮、第一驱动蜗杆，第一安装架固定在前后平衡套管靠近第一车轮控制臂一端，第一驱动蜗轮固定在第一车轮控制臂朝向第二车轮控制臂一侧且与主支撑轴同轴布置，第一驱动蜗杆可转动安装在第一安装架上且与第一驱动蜗轮啮合，第一驱动电机与第一驱动蜗杆连接；

平衡传感检测装置与座椅主体连接用于检测座椅主体平衡，第一驱动电机根据平衡传感检测装置的检测信号通过第一驱动蜗杆带动第一驱动蜗轮转动。

优选地，第一驱动蜗杆垂直于主支撑轴设置。

优选地，还包括第二驱动装置；

第二驱动装置包括第二驱动电机、第二安装架、第二驱动蜗轮、第二驱动蜗杆，第二安装架固定在前后平衡套管靠近第二车轮控制臂一端，第二驱动蜗轮固定在第二车轮控制臂朝向第一车轮控制臂一侧且与主支撑轴同轴布置，第二驱动蜗杆可转动安装在第二安装架上且与第二驱动蜗轮啮合，第二驱动电机与第二驱动蜗杆连接；

平衡传感检测装置与座椅主体连接用于检测座椅主体平衡，第二驱动电机根据平衡传感检测装置的检测信号通过第二驱动蜗杆带动第二驱动蜗轮转动。

优选地，第二驱动蜗杆垂直于主支撑轴设置。

优选地，还包括第三驱动装置和左右平衡套管；

前后平衡套管上设有前后平衡曲轴，前后平衡曲轴上设有垂直于前后平衡套管设置的纵向轴段，左右平衡套管套设在所述纵向轴段外部；

第三驱动装置包括第三驱动电机、第三安装架、第三驱动蜗轮、第三驱动蜗杆，第三安装架固定在前后平衡套管上，第三驱动蜗轮套设在左右平衡套管外壁且与其同轴布置，第三驱动蜗杆可转动安装在第三安装架上且与第三驱动蜗轮啮合，第三驱动电机与第三驱动蜗杆连接；

座椅主体固定安装在左右平衡套管上，第三驱动电机根据平衡传感检测装置的检测信号通过第三驱动蜗杆带动第三驱动蜗轮转动。

优选地，第三驱动蜗杆平行于主支撑轴设置。

优选地，平衡传感检测装置包括陀螺仪传感器和加速度传感器。

优选地，第一车轮控制臂前端和/或后端设有第一轮架，第一轮架上设有平行布置的两个第一前轮和/或两个第一后轮，第二车轮控制臂前端和/或后端设有第二轮架，第二轮架上设有平行布置的两个第二前轮和/或两个第二后轮。

优选地，两个第一前轮与第一后轮位于同一平面上，和/或两个第一后轮与第一前轮位于同一平面上。

优选地，两个第二前轮与第二后轮位于同一平面上，和/或两个第二后轮与第二前轮位于同一平面上。

本发明中，所提出的自平衡座椅，前后平衡套管位于第一车轮控制臂和第二车轮控制臂之间且套设在主支撑轴外部，座椅主体安装在前后平衡套管上，第一驱动装置根据平衡传感检测装置的检测信号通过蜗轮蜗杆配合驱动前后平衡套管转动，实现前后平衡调节。通过上述优化设计的自平衡座椅，结构设计合理，车轮主架通过车轮沿地面行驶，平衡传感检测装置检测座椅主体的平衡，在检测到倾斜趋势时，第一驱动装置根据检测信号通过蜗轮蜗杆配合调节平衡，保证调节平稳性和可靠性，调节执行机构结构简单，成本低廉，便于维修。

附图说明

图1为本发明提出的一种自平衡座椅的结构示意图。

图2为本发明提出的一种自平衡座椅的一种实施方式的局部俯视结构示意图。

图3为本发明提出的一种自平衡座椅的另一种实施方式的局部俯视结构示意图。

具体实施方式

如图1至3所示，图1为本发明提出的一种自平衡座椅的结构示意图，图2为本发明提出的一种自平衡座椅的一种实施方式的局部俯视结构示意图，图3为本发明提出的一种自平衡座椅的另一种实施方式的局部俯视结构示意图。

参照图1和2，本发明提出的一种自平衡座椅，包括：车轮主架、座椅主体1、前后平衡套管3、第一驱动装置、平衡传感检测装置；

车轮主架包括第一车轮控制臂21、第二车轮控制臂22、主支撑轴，主支撑轴水平设置，第一车轮控制臂21和第二车轮控制臂22分别可转动安装在主支撑轴两端且与主支撑轴垂直，第一车轮控制臂21两端分别安装有第一前轮和第一后轮，第二车轮控制臂22两端分别安装有第二前轮和第二后轮；

前后平衡套管3位于第一车轮控制臂21和第二车轮控制臂22之间且套设在主支撑轴外部，座椅主体1安装在前后平衡套管3上；

第一驱动装置包括第一驱动电机41、第一安装架42、第一驱动蜗轮43、第一驱动蜗杆44，第一安装架42固定在前后平衡套管3靠近第一车轮控制臂21一端，第一驱动蜗轮43固定在第一车轮控制臂21朝向第二车轮控制臂22一侧且与主支撑轴同轴布置，第一驱动蜗杆44可转动安装在第一安装架42上且与第一驱动蜗轮43啮合，第一驱动电机41与第一驱动蜗杆44连接；

平衡传感检测装置与座椅主体1连接用于检测座椅主体1平衡，第一驱动电机41根据平衡传感检测装置的检测信号通过第一驱动蜗杆44带动第一驱动蜗轮43转动。

在其他具体实施方式中，还包括第二驱动装置；

第二驱动装置包括第二驱动电机51、第二安装架52、第二驱动蜗轮53、第二驱动蜗杆54，第二安装架52固定在前后平衡套管3靠近第二车轮控制臂22一端，第二驱动蜗轮53固定在第二车轮控制臂22朝向第一车轮控制臂21一侧且与主支撑轴同轴布置，第二驱动蜗杆54可转动安装在第二安装架52上且与第二驱动蜗轮53啮合，第二驱动电机51与第二驱动蜗杆54连接；

平衡传感检测装置与座椅主体1连接用于检测座椅主体1平衡，第二驱动电机51根据平衡传感检测装置的检测信号通过第二驱动蜗杆54带动第二驱动蜗轮53转动。

本实施例的自平衡座椅的具体工作过程中，在不平的路面行驶过程中，当平衡传感检测装置检测到座椅发生倾斜时，第一驱动电机驱动第一驱动蜗杆转动，从而通过第一驱动蜗轮带动第一车轮控制臂转动，使得第一前轮和第一后轮按照路面进行适应性起伏调节，保证座椅在颠簸路面上保证平衡；同样，第二驱动电机驱动第二驱动蜗杆转动，从而通过第二驱动蜗轮带动第二车轮控制臂转动，使得第二前轮和第二后轮按照路面进行适应性起伏调节，保证座椅在颠簸路面上保证平衡。

在本实施例中，所提出的自平衡座椅，前后平衡套管位于第一车轮控制臂和第二车轮控制臂之间且套设在主支撑轴外部，座椅主体安装在前后平衡套管上，第一驱动装置根据平衡传感检测装置的检测信号通过蜗轮蜗杆配合驱动前后平衡套管转动，实现前后平衡调节。通过上述优化设计的自平衡座椅，结构设计合理，车轮主架通过车轮沿地面行驶，平衡传感检测装置检测座椅主体的平衡，在检测到倾斜趋势时，第一驱动装置根据检测信号通过蜗轮蜗杆配合调节平衡，保证调节平稳性和可靠性，调节执行机构结构简单，成本低廉，便于维修。

为了保证座椅在左右方向上平衡，在具体实施方式中，还包括第三驱动装置和左右平衡套管6；

前后平衡套管3上设有前后平衡曲轴31，前后平衡曲轴31上设有垂直于前后平衡套管3设置的纵向轴段，左右平衡套管6套设在所述纵向轴段外部；

第三驱动装置包括第三驱动电机71、第三安装架72、第三驱动蜗轮73、第三驱动蜗杆74，第三安装架72固定在前后平衡套管3上，第三驱动蜗轮73套设在左右平衡套管6外壁且与其同轴布置，第三驱动蜗杆74可转动安装在第三安装架72上且与第三驱动蜗轮73啮合，第三驱动电机71与第三驱动蜗杆74连接；

座椅主体1固定安装在左右平衡套管6上，第三驱动电机71根据平衡传感检测装置的检测信号通过第三驱动蜗杆74带动第三驱动蜗轮73转动。

在第三驱动装置具体驱动方式中，第三驱动电机驱动第三驱动蜗杆转动，从而通过第三驱动蜗轮带动左右平衡套管转动，实现座椅主体在左右方向上平衡调节。

在驱动装置的主体实施方式中，第一驱动蜗杆44垂直于主支撑轴设置，第二驱动蜗杆54垂直于主支撑轴设置，第三驱动蜗杆74平行于主支撑轴设置，保证驱动装置工作稳定性。

在平衡传感检测装置的具体设计方式中，平衡传感检测装置包括陀螺仪传感器和加速度传感器，通过陀螺仪和加速度传感器，在座椅存在倾斜趋势时，第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置根据检测信号进行调节，提高座椅稳定性。

参照图3，为了提高车架主体行进的具体实施方式中，第一车轮控制臂21前端和/或后端设有第一轮架81，第一轮架81上设有平行布置的两个第一前轮和/或两个第一后轮，第二车轮控制臂22前端和/或后端设有第二轮架91，第二轮架91上设有平行布置的两个第二前轮和/或两个第二后轮，从而在车架主体上设置六轮，保证行进过程中车轮与地面贴合，提高移动稳定性。

在进一步具体实施方式中，两个第一前轮与第一后轮位于同一平面上，和/或两个第一后轮与第一前轮位于同一平面上，在其他具体实施方式中，两个第二前轮与第二后轮位于同一平面上，和/或两个第二后轮与第二前轮位于同一平面上。

在其他具体实施方式中，第一轮架上设有第一转轴，第二轮架上设有第二转轴，第一转轴和第二转轴平行于主支撑轴设置且二者位于同一直线上，第一轮架通过第一转轴可转动安装在第一车轮控制臂前端，第二轮架通过第二转轴可转动安装在第二车轮控制臂前端，在经过颠簸路面时，第一轮架和第二轮架随着地面起伏进行转动，实现自适应调节，进一步提高行驶稳定性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。