一种医用登楼机 |
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| 申请号 | CN201710413604.2 | 申请日 | 2017-06-05 | 公开(公告)号 | CN107260424A | 公开(公告)日 | 2017-10-20 |
| 申请人 | 上海大学; | 发明人 | 华子恺; 张克玉; 杜联星; 张采夫; 王聃; 窦平川; 方园; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开的一种医用登楼机。它主要分为腿机构，轮机构，座椅三大部分。腿机构中 支撑 腿是一个 曲柄 滑 块 机构来实现其伸长或缩短运动的装置，平地行走时可防侧翻。爬楼过程中，需要综合考虑 轮椅 的安全问题，确保轮椅在 楼梯 边缘自动停止，防止装置打滑，所以在 车轮 上安装了自 锁 装置。为防止踩空，在轮子支撑架上装有测距的光电 传感器 ，用来测量支撑腿到楼梯的距离。座椅根据人机工程学设计，安全舒适，可减少疲劳和压 力 。轮椅 机身 主题采用不锈 钢 和 铝 合金 ，可拆开或者进行折叠，轻便易于存放，且价格适中，适用于普通家庭。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种医用登楼机，包括腿机构（2）、轮机构（3）及座椅（4），其特征在于：所述腿机构 （2）连接轮机构（3）和座椅（4），平地行走时可防侧翻，爬楼过程中，可确保轮椅在楼梯边缘自动停止，防止打滑。 |
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| 说明书全文 | 一种医用登楼机技术领域[0001] 本发明涉及一种医用登楼机，属于工程技术和医学康复领域。 背景技术[0002] 近年来，随着生活质量的提高以及优生优育理念，中国年龄层将逐渐呈现老龄化趋势，另一方面，中国的残疾人仍占据着不小的比例。与此同时，我国许多公共设备仍不完善，大部分城市，例如过街天桥、老式住房等生活场所，只有楼梯供行人、住户使用而缺少普通轮椅可以使用的电梯，这给残疾人的生活带来诸多不便，他们无法靠自己或他人帮助乘坐的普通轮椅通过很多场所。 [0003] 目前相应的设施由于转角较小，或住宅老旧，难以改造，短期内这些问题无法得到有效的改善。也就是说，短时间内，残疾人及老人等需要依助轮椅的这类群体的出行问题，无法通过公共设施的改善得到解决。所以，最直接便利的解决方法就是从轮椅的角度出发，改造轮椅的结构，制造医用登楼机，即爬楼轮椅。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种可靠性高，可操作性高，经济便利舒适的医用登楼机，解决老年人及残疾人爬楼困难的问题。该登楼机平地行走时可防侧翻，具有呼救和自动锁停装置。座椅根据人机工程学设计，安全舒适，减少疲劳和压力。轮椅机身主题采用不锈钢和铝合金，可拆开或者进行折叠，轻便易于存放，且价格适中，适用于普通家庭。 [0005] 为达到上述目的，本发明的构思是：平地驱动机构和轮椅爬楼机构分别单独设计:平地运动是通过和最普遍的电动轮椅相似的驱动机械结构来实现，而爬楼运动机构是通过两个安置在驱动后轮的中央，可伸缩的支撑腿机构来实现爬楼动作。 [0006] 医用登楼机的开发设计，根据机械结构的平衡以及调控来实现平地行走时防侧翻。在爬楼梯工作模式下，后轮可以停止自转并且执行自锁设施，这样就可以有效防止后轮滑动。轮椅机身还带有呼救装置，以防意外发生。 [0007] 医用登楼机的开发设计，设计座椅时考虑到人体生物机构，使用者即使在长时间坐在轮椅上也不会感到酸痛。为了防止颠簸，上下楼梯稳定，设计时考虑机构的分配，以达到平衡需求。 [0009] 根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：一种医用登楼机，包括腿机构，轮机构，及座椅。其特征在于：所述腿机构连接轮机构和座椅，平地行走时可防侧翻，爬楼过程中，可确保轮椅在楼梯边缘自动停止，防止打滑。 [0010] 所述腿机构包括支撑架，2个支座，偏心机构，光电传感器，支撑腿杆，带传动机构，轴，联轴器2，减速箱，联轴器1和电机。腿机构的各组件均固定在支撑架上，通过支座与座椅相连；腿机构由电机作为驱动装置，经过联轴器1与减速箱连接，减速箱通过联轴器2将动力传递给带传动机构，从而控制轴的旋转运动，中心轴控制偏心机构的运动，通过带动支撑腿杆的上下摆动，以达成登楼轮椅的爬楼动作，且平地行走时可防侧翻。 [0011] 所述的轮机构包括大轮子，轮毂，小轮子，固定销，连杆1，摩擦片，连杆2；轮机构中大轮子用于爬楼，尺寸为250mm；轮毂在满足力学性能的条件下进行打孔处理，减轻重量；小轮子用于定位，以控制摩擦片工作，通过固定销与连杆1连接；连杆2与扭矩弹簧连接，控制摩擦片与大轮子的接触，防止大轮子继续转动，从而实现自动锁停；在爬楼梯工作模式下，大轮子可停止自转并且执行自锁设施，有效防止后轮滑动；轮椅机身还带有呼救装置，以防意外发生。 [0012] 所述座椅包括把手，靠背，扶手，踏板，脚轮底座，脚轮和坐垫；医用登楼机的座椅的靠背，扶手，踏板之间采用柔性连接，使得登楼机具有良好的刚度，且框架重心控制在几何中心线上，重心高度不超过整体高度的1/3；考虑到人体生物机构，使用者即使在长时间坐在轮椅上也不会感到酸痛；为了防止颠簸，上下楼梯稳定，考虑机构的分配，以达到平衡、稳定、可靠的需求。 [0013] 机身主题采用不锈钢和铝合金。为减轻重量，在非关键部位进行的打孔处理，实现轮椅的轻量化。 [0015] 本发明座椅舒适，长时间坐姿不会有麻木感。 [0016] 本发明椅机身可拆开或者进行折叠，易于存放在汽车后备箱中，体积大小也要求适用于一般家庭的面积。 [0017] 本发明价格适中，适用于普通家庭，对于材料的选择以及机构的设计都进行了合理的配置。使用寿命足够长，经久耐用。 [0019] 图1是本发明的登楼机的总体结构示意图。 [0020] 图2是本发明的腿机构的结构示意图。 [0021] 图3是本发明的轮机构的结构示意图。 [0022] 图4是本发明的座椅的结构示意图。 具体实施方式[0023] 现将参照附图更充分地描述本发明，附图中表示了本发明的优选实施例。 [0024] 实施例一：参见图1 图4，本医用登楼机包括腿机构（2）、轮机构（3）及座椅（4）。其特征在于：所述~ 腿机构 （2）连接轮机构（3）和座椅（4），平地行走时可防侧翻，爬楼过程中，可确保轮椅在楼梯边缘自动停止，防止打滑。 实施例二：本实例与实例一基本相同，特别之处如下： 所述腿机构（2）包括支撑架（201），2个支座（202），偏心机构（203），光电传感器（204），支撑腿杆（205），带传动机构（206），轴（207），联轴器2（208），减速箱（209），联轴器1（210）和电机（211）。腿机构（2）的各组件均固定在支撑架（201）上，通过支座（202）与座椅（4）相连； 腿机构（2）由电机（211）作为驱动装置，经过联轴器1（210）与减速箱（209）连接，减速箱（209）通过联轴器2（208）将动力传递给带传动机构（206），从而控制轴（207）的旋转运动，中心轴（207）控制偏心机构（203）的运动，通过带动支撑腿杆（205）的上下摆动，以达成登楼轮椅的爬楼动作，且平地行走时可防侧翻。 [0025] 所述的轮机构（3）包括大轮子（301），轮毂（302），小轮子（303），固定销（304），连杆1（305），摩擦片（306），连杆2（307）；轮机构（3）中大轮子（301）用于爬楼，尺寸为250mm；轮毂（302）在满足力学性能的条件下进行打孔处理，减轻重量；小轮子（303）用于定位，以控制摩擦片（306）工作，通过固定销（304）与连杆1（305）连接；连杆2（307）与扭矩弹簧连接，控制摩擦片（306）与大轮子（301）的接触，防止大轮子（301）继续转动，从而实现自动锁停；在爬楼梯工作模式下，大轮子（301）可停止自转并且执行自锁设施，有效防止后轮滑动；轮椅机身还带有呼救装置，以防意外发生。 [0026] 所述座椅（4）包括把手（401），靠背（402），扶手（403），踏板（404），脚轮底座（405），脚轮（406）和坐垫（407）；医用登楼机（1）的座椅（4）的靠背（402），扶手（403），踏板（404）之间采用柔性连接，使得登楼机（1）具有良好的刚度，且框架重心控制在几何中心线上，重心高度不超过整体高度的1/3；考虑到人体生物机构，使用者即使在长时间坐在轮椅上也不会感到酸痛；为了防止颠簸，上下楼梯稳定，考虑机构的分配，以达到平衡、稳定、可靠的需求。 [0027] 腿机构（2）和轮机构（3）及座椅（4）的所有构架均采用不锈钢和铝合金；为减轻重量，在非关键部位进行的打孔处理，实现轻量化。 [0028] 实施例三：本优选实施例是：参见图1，医用登楼机（1）主要分为腿机构（2），轮机构（3），及座椅（4）。参见图2，医用登楼机（1）的腿机构（2）的各组件均固定在支撑架（201）上，通过两个支座（202）与座椅（4）相连。腿机构（2）由电机（211）作为驱动装置，经过联轴器1（210）与减速箱（209）连接，减速箱（209）通过联轴器2（208）将动力传递给带传动机构（206），从而控制轴（207）的旋转运动，中心轴（207）控制偏心机构（203）的运动，通过带动支撑腿杆（205）的上下摆动，以达成登楼轮椅的爬楼动作。同时为防止轮椅在爬楼过程中发生腿机构（2）和楼梯边缘的干涉导致的登楼机侧翻，支撑腿杆（205）被设计地具有导向功能，与此同时为防止踩空，在支撑架（201）上装有测距的光电传感器（204），用来测量支撑腿杆（205）到楼梯的距离。参见图1、图3，医用登楼机（1）的轮机构（3）为了避免登楼机爬楼时，受到台阶的尺寸的限制，设计轮椅轮子时应当尽可能的小。在该设计过程中，轮椅大轮子（301）用于爬楼，尺寸为250mm。轮毂（302）在满足力学性能的条件下进行打孔处理，减轻重量。小轮子（303）用于定位，以控制摩擦片（306）工作，通过固定销（304）与连杆1（305）连接。连杆2（307）与扭矩弹簧连接，控制摩擦片（306）与大轮子（301）的接触。参见图4，座椅结构主要包含把手（401），靠背（402），扶手（403），踏板（404），脚轮底座（405），脚轮（406）和坐垫（407）共7部分组成，各部分之间用螺纹及铰链连接。在医用登楼机（1）的设计过程中，要保证乘坐者的大腿近似于水平状态，小腿能够自然舒适的搁置在踏板面上，这样可以保证大腿的肌肉不受压力。参考坐姿膝高进行设计，由于男女差距过大，所以设计坐垫（407）与踏板（404）之间的高度时采用调节结构，用以满足不同身材的人。从人体舒适方面考虑，靠背（402）的倾角设计为115度。扶手（403）主要用在为手臂提供支撑作用，以减轻人体肩部压力，综合考虑，选取高度为 200mm。由于重力的作用，人体躯干会后移，因此设计坐垫（407）时会有5至20度的倾角用以保证背部肌肉的放松。为减轻重量，其爬楼装置应该在满足力学性能的情况下采用质量较轻的材料，通过在非关键部位如靠背（402）和踏板（404）进行的打孔处理，实现轮椅的轻量化。 |
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