可全方位行走的电脑轮椅

本实用新型属于电动轮椅类，特别是一种可全方位行走的电脑轮椅。

众所周知，现有轮椅基本上有两种类型：一种是手推式轮椅，这种轮椅的行走主要是通过使用者两支手推动左右两个轮子实现的，费力；一种是在轮椅上加装动力装置，这种电动轮椅由于克服了手推式轮椅驱动费力的缺点，而得到使用者欢迎。但是无论是手推式轮椅还是电动式轮椅，由于地面上作用于椅轮的摩擦力只能作用在轮体平面内，且不能与轮体形成一个角度，因此，现有轮椅只能沿其导向轮方向作前后平移运动，既不能横向运动，也不能斜向运动。

本实用新型目的在于提供一种可全方位行走的电脑轮椅，它可以沿着平地作全方位（纵向、横向和旋转三个向量和三向量叠加）运动。

按照本实用新型目的，设计人提出的解决方案是：

一、改进现有技术的椅轮结构，本实用新型的椅轮设有4个，每个椅轮均由若干个呈腰鼓形的滚子组成，这些滚子均匀地分布在椅轮的轮缘上，每个滚子轴线均匀与椅轮轴线成α角度相交叉。该α角度大于0°小于90°，每个滚子可以自由转动，如图3所示。当椅轮与地面接触而受到外力矩作用时，通过四个椅轮上的滚子受到来自地面摩擦力合力的作用，椅轮就能够在不转动车 轮轴心线的条件下实现椅轮的全方位移动。

二、通过在轮椅上设置电脑控制装置和操纵杆的全方位摆动，即可控制轮椅的行走方向与速度。

与现有技术相比，本实用新型结构科学合理，使用者只要控制操纵杆的摆动方向，即可实现轮椅的纵向（前后），横向（左右），旋转方向的全方位移动，轻巧、灵活、方便，克服了现有轮椅只能作纵向（前后）移动，回转半径大，使用不方便、不灵活等缺点。同时，本实用新型在室内小空间和狭窄场地行驶尤为灵活与方便，有极大的使用价值。

下面通过实施例结合附图进行进一步描述本实用新型。

图1是本实用新型结构示意图

图2是本实用新型结构总装图

图3是本实用新型椅轮结构示图

图4是本实用新型电脑控制装置原理图

参照附图1，2，本实用新型结构包括座椅（1），椅座（11），扶手（2），脚踏板（3），保险杆（4），椅轮（5），机座（7），外壳（8），控制装置（6），主控盒（64）等构件组成。其特征在于：

上述的椅轮设置有4只，每个椅轮（5）均有8个呈腰鼓形滚子（51）组成，滚子（51）沿着轮缘均匀分布，滚子（51）轴线均与轮轴线之间有45°夹角，如图3所示。椅轮（5）通过螺栓连接固定在机座（7）下面，上述椅座（11）支承在机座（7）上。

上述的控制装置（6）包括操纵杆（61），蓄电池和充电器（62），驱动电机、减速器和光电码盘（63），主控盒（64），主控盒（64）安装有由控制电路组成的线路板和电器元件，主控盒（64）安装在椅座（11）的下面，蓄电池和充电器（62）安装在机座（7）上，驱动电 机、减速器和光电码盘（63）安装在椅轮（5）的内侧，操纵杆（61）安装有检测三个自由度（纵向、横向、旋转）的三个电位器。操纵杆（61）安装在扶手（2）上。整个控制装置（6）的工作（控制）原理如图4所示。通过操纵杆（61）摆动使电位器滑动触点移动，转换为电压变化，经4046的压控振荡器VCO产生与该电压成线性关系的频率。80C31CPU通过由82C53组成的三路频率计检测出操纵杆（61）三个向量的大小与方向，进而算得四台电机（63）的转速和转向。然后CPU通过对82C53组成的转速发生器的编程产生与电机转速相对应的频率和四个光电码盘的反馈信号一起送入稳速电路。稳速电路是以4046的鉴相器电路为核心组成频率比较器，根据设定的转速和实际转速决定加电或是不加电。最后通过由IRF150和IRF9150功率场效应管组成的H型驱动电路来完成对电机的稳速控制，从而实现使用者只要通过操纵杆摆动即可控制轮椅运行方向和速度的变化。使用时，使用者只要推动操纵杆（61）的纵向、横向、旋转等方向和位移量，由主控电脑分别控制四台伺服电机，经过减速器驱动四个椅轮的转向和转速，即可使轮椅沿着使用者需要方向作全方位行走，即灵活又方便使用。