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一种爬楼梯轮椅

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-05-17 17:11:00

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 博士科技 | 2023-05-17 17:11:00

本实用新型公开了一种爬楼梯轮椅,其中包括椅面,固定连接在所述椅面下表面的支架,设置在所述椅面下方的前部且用于沿竖直方向移动的第一升降机构,转动设置在所述第一升降机构上的前驱动轮;设置在所述椅面下方的后部且用于沿竖直方向移动的第二升降机构,铰接的所述第二升降机构前端且用于前后摆动的后轮推摆机构,转动设置在所述后轮推摆机构上的后驱动轮;设置在所述第二升降机构后端且用于沿竖直方向移动的第三升降机构,转动设置在所述第三升降机构上的第一辅助轮;固定设置在所述椅面下且用于前后摆动的辅助推摆机构,转动设置在所述辅助推摆机构上的第二辅助轮。简化了结构和爬楼梯动作,行动灵活,大幅提高了爬楼梯效率和稳定性。

本实用新型的目的在于提供一种爬楼梯轮椅,其中,本发的爬楼梯轮椅通过结构上进行巧妙的设计,简化了结构和爬楼梯动作,行动灵活,大幅提高了爬楼梯效率和稳定性,解决了履带轮椅爬楼梯时容易损坏楼梯边沿,后期的维护成本较高的问题,同时爬梯过程中重心起伏平稳,从而实现高效、稳定的攀爬不同尺寸的楼梯的优点。

随着社会老龄化,老年人比例增多,同时残疾人的数量也在增加,行动不便人数的基数近几年增幅明显。而楼梯是日常生活中常见的一种障碍,无论电梯、无障碍通道如何普及,都有很多不可避免楼梯结构,如小区住宅、人行天桥、地下隧道等。即使是只有几级台阶,也成为普通轮椅无法逾越的鸿沟,特别是目前社会发展,建筑数量增多,进一步增加了台阶和楼梯,也加剧了老年人行动不便者与下肢残疾者出行的不便。因此,设计一款可爬梯的轮椅迫在眉睫。

国内外对爬楼梯装置都已经有过大量的研究,总体来看可按照爬楼梯功能实现的原理可分为轮组式,履带式,以及其他附加辅助式爬楼梯装置。轮组式爬梯装置是由星轮翻转,在爬梯过程中重心起伏较大,造成乘坐者感到不适。目前市场上履带式爬楼梯装置的轮椅应用较多,与其它爬梯机构相比,其运动方式更为连续,传动效率比较高,控制简单,能够适应多种尺寸的楼梯。爬梯过程中轮椅的重心总是沿着与楼梯台阶沿的连线相平行的直线运动,其重心的波动很小,运动平稳。但是,履带是爬梯装置结构笨重,行动不灵活,且不适合在楼梯阶沿太光滑及斜度大于30°~ 35°的环境使用。另外,履带轮椅爬楼梯时容易损坏楼梯边沿,后期的维护成本较高。这一系列问题都制约着履带轮椅的发展和普及。

主要发明人简介:姓      名:汪  朋飞职       称:讲师工作单位:深圳大学 机电与控制工程学院 纳米表面科学与工程研究所研究领域:碳基固体润滑膜的超低摩擦实现和机理研究;金属掺杂碳膜在疲劳传感器方面的应用工作经历:2013/09 –    至今   ,深圳大学机电与控制工程学院,讲师2011/04 – 2013/03,日本东北大学流体科学研究所,博士后研究员 教育经历:2007/10 – 2011/03,日本东北大学机械系,机械系统设计工程专业,工学博士2004/09 – 2007/03,西安交通大学机械工程学院,机械设计及理论专业,工学硕士2000/09 – 2004/07,西安交通大学机械工程学院,机械工程及其自动化专业,工学学士

本实用新型采用轮椅的前后支撑的高度差等于台阶高度的支撑结构作为组成的主要元素,对于不同的台阶高度,轮椅具备了自适应调节的能力,即通过第一升降机构和第三升降机构两组支撑结构调节高度差;对于台阶高度,由于支撑结构支撑在相邻的两级台阶上,前后跨度足够维持重心,因此可以按最窄的楼梯宽度进行设计。对于所有按照国家规定的行业标准设计的楼梯,其宽度均在260-320mm之间,高度均在140-210mm之间,本实用新型可以通过结构尺寸设计,适应行业标准设计下的所有楼梯。同时本方案机身水平抬升,抬升过程平稳,而目前市面上的爬梯轮椅大都采用星轮式或者履带式,这类机器人由于其形式的限制,在爬梯过程中机身是倾斜的,爬梯时,轮椅倾斜会对乘坐者造成心理的恐慌,而且也容易失重,所以此类机构需要额外增加一个矫正的机构,从而增加重量和机构复杂,而本方案的爬梯机构基于升降机构的设计,在爬楼梯的过程中的运动轨迹是垂直上升以及水平前移,不存在角度的变化,因此在爬梯过程中能够保持机器自身水平,不需要增加额外的机构进行水平校正,不易失重,实现平稳爬升。本方案运行稳定、安全。两组前后具有高度差的支撑结构,使得无论是在爬梯过程还是平地运行过程,均保证了至少4个轮子(前后2组)同时接触地面或台阶面,且支撑的前后跨度大,因此运行过程中机体平稳,容易维持重心,不容易翻车或者是倾斜。本方案的结构简洁,主要由分布于两侧的支撑结构组成,体积小、重量轻,并且支撑结构模块化安装,安装、维护方便。

该成果一次性转让,转让价格3万元起。