[实用新型]基于可变形履带机构的轮椅机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及代步机器人，具体地说是一种基于可变形履带机构的轮椅机器人。

背景技术

随着我国社会人口寿命的增长和老龄化程度的加剧，越来越多的老年人在出行时需要以轮椅作为自己的代步工具。虽然目前的电动轮椅或智能轮椅的出现，节省了乘坐者或助推者的体力消耗，也方便了乘坐者的使用；然而由于我国城镇居民大部分都住在没有电梯设备的居民楼中，无论手动或自动轮椅在使用过程中都会受到上下楼梯的限制，这也在很大程度上影响了老年人或残疾人的出行需要，同时也制约了电动轮椅的发展和应用。

随着社会物质文明和精神文明的不断发展，对老年人或残疾人生活质量关注度的不断提高，老年人或残疾人出行不便的问题正变得越来越突出。研制出具有上下楼梯功能的轮椅将能够给老年人或残疾人带来极大的便利。

实用新型内容

为了解决目前老年人或残疾人乘坐的轮椅出行不便的问题，本实用新型的目的在于提供一种具有上下楼梯、越障和在平地移动功能的基于可变形履带机构的轮椅机器人。该轮椅机器人可以用于老年人或残疾人日常活动的代步工具。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括座椅支撑架及对称安装在座椅支撑架两侧、结构相同的变形履带机构，其中变形履带机构包括履带、驱动轮、驱动臂、张紧力控制臂、行走电机、张紧力控制臂电机、驱动臂电机及多个导向轮，所述驱动臂的一端连接有驱动轮，另一端可相对摆动地与安装在座椅支撑架上的导向轮相连接，在座椅支撑架上设有带动驱动臂摆动的驱动臂电机及带动驱动轮转动的行走电机；所述张紧力控制臂的一端可相对摆动地与座椅支撑架连接，另一端设有导向轮，该导向轮与张紧力控制臂的另一端连动，在座椅支撑架上设有驱动张紧力控制臂摆动的张紧力控制臂电机；所述座椅支撑架的前下方设有导向轮，各导向轮及驱动轮之间通过履带相连接。

其中：所述座椅支撑架安装有第一轴，第一轴的两端分别与两侧的变形履带机构中的第三导向轮键连接，安装在座椅支撑架上的驱动臂电机的输出轴通过蜗轮蜗杆驱动第一轴转动；所述驱动臂的另一端与第三导向轮相连，驱动臂一端连接的驱动轮以驱动臂为半径、绕第一轴摆动；第三导向轮的上方设有安装在座椅支撑架上的第二压轮，履带由第三导向轮与第二压轮之间通过；所述座椅支撑架的两侧分别设有第二轴，两侧变形履带机构中的张紧力控制臂的一端分别与两侧的第二轴相连接，张紧力控制臂另一端设有第一导向轮，第一导向轮以张紧力控制臂为半径、绕第二轴摆动；所述安装在座椅支撑架上的张紧力控制臂电机的输出轴通过蜗轮蜗杆驱动第二轴转动；第二轴上安装有检测履带张紧力的扭力传感器；张紧力控制臂的摆动轨迹上设有安装在座椅支撑架上的第一压轮，履带由第一压轮的下方与第一导向轮的上方通过；所述座椅支撑架前下方的导向轮为第二导向轮，两侧变形履带机构中的第二导向轮通过第四轴相连接，履带由第二导向轮的底部绕过；所述两侧变形履带机构中的驱动轮通过第三轴相连接，座椅支撑架上设有两个分别带动驱动轮转动的行走电机；所述驱动臂电机为一个，张紧力控制臂电机为两个。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型通过调整驱动臂及张紧力控制臂的摆动角度，实现了对履带张紧力的控制，便得履带具有对“凸”形地面产生“凹”形变形的适应能力。

2.本实用新型通过驱动臂及张紧力控制臂的摆动，机器人能够翻越台阶、楼梯、斜坡等障碍，越障过程平衡，并具有较好的稳定性。

3.本实用新型保证轮椅在上下楼梯的过程中具有较大的支撑面，从而保证了乘坐者具有较好的稳定性和安全性。

4.本实用新型操作简单灵活，不需要其他人的辅助，适合老年人和残疾人使用。

附图说明

图1为本实用新型正面的立体结构示意图；

图2为本实用新型背面的立体结构示意图；

图3为本实用新型的结构原理图；

图4a为实用新型应用于上楼梯过程的示意图之一；

图4b为实用新型应用于上楼梯过程的示意图之二；

图4c为实用新型应用于上楼梯过程的示意图之三；

图4d为实用新型应用于上楼梯过程的示意图之四；

图4e为实用新型应用于上楼梯过程的示意图之五；

图4f为实用新型应用于上楼梯过程的示意图之六；

图4g为实用新型应用于上楼梯过程的示意图之七；

图4h为实用新型应用于上楼梯过程的示意图之八；