[发明专利]爬楼轮椅机器人

说明书

本发明涉及轮椅辅助用品领域，公开了一种爬楼轮椅机器人，包括轮椅，还包括安放轮椅的支撑底板、通过变形适应平地行走和爬楼动作的四个变形轮以及两个提供爬楼动力和变形轮变形动力的悬挂，两个悬挂分别安装于支撑底板底面的左右两侧，每个悬挂的两端各安装有一个变形轮。本发明爬楼轮椅机器人，在不同的需求下将轮的形态在圆形和越障两种姿态中切换，且使人坐在轮椅上面保持水平状态，便于老年使用者控制机器人爬楼。

技术领域

本发明涉及轮椅辅助用品领域，具体涉及一种爬楼轮椅机器人。

背景技术

由于针对助老助残服务机器人的需求量大幅度地增长，此外由其它原因如自然灾害、环境污染、工伤、交通事故等导致的下肢残疾也占有一定的基数。虽然己开始提倡无障碍通行的理念，但低层居民楼、商场、公园、火车站等公共场所依然出现大量楼梯等障碍物。然而老年人和残疾人借助普通的电动或非电动轮椅只能在家中或户外平地活动，很难自己克服从家中到户外的楼梯障碍，并且在一定程度上加重了家庭和护理人员的人力负担。

老年人和残疾人越来越需要现代科技来改善他们的生活质量和生活自由度，因此具有平地行驶和爬楼功能的服务机器人逐渐成为研究热点。爬楼智能轮椅在老年人和残疾人领域具有广阔的应用前景，发展潜力巨大，是服务机器人产业发展的一次重大机遇。为了适应服务机器人发展形势，针对老龄化社会对助老助残服务机器人的需求，探索一条具有平地运行和爬楼梯功能的助老助残机器人研究途径，既能扩展老年人和伤残人的户外运动范围，又能减轻看护者的负担，具有巨大的经济价值和社会效益。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种爬楼轮椅机器人，在不同的需求下将轮的形态在圆形和越障两种姿态中切换，且使人坐在轮椅上面保持水平状态，便于老年使用者控制机器人爬楼。

为实现上述目的，本发明所设计的爬楼轮椅机器人，包括轮椅，还包括安放所述轮椅的支撑底板、通过变形适应平地行走和爬楼动作的四个变形轮以及两个提供爬楼动力和所述变形轮变形动力的悬挂，两个所述悬挂分别安装于所述支撑底板底面的左右两侧，每个所述悬挂的两端各安装有一个变形轮。

优选地，所述悬挂包括第一电机和第二电机，所述第一电机连有第一传动轴，所述第一传动轴的两端均咬合有电磁离合器的锥齿轮，所述电磁离合器的正齿轮均与固定套置在第一转轴上的第一转动齿轮咬合，所述第一转轴上固定套置有第二转动齿轮，所述第二转动齿轮咬合有第三传动齿轮，所述第三传动齿轮通过螺栓固定连接在变形轮的内法兰上，所述变形轮内法兰中心套置有第二转轴，所述第二电机连有第二传动轴，所述第二传动轴的两端均通过齿轮与所述第二转轴咬合，且所述第二转轴上设有花键与所述电磁离合器的牙嵌相连。

优选地，所述变形轮包括至少三个变形结构件，所述变形结构件的外侧围合为圆形，所述变形结构件的内侧中心处通过安装柱活动安装在所述变形轮的内法兰上，且所述安装柱绕所述内法兰的中心位置均匀分布，所述第二转轴的端部固定安装有中心齿轮，所述变形结构件的内侧设有齿且与所述中心齿轮咬合，两个相邻的所述变形结构件的外侧互相接触，内侧向内切除使所述变形结构件绕所述安装柱转动时不会与相邻的变形结构件发生干涉。

优选地，所述支撑底板上设有自平衡装置，所述轮椅安装在所述自平衡装置上，所述自平衡装置包括固定安装在所述支撑底板上的两条相同的轨道槽，所述轨道槽为半圆形，所述轮椅的四个车轮分别位于两个轨道槽内。

优选地，所述轮椅的后部连有弹簧阻尼，所述弹簧阻尼的另一端固定安装在所述支撑底板上。

优选地，所述自平衡装置的前端设有前灯，后端设有后灯，所述轮椅的扶手上设有控制装置，所述控制装置与所述第一电机及第二电机电连。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、通过在不同的需求下将轮的形态在圆形和越障两种姿态中切换，便于机器人爬楼；