[发明专利]一种阶梯式爬楼轮椅及其使用方法

权利要求书

1.一种阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：包括爬楼组件和座椅；

爬楼组件包括上底架、下底架、滚轮、滚轮安装板、两根滑柱、四根立柱和伸缩驱动器；

上底架和下底架均为长方形架，且长边垂直于行进方向、宽边平行于行进方向；

座椅同轴安装在上底架的上表面；

下底架通过连接组件平行抽拉式设置在上底架的底部；

四根立柱分别为立柱a、立柱b、立柱c和立柱d；其中，立柱a和立柱b分别设置在下底架的前端长边底部，立柱a和立柱b的末端均设有气动吸盘；立柱c和立柱d设置在上底架的后端长边的内侧底部；

两根滑柱的上端均滑动设置在上底架的两条宽边底部，两根滑柱的底端各设置一块长度沿行进方向的滚轮安装板；每个滚轮安装板下方至少安装两个滚轮，其中至少一个滚轮为驱动轮；两根滑柱分别在驱动轮的驱动下，沿着上底架的宽边进行往复滑移；

四根立柱和两根滑柱内均设置有伸缩驱动器，并均在对应伸缩驱动器的控制下实现垂直伸缩；

通过控制四根立柱和两根滑柱的垂直伸缩、以及驱动轮的驱动位移、连接组件，进而实现爬楼和平地行走；

四根立柱的末端与滑柱、滑柱底端的滚轮安装板、滚轮安装板下方的滚轮，均无交点产生，保证上底架上的两根立柱、下底架上的两根立柱以及沿着上底架的宽边进行往复滑移的两根滑柱，三者在至少两两配合支撑轮椅的四个顶点着地时，任意一个立柱或者滑柱垂直收缩或者水平滑移时，均不影响其他立柱或者滑柱垂直收缩或者水平滑移，保证轮椅的重心不发生偏移。

2.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：所述连接组件包括横杆、滑轴、滑动驱动器以及连接横杆和滑轴的连接杆，所述横杆固定在上底架上，所述滑轴固定连接在下底架上，连接杆的一端连接在横杆上，连接杆的另一端通过套筒与滑轴连接；所述滑动驱动器固定在套筒上并作动于滑轴，滑轴在滑轴驱动器的驱动下，沿着行进方向在套筒中进行往复滑移。

3.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：所述滚轮安装板上的滚轮间距为10cm-15cm，所述上底架宽度和下底架宽度的宽度均大于30cm。

4.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：所述的阶梯式爬楼轮椅还包括安装在座椅上的平衡感应器，所述平衡感应器用于检测座椅的平衡信息。

5.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：所述的阶梯式爬楼轮椅还包括安装在四个立柱的末端和滚轮安装板上的高度传感器，所述高度传感器用于检测离地垂直高度距离。

6.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：所述滚轮通过万向节连接在滚轮安装板。

7.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：在上底架和座椅之间还设有箱体，所述箱体固定安装在座椅底部。

8.根据权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅，其特征在于：在座椅的左右两边分别设有护栏。

9.一种阶梯式爬楼轮椅的使用方法，基于权利要求1所述的阶梯式爬楼轮椅来实现，其特征在于，包括锁定模式、平地模式、上楼模式、下楼模式，具体如下：

（1）锁定模式：

四根立柱和两根滑柱在对应伸缩驱动器的控制下均实现着地，滚轮在地面锁死；

（2）平地模式：

上底架、下底架和底座锁定同轴，所述滑柱在上底架中锁死，滑柱向下延伸直至滚轮着地，立柱a、立柱b、立柱c和立柱d全部向上收缩至离地，控制驱动轮在地面移动，实现轮椅在平地移动；

（3）上楼模式，包括如下步骤：

步骤1、上楼前准备：驱动轮在平地模式下移动至台阶a₁的侧壁后，驱动轮在地面锁死，立柱c和立柱d向下延伸至着地；

步骤2、下底架移动至台阶a₁上：立柱a和立柱b向上收缩，直至立柱a和立柱b的末端落在台阶a₁的台阶面所在的平面与台阶a₂的台阶面所在的平面之间为止，与此同时，下底架向前移动，直至立柱a和立柱b到达台阶a₂的侧壁，立柱a和立柱b均向下延伸直至与台阶a₁的台阶面接触；

步骤3、上底架向前移动：滑柱向上收缩至离地，滑柱移动至上底架的宽边后端处并在此处锁定，此时滑柱在立柱c和立柱d的后方，滑柱向下延伸至着地，立柱c和立柱d向上收缩至台阶a₁的台阶面所在平面的上方为止，驱动轮向前滚动，带动上底架向前移动，直至驱动轮移动至台阶a₁的侧壁处为止，此时立柱c和立柱d的末端均在台阶a₁的台阶面上方，立柱c和立柱d向下延伸至台阶a₁的台阶面接触为止；

步骤4、滚轮移动至台阶a₁上：滑柱向上收缩，直至滚轮落在台阶a₁的台阶面所在平面的上方为止，滑柱在上底架的宽边中向前移动，直至滚轮在台阶a₁的台阶面上为止，滑柱向下延伸直至滚轮与台阶a₁的台阶面接触，此时滚轮在台阶a₁的台阶面上锁死；

（4）下楼模式，包括如下步骤：

步骤1、下楼前准备：驱动轮在平地模式下移动至下台阶a_n边缘附近后，驱动轮在地面锁死，立柱c和立柱向下延伸至着地；

步骤2、下底架移动至台阶a_n上：立柱a和立柱b向上收缩至离地，下底架向前移动，直至立柱a和立柱b的落在下台阶a_n-1边缘附近后，下底架停止移动，立柱a和立柱b向下延伸，直至与台阶a_n的台阶面接触为止，打开气动吸盘；

步骤3、上底架向前移动：滚轮在地面锁死，立柱c和立柱d向上收缩至离地，上底架向前移动，直至立柱c和立柱d到达下台阶a_n边缘附近为止，与此同时，立柱c和立柱d向下延伸至着地；

步骤4、滚轮移动至台阶a_n上：滚轮在地面解锁，驱动轮向前移动，直至滚轮全部位于台阶a_n的台阶面上方，滑柱向下延伸，直至滚轮与台阶a_n的台阶面接触为止，且滚轮锁死在台阶a_n的台阶面上；

步骤5、上底架移动至台阶a_n上：立柱c和立柱d向上收缩至离地，上底架向前移动，直至立柱c和立柱d全部位于台阶a_n的台阶面上方为止，立柱c和立柱d向下延伸至与台阶a_n的台阶面接触为止。