[发明专利]一种基于莱洛三角的腿足式爬楼轮椅及爬楼、转向方法

权利要求书

1.一种基于莱洛三角的腿足式爬楼轮椅，其特征在于，包括：

椅体机架，所述椅体机架上安装有攀爬动力输出源和转向动力输出源，所述椅体机架两侧的前后端分别设置有攀爬动力输出源的动力输出轴，所述椅体机架的两侧对称设置有车轮；

攀爬腿足装置，安装在所述椅体机架的两侧，所述攀爬腿足装置包括四个攀爬伸缩腿，每个所述攀爬伸缩腿的顶部固定有一个圆角矩形框架，所述圆角矩形框架与所述椅体机架固定连接，每个所述圆角矩形框架内均安装有莱洛三角转子，四个所述攀爬伸缩腿上的所述莱洛三角转子的输入轴分别与所述椅体机架上的攀爬动力输出源的四个动力输出轴连接；

支撑腿足装置，安装在所述椅体机架的下方，所述支撑腿足装置包括支撑部、伸缩部和转向齿轮；

所述支撑部包括座板，所述座板的中心位置处开设有通孔，所述座板的底部设置有四个支撑伸缩腿；

所述伸缩部包括端盖、螺母、丝杠、伸缩齿轮和伸缩动力输出源，所述端盖固定在所述座板的顶部中心位置处，所述螺母安装在所述端盖内，所述丝杠竖向设置并与所述螺母螺纹连接，所述丝杠的底部穿过所述座板上的通孔，所述螺母的周缘设置有环形传动齿，所述端盖的外壁开设有开口端，所述伸缩齿轮可转动的安装在所述座板上，并穿过所述端盖上的开口端与所述螺母上的环形传动齿啮合，所述伸缩动力输出源的动力输出轴与所述伸缩齿轮啮合连接，所述丝杠的顶端连接有支撑板，所述支撑板通过轴承可转动的安装在所述椅体机架上，所述支撑板与所述座板之间布设有多个伸缩套管，所述伸缩套管的两端分别与所述支撑板和底座固定连接；

所述转向齿轮固定在所述支撑板的顶部中心位置处，所述转向动力输出源的动力输出轴与所述转向齿轮啮合连接。

2.根据权利要求1所述的基于莱洛三角的腿足式爬楼轮椅，其特征在于，所述攀爬伸缩腿和支撑伸缩腿均采用伸缩杆结构，所述攀爬伸缩腿和支撑伸缩腿上均设置有控制其伸缩动作的驱动装置。

3.根据权利要求1所述的基于莱洛三角的腿足式爬楼轮椅，其特征在于，所述攀爬伸缩腿和支撑伸缩腿的底部均设置有缓冲垫。

4.根据权利要求3所述的基于莱洛三角的腿足式爬楼轮椅，其特征在于，所述缓冲垫采用弹性材料制作而成。

5.根据权利要求1所述的基于莱洛三角的腿足式爬楼轮椅，其特征在于，所述椅体机架的每侧固定设置的两个所述圆角矩形框架通过连杆连接。

6.根据权利要求1所述的基于莱洛三角的腿足式爬楼轮椅，其特征在于，多个所述伸缩套管以所述丝杠的轴线呈环形阵列布设。

7.一种基于莱洛三角的腿足式爬楼轮椅的爬楼方法，其特征在于，所述爬楼方法采用上述权利要求1-6任一项的基于莱洛三角的腿足式爬楼轮椅，所述爬楼方法包括：

S10，由支撑腿足装置的四个支撑伸缩腿支撑住椅体机架，通过伸缩动力输出源驱动伸缩齿轮正向转动，伸缩齿轮带动螺母转动，螺母相对于丝杠向下运动，增大了支撑腿足装置中支撑部与椅体机架之间的距离，最终将椅体机架及攀爬腿足装置升起到与高一级台阶相同的高度；

S20，椅体机架上的攀爬动力输出源驱动四个动力输出轴转动，四个动力输出轴带动攀爬腿足装置中四个攀爬伸缩腿上的莱洛三角转子转动，进而使四个攀爬伸缩腿在垂直于莱洛三角形平面的面上做轨迹为圆角矩形的运动，其中位于椅体机架前方的两个攀爬伸缩腿架到更高一级台阶上，椅体机架后方两个攀爬伸缩腿伸长到地面，通过四个攀爬伸缩腿支撑椅体机架；

S30，通过伸缩动力输出源驱动伸缩齿轮反向转动，伸缩齿轮带动螺母转动，螺母相对于丝杠向上运动，减小了支撑腿足装置中支撑部与椅体机架之间的距离，从而将座板及四个支撑伸缩腿升起并离开地面，莱洛三角转子转动使椅体机架整体前移，到位后伸缩齿轮正向转动以增大支撑腿足装置中支撑部与椅体机架之间的距离，并且四个支撑伸缩腿伸出到地面支撑椅体机架，靠近椅体机架前部的两个支撑伸缩腿支撑到更高一级台阶上，椅体机架实现向更高一级台阶的爬楼；

S40，按台阶数重复步骤S10到步骤S30，以实现腿足式爬楼轮椅的爬楼动作。

8.一种基于莱洛三角的腿足式爬楼轮椅的转向方法，其特征在于，所述转向方法采用上述权利要求1-6任一项的基于莱洛三角的腿足式爬楼轮椅，所述转向方法包括：

S100，控制攀爬腿足装置中的四个攀爬伸缩腿伸长，使得椅体机架及支撑腿足装置整体升起到一定高度，由攀爬腿足装置中的四个攀爬伸缩腿支撑住椅体机架及支撑腿足装置；

S200，由于攀爬腿足装置支撑固定在地面上，支撑腿足装置整体呈悬空状态且支撑腿足装置与椅体机架之间是通过轴承转动连接，所以转向动力输出源驱动转向齿轮转动，转向齿轮带动支撑腿足装置转动一定的角度，待转向稳定后，控制攀爬腿足装置中的四个攀爬伸缩腿缩回，直至支撑腿足装置中的四个支撑伸缩腿支撑在地面上；

S300，通过伸缩动力输出源驱动伸缩齿轮正向转动，伸缩齿轮带动螺母转动，螺母相对于丝杠向下运动，增大了支撑腿足装置中支撑部与椅体机架之间的距离，最终将椅体机架及攀爬腿足装置升起到一定的高度，由于支撑腿足装置支撑固定在地面上，椅体机架和攀爬腿足装置整体呈悬空状态且支撑腿足装置与椅体机架之间是通过轴承转动连接，所以转向动力输出源对转向齿轮施加驱动力时，转向动力输出源带动椅体机架及攀爬腿足装置整体转动与步骤S200中相同的角度，使得椅体机架、攀爬腿足装置及支撑腿足装置恢复到相同的位置，以实现腿足式爬楼轮椅的转向动作。