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1、(10)授权公告号 CN 204092374 U (45)授权公告日 2015.01.14 CN 204092374 U (21)申请号 201420436839.5 (22)申请日 2014.08.05 A61G 5/04(2013.01) (73)专利权人 福州外语外贸学院 地址 350202 福建省福州市长乐首占新区育 环路 28 号 (72)发明人 陈忠 (74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 代理人 蔡学俊 (54) 实用新型名称 安全轮椅 (57) 摘要 本实用新型公开了一种安全轮椅， 包括车体 和车体车架， 其特征在于 ： 车体车架下部设有两 个驱动后轮。
2、和两个随动前轮， 车体车架前部设有 桌面板和两个脚踏板 ； 一侧的车体车架由上横杆 和下横杆形成梯形， 梯形车架前侧斜边向前下部 延伸与脚踏板连接， 所述两脚踏板前侧周围固定 连接有由铝管材弯曲形成的防撞机构， 所述铝管 材内套入有橡胶管， 所述橡胶管内缘设有对称的 两拱弧形筋条 ； 所述车体车架后部设有由铝管材 弯曲形成的后防撞机构， 所述铝管材内套入有橡 胶管， 所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条 ； 所述下横杆前端部设有弹簧伸缩杆， 所述弹簧伸 缩杆前端抵靠在车架前侧斜边上 ； 所述梯形车架 的上横杆上部设有上框架， 所述上框架上部设有 刚性扶手板， 所述桌面板水平设在刚性扶手板前 侧。
3、部， 桌面板下部通过三角支架支撑固定。 该安全 轮椅结构简单、 设计合理， 可以从多方面进行安全 防护。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)授权公告号 CN 204092374 U CN 204092374 U 1/1 页 2 1. 一种安全轮椅， 包括车体和车体车架， 其特征在于 ： 车体车架下部设有两个驱动后 轮和两个随动前轮， 车体车架前部设有桌面板和两个脚踏板 ； 一侧的车体车架由上横杆和 下横杆形成梯形， 梯形车架前侧斜边向前下部延伸与脚踏。
4、板连接， 所述两脚踏板前侧周围 固定连接有由铝管材弯曲形成的防撞机构， 所述铝管材内套入有橡胶管， 所述橡胶管内缘 设有对称的两拱弧形筋条 ； 所述车体车架后部设有由铝管材弯曲形成的后防撞机构， 所述 铝管材内套入有橡胶管， 所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条 ； 所述下横杆前端部设 有弹簧伸缩杆， 所述弹簧伸缩杆前端抵靠在车架前侧斜边上 ； 所述梯形车架的上横杆上部 设有上框架， 所述上框架上部设有刚性扶手板， 所述桌面板水平设在刚性扶手板前侧部， 桌 面板下部通过三角支架支撑固定。 2. 根据权利要求 1 所述的安全轮椅， 其特征在于 ： 所述随动前轮铰接在梯形车架的 竖直中杆下部上， 。
5、两个驱动后轮所在的表面与车轮中心连线形成一个锐角， 该锐角值为 85 度。 3. 根据权利要求 2 所述的安全轮椅， 其特征在于 ： 所述桌面板上设有人机交互设备和 触摸屏， 所述触摸屏可以安装在桌面板上， 也可以安装在车体扶手的上方， 所述桌面板内安 装有嵌入式控制系统， 所述车体侧部布有测速自主导航机构， 所述车体上布有语音控制机 构和视觉自主导航机构， 所述嵌入式控制系统与操作杆及电机驱动器电信连接， 蓄电池为 驱动电机供电。 4. 根据权利要求 3 所述的安全轮椅， 其特征在于 ： 所述的测速自主导航机构采用激光 雷达。 5. 根据权利要求 3 所述的安全轮椅， 其特征在于 ： 所述的。
6、视觉自主导航机构由检测系 统、 控制决策系统和动力系统三个部分组成。 6. 根据权利要求 3 所述的安全轮椅， 其特征在于 ： 所述的人机交互设备还包括扬声器， 且所述人机交互设备与嵌入式控制系统相连。 7. 根据权利要求 3 所述的安全轮椅， 其特征在于 ： 所述的语音控制机构采用麦克风。 权 利 要 求 书 CN 204092374 U 2 1/3 页 3 安全轮椅 0001 技术领域 ： 0002 本实用新型属于电动轮椅领域， 特别是一种安全轮椅。 0003 背景技术 ： 0004 根据联合国预测， 1990-2020 年世界老龄人口平均年增速度为 2.5%， 同期我国老 龄人口的递增速。
7、度为3.3%， 老龄化速度快于世界老龄化速度。 与其他国家相比， 中国社会人 口老龄化程度高， 已逐步进入老龄化社会， 许多大城市， 如上海、 北京， 老年人的比例已接近 20%， 与此同时还有肢体残疾的人口近 6000 万。在他们当中， 有相当多的因行走不便不得不 依靠轮椅才能生活。 但对于许多老年人来说， 使用现有普通的轮椅安全性不是很高， 存在安 全隐患。 实用新型内容 0005 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足， 提供一种安全轮椅， 该安全轮椅结 构简单、 设计合理， 有利于提高轮椅的安全性能。 0006 本实用新型通过以下技术方案来实现 ： 0007 本实用新型安全轮椅， 包括。
8、车体和车体车架， 其特征在于 ： 车体车架下部设有两个 驱动后轮和两个随动前轮， 车体车架前部设有桌面板和两个脚踏板 ； 一侧的车体车架由上 横杆和下横杆形成梯形， 梯形车架前侧斜边向前下部延伸与脚踏板连接， 所述两脚踏板前 侧周围固定连接有由铝管材弯曲形成的防撞机构， 所述铝管材内套入有橡胶管， 所述橡胶 管内缘设有对称的两拱弧形筋条 ； 所述车体车架后部设有由铝管材弯曲形成的后防撞机 构， 所述铝管材内套入有橡胶管， 所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条 ； 所述下横杆前 端部设有弹簧伸缩杆， 所述弹簧伸缩杆前端抵靠在车架前侧斜边上 ； 所述梯形车架的上横 杆上部设有上框架， 所述上框架上。
9、部设有刚性扶手板， 所述桌面板水平设在刚性扶手板前 侧部， 桌面板下部通过三角支架支撑固定。 0008 进一步的， 上述随动前轮铰接在梯形车架的竖直中杆下部上， 两个驱动后轮所在 的表面与车轮中心连线形成一个锐角， 该锐角值为 85 度。 0009 进一步的， 上述桌面板上设有人机交互设备和触摸屏， 所述触摸屏可以安装在桌 面板上， 也可以安装在车体扶手的上方， 所述桌面板内安装有嵌入式控制系统， 所述车体侧 部布有测速自主导航机构， 所述车体上布有语音控制机构和视觉自主导航机构， 所述嵌入 式控制系统与操作杆及电机驱动器电信连接， 蓄电池为驱动电机供电。 0010 进一步的， 上述的测速自主。
10、导航机构采用激光雷达。 0011 进一步的， 上述的视觉自主导航机构由检测系统、 控制决策系统和动力系统三个 部分组成。 0012 进一步的， 上述的人机交互设备还包括扬声器， 且所述人机交互设备与嵌入式控 制系统相连。 0013 进一步的， 上述的语音控制机构采用麦克风。 0014 本实用新型的工作原理 ： 本实用新型通过在两脚踏板前周围固定连接有由铝管材 说 明 书 CN 204092374 U 3 2/3 页 4 弯曲形成的防撞机构， 所述铝管材内套入有橡胶管， 所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形 筋条 ； 在车体车架后部设有由铝管材弯曲形成的后防撞机构， 所述铝管材内套入有橡胶管， 所述。
11、橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条， 从而在使用者受到前、 后部撞击时， 冲击力会由 铝管材及其体内的橡胶管和拱弧形筋条得以缓冲， 使撞击力得到分散 ； 在下横杆前端部设 有弹簧伸缩杆， 所述弹簧伸缩杆前端抵靠在车架前侧斜边上， 从而使前部受到冲击时可以 进一步得到缓冲， 也避免不大冲力时减少对铝管材的损坏 ； 另外梯形车架的上横杆上部设 有上框架， 所述上框架上部设有刚性扶手板， 所述桌面板水平设在刚性扶手板前侧部， 从而 在受到前部冲力时， 桌面板由于有刚性扶手板的抵抗， 不会挤压到使用者胸部， 避免了对使 用者的伤害。 0015 因此本实用新型从多方面、 通过多个技术手段来实现对传统轮椅的。
12、改良， 来避免 轮椅在受到撞击时对使用者的伤害。 附图说明 0016 图 1 是本实用新型实施例的结构示意图 ； 0017 图 2 是梯形车架的构造示意图 ； 0018 图 3 是铝管材的断面图。 具体实施方式 0019 以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述 ： 0020 本实用新型安全轮椅， 如图 1 所示， 包括车体 1、 两个驱动后轮 2、 两个随动前轮 3、 蓄电池4、 两个驱动电机、 人机交互设备7、 操作杆和电机驱动器6， 车体1包括桌面板101和 两个脚踏板 102 ； 0021 本实用新型安全轮椅包括车体 1 和车体车架 11， 车体车架 11 下部设有两个驱动 后轮 2。
13、 和两个随动前轮 3， 车体车架前部设有桌面板 101 和两个脚踏板 102 ； 一侧的车体车 架 11 由上横杆 1101 和下横杆 1102 形成梯形， 梯形车架前侧斜边向前下部延伸与脚踏板连 接， 所述两脚踏板前侧周围固定连接有由铝管材弯曲形成的防撞机构 12， 所述铝管材 13 内 套入有橡胶管 14， 所述橡胶管内缘设有对称的两拱弧形筋条 16 ； 所述车体车架后部设有由 铝管材弯曲形成的后防撞机构 17， 所述铝管材内套入有橡胶管， 所述橡胶管内缘设有对称 的两拱弧形筋条 ； 所述下横杆 1102 前端部设有弹簧伸缩杆 18， 所述弹簧伸缩杆 18 前端抵 靠在车架前侧斜边 19 。
14、上 ； 所述梯形车架的上横杆上部设有上框架 20， 所述上框架上部设有 刚性扶手板 21， 所述桌面板 101 水平设在刚性扶手板 21 前侧部， 桌面板下部通过三角支架 22 支撑固定。 0022 为了实现人机交互， 上述桌面板上设有人机交互设备 7 和触摸屏， 所述触摸屏可 以安装在桌面板101上， 也可以安装在车体扶手的上方， 所述桌面板101内安装有嵌入式控 制系统， 所述车体1侧部布有测速自主导航机构， 所述车体1上布有语音控制机构和视觉自 主导航机构， 所述嵌入式控制系统与操作杆及电机驱动器6电信连接， 蓄电池4为驱动电机 供电。 所述的测速自主导航机构采用激光雷达 ； 所述的视觉。
15、自主导航机构由检测系统、 控制 决策系统和动力系统三个部分组成 ； 所述的人机交互设备 7 还包括扬声器， 且所述人机交 互设备 7 与嵌入式控制系统相连 ； 所述的语音控制机构采用麦克风。 说 明 书 CN 204092374 U 4 3/3 页 5 0023 结合图 1， 阐述本实用新型智能轮椅智能部分的工作原理 ： 智能轮椅在使用过程 中， 通过将不同的模态融合起来， 能够达到更好地实际效果。 通过将超声波测速自主避障机 构与语音控制机构、 视觉自主导航机构和嵌入式控制系统融合， 安全轮椅在执行手动控制、 语音控制和视觉自主导航这三种模态指令之前能够自动判断轮椅是否能够安全的执行这 些指。
16、令， 并通过扬声器语音播报的形式以及触摸屏显示的形式将信息反馈给用户， 从而使 得智能轮椅的行驶更加安全可靠。 0024 麦克风将语音信号转化为电信号， 通过嵌入式控制系统进行采集 ； 扬声器用于播 放语音提示， 实现轮椅和用户之间的语音交互， 触摸屏用于显示当前轮椅自身状态信息， 以 及用于指示轮椅当前各种状态。 0025 测速自主导航机构能够完成到指定目标的路径规划， 实现了轮椅的安全避障。将 激光雷达避障和语音播报技术融合， 轮椅能够自动判断是否能够安全的执行用户给定的命 令， 并通过扬声器语音播报的形式将信息反馈给用户。 使得智能轮椅人机交互性更强， 运行 更加安全可靠。 0026 视。
17、觉自主导航机构由检测系统、 控制决策系统和动力系统三个部分组成。其中检 测系统采用 CMOS 图像传感器 ； 控制决策系统采用单片机 SPCE061A 作为主控制芯片 ； 动力 系统主要是控制模拟操作感产生的四路模拟电压信号来控制直流电机的转速。 整体的流程 为 ： 检测系统采集路径信息， 经过控制决策系统分析和判断， 由动力系统控制直流电机给出 合适的转速， 从而控制智能轮椅精确、 稳定的行驶。 车体还包括前方防碰撞机构和后方防碰 撞机构， 可以有效地避免轮椅发生碰撞事故。 0027 本实用新型的优点和积极效果是 ： 0028 1、 本实用新型采用基于嵌入式控制系统的安全轮椅较好的解决了采用。
18、基于通用 计算机控制器所存在的成本高、 功耗大以及续航能力差等问题， 这就使安全轮椅向产业化 方向迈进了一大步。简便易用是安全轮椅高效运行的基础， 语音控制机构将控制指令简化 为五个， 并在嵌入式控制系统的基础上实现了语音的在线训练， 新用户只需花上几分钟的 时间进行语音训练便可实现对智能轮椅的语音控制。 0029 2、 本实用新型是一种性能优越的代步工具， 具有自动行走、 避障、 以及目标跟踪等 功能， 与传统的轮椅相比， 安全轮椅更加安全可靠、 易于操作， 可满足一部分老年人以及残 障人士等弱势群体的需要， 提高他们的生活质量。 0030 3、 本实用新型设计合理， 采用的触摸屏可以方便使用者对轮椅进行各种操作， 同 时触摸屏可以使使用者很直观的了解到安全轮椅的工作状态。 0031 需要强调的是， 本实用新型所述的实施例是说明性的， 而不是限定性的， 因此本实 用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例， 凡是由本领域技术人员根据本实用新型的 技术方案得出的其他实施方式， 同样属于本实用新型保护的范围。 说 明 书 CN 204092374 U 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 204092374 U 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 204092374 U 7 。