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一种数控轮椅公开 发明

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一种数控轮椅 所属技术领域 [0001] 本发明涉及一种采用数控操作的轮椅,尤其是能方便提供给残疾人、老年人和身体衰弱的人,能按数控操作指令实现行走的一种数控轮椅。 背景技术 [0002] 目前,公知的轮椅是沒有按指令实现定距行走功能的,使用人必须用手动、目测,‑‑‑反复操控、修正,才能达到目的,而且转弯和调头半径大,不方便进入楼道、电梯和家庭,因此现有轮椅不能彻底解决残疾人、老年人和身体衰弱人最后1公里(100米)的代步行走问题。 发明内容 [0003] 为了克服现有轮椅沒有按指令实现代步行走功能的缺陷,本发明提供一种数控轮椅,该轮椅根据使用人输入数控指令:实现在1平方米空间使轮椅作原地旋转,前行,左转,右转,倒退,速度变换和停止功能等,实现轮椅数字控制。 [0004] 本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:设计一种数控轮椅,轮椅左右分别装置由四相步进电机驱动的轮子,由数控控制系统分别对两个步进电机进行调控,实现轮椅作原地旋转,前行,左转,右转,倒退,速度变换和停止等功能。功能如下:1,原地360度旋转:左轮反转,右轮顺转,则轮椅原地向左旋转、如左轮顺转,右轮反转,则轮椅原地向右旋转;2,原地左转:左轮停止,右轮顺转,则轮椅以左轮为中心向左旋转;3,原地右转:左轮顺转,右轮停止,则轮椅以右轮为中心向右旋转;4前进直行和转弯:左、右轮同步顺转,则轮椅向前直行。如左轮减速,则轮椅向左转弯,如右轮减速,则轮椅向右转弯,减速越大转弯半径越小。5,倒退直行和转弯:左、右轮同步倒转,则轮椅向后直行倒退。如左轮减速,则轮椅向右后方旋转倒退,如右轮减速,则轮椅向左后方旋转倒退。 [0005] 本发明有益效果是,使用人可操作座位上的面板按键或用遥控器上按键施入数字指令,即可操控轮椅行走,结构简单。 附图说明 [0006] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 [0007] 图1是本发明的数控轮椅正视图。 [0008] 图2是本发明的数控轮椅左侧示图。 [0009] 图3是本发明的数控轮椅图1‑2、图1‑3驱动组件剖视图。 [0010] 图4是本发明的数控轮椅3‑17定子和图3‑22转子的结构示意图。 [0011] (说明:本发明的数控轮椅转子采用120齿,便于直观,图4转子采用32齿。) [0012] 图中1、椅架,2、右轮驱动组件,3、左轮驱动组件,4、踏脚板,5、前轮,6、后轮操纵件,7、拉线,8、护栏杆,9、后轮,10、摆杆,11、拉簧,12、电机座,13、小园螺母,14、主轴,15、轴承,16、轴承,17、定子矽钢片,18、激磁绕组,19、螺钉,20、毛毡密封,21、螺钉,22、转子矽钢片,23、电机盖,24、轮轴芯,25、螺钉,26、轮子,27定子矽钢片,28、转子矽钢片。 具体实施方式 [0013] 在图1中,右轮驱动组件(2)安装在椅架右侧,左轮驱动组件(3)安装在椅架(1)左侧,两驱动组件均独立运行,运行方式由程序控制给定。 [0014] 在图2所示实施例中,椅架(1)前下方卦装踏脚板(4);左右护栏杆(8)装置前轮(5);后轮操纵件(6)、拉线(7)、摆杆(10)、拉簧(11)顺序连接,摆杆(10)下方装置后轮(9),当轮椅爬坡时,拉动后轮操纵件(6)使后轮(9)后移,以防轮椅后倾,拉簧(11)用于摆杆(10)恢复。 [0015] 在图3所示的驱动组件实施例中,步进电机的机座(12)外环面,用螺钉(19)将安装好激磁绕组(18)的定子矽钢片(17)固定在外环平面上,为定子,用螺钉(21)将转子矽钢片(22)固定在电机盖(23)上,为转子,要求定子矽钢片(17)的外径与转子矽钢片(22)的内径间隙e=0.5毫米;用毛毡密封(20)嵌在电机座(12)的密封槽内,作密封;电机盖(23)输出口用螺钉(25)将轮轴芯(24)和电机盖(23)一齐固定在主轴(14)上,轮子(26)被套装在轮轴芯(24)上。步进电机为四相(A,B,C,D)、八极(A1、A2,B1、B2,C1、C2,D1、D2),转子齿=120齿,采用a、b、c、d四拍单相触发时,转子一周为120x4=480脉冲,采用a、ab、b、bc、c、cd、d、da八拍混相触发时转子一周为120x8=960脉冲;本轮椅为24”,轮子周长=24”x 25.4 x 3.1416= 1915毫米. [0016] 单相触发轮椅行走距离为:1915/120/4=3.9896毫米. [0017] 单双相触发轮椅行走距离为:1915/120/8=1.9948毫米 [0018] 设脉冲速度f=700/s,则 [0019] 慢速(单双相触发)为:1.9948毫米/s x700x60x60=5公里/小时; [0020] 快速(单相触发)为:3.9896毫米/s x700x60x60=10公里/小时. [0021] 在图4所示实施例中,是一种四相步进电机的转子在外环、定子在内环的结构图,便于解释,本示意图设定转子为32齿,定子为4相(A,B,C,D)八极(A1、A2,B1、B2,C1、C2,D1、D2);上半周4极(A1,B1,C1,D1)齿凸与转子齿凸相对位置:当A1的齿凸1在0度与定子齿凸对齐时,则B1的齿凸1与45度定子齿凸(顺时针)偏离1/4齿,C1的齿凸1与90度定子齿凸(顺时针)偏离2/4齿,D1的齿凸1与135度定子齿凸(顺时针)偏离3/4齿; [0022] 下半周4极(A2,B2,C2,D2)齿凸与转子相对位置:当A2的齿凸在180度与定子齿凸对齐时,B2的齿凸1与225度定子齿凸(顺时针)偏离1/4齿,C2的齿凸1与270度定子齿凸(顺时针)偏离2/4齿,D2的齿凸1与315度定子齿凸(顺时针)偏离3/4齿.同相绕组据电磁参数可串联或并联连接; [0023] 四拍顺序脉冲a、b、c、d触发:当a脉冲流入A,A定子齿凸与转子齿凸吸入对齐,这时B上定子齿凸与转子凸差距为‑1/4齿,C上定子齿凸与转子凸差距为‑2/4齿,d上定子齿凸与转子齿凸差距为‑3/4齿;当b脉冲流入B,B上定子齿凸与转子齿凸吸入对齐,这时c上定子齿凸与转子凸差距为‑1/4齿,D上定子齿凸与转子凸差距为‑2/4齿,A上定子齿凸与转子凸差距为‑3/4齿;当c脉冲流入C,C上定子齿凸与转子齿凸吸入对齐,这时D上定子齿凸与转子凸差距为‑1/4齿,A上定子齿凸与转子凸差距为‑2/4齿,B上定子齿凸与转子凸差距为‑3/4齿; 当d脉冲流入D,D上定子齿凸与转子齿凸吸入对齐,这时A上定子齿凸与转子凸差距为‑1/4齿,B上定子齿凸与转子凸差距为‑2/4齿,C上定子齿凸与转子凸差距为‑3/4齿;当a脉冲流入A,,A定子齿凸与转子齿凸吸入对齐‑‑ [0024] 按a、b、c、d顺向触发,四拍脉冲使转子顺时针转1齿,周而复始.——。 [0025] 按d、c、b、a逆向触发,四拍脉冲使转子逆时针转1齿,按上述方法进行逆向操作即可(方法从略)。 [0026] 按a、ab、b、bc、c、cd、d、da顺向触发,八拍脉冲使转子顺时针旋转1齿(略)。 [0027] 按ad、d、dc、c、cb、b、ba、a逆向触发,八拍脉冲使转子逆时针旋转1齿(略)。

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