專(zhuān)利名稱：輪式爬樓梯輪椅疲勞試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪式爬樓梯輪椅疲勞試驗(yàn)機(jī)。
背景技術(shù)：
正常人在日常生活中上下樓梯離不開(kāi)電梯和電動(dòng)扶梯，隨著社會(huì)的發(fā)展和弱勢(shì)群體的重視程度的與日俱增，一些無(wú)障礙設(shè)施的建設(shè)逐漸走進(jìn)家庭和我們身邊。2008年奧運(yùn)會(huì)召開(kāi)以來(lái)，在各個(gè)地鐵站都配備了軌道式、履帶式及輪式的爬樓梯裝置，各個(gè)有實(shí)力的廠家開(kāi)始研發(fā)和生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品并投入市場(chǎng)。GB/T18029是國(guó)家質(zhì)檢總局發(fā)布的針對(duì)輪椅車(chē)性能的權(quán)威檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，于2008年正式頒布，標(biāo)準(zhǔn)從穩(wěn)定性、靜態(tài)強(qiáng)度、電氣安全、疲勞等方面對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品做出了詳細(xì)的檢測(cè)說(shuō)明。其中，GB/T18029. 23部分《護(hù)理者操作的爬樓梯裝置的要求和測(cè)試方法》是針對(duì)市場(chǎng)上逐漸融入人們生活的助行爬樓梯裝置的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。輪式爬樓梯輪椅與普通電動(dòng)輪椅的區(qū)別在于后輪，見(jiàn)圖1，爬樓梯輪椅的后輪為三個(gè)轉(zhuǎn)輪，三個(gè)轉(zhuǎn)輪固定在轉(zhuǎn)盤(pán)上并且互成120°，通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)，三個(gè)轉(zhuǎn)輪圍繞軸心公轉(zhuǎn)，并且交替攀爬樓梯。但目前還沒(méi)有針對(duì)輪式爬樓梯輪椅的疲勞試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠檢測(cè)輪式爬樓梯輪疲勞性能的檢測(cè)設(shè)備。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種輪式爬樓梯輪椅疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括支架，為由底梁、中梁、上梁，及連接底梁、中梁、上梁的立柱組成的框架；轉(zhuǎn)輥，可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在左右底梁上；滑軌，豎向安裝在立柱上，用于導(dǎo)向輪式爬樓梯輪椅；固定框架，用于固定輪式爬樓梯，該固定框架與滑軌通過(guò)滑塊連接并由滑軌限位和導(dǎo)向；一對(duì)互射的霍爾傳感器，安裝在支架的左右兩側(cè)，用于對(duì)輪式爬樓梯輪椅的上下運(yùn)動(dòng)次數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；電腦，用于處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，霍爾傳感器的輸出連接至電腦；電源，為輪式爬樓梯輪椅提供動(dòng)力。進(jìn)一步地所述支架上安裝攝像頭，用于監(jiān)控記錄試驗(yàn)樣品的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并保存至電腦。所述支架上安裝紅外傳感器，其輸入連接電腦，用于當(dāng)試驗(yàn)樣品損毀后切斷電源控制設(shè)備停止運(yùn)行。所述左右底梁上縱向安裝滑軌，所述轉(zhuǎn)輥的軸承座通過(guò)滑塊與該滑軌連接，所述轉(zhuǎn)輥的軸承座連接絲杠，可通過(guò)搖桿驅(qū)動(dòng)絲杠而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輥的位置以適應(yīng)輪椅車(chē)固定位置。
所述支架的一側(cè)設(shè)置臺(tái)階，以便輪式爬樓梯輪椅上下疲勞試驗(yàn)機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明疲勞試驗(yàn)機(jī)能夠?qū)⑤喪脚罉翘葺喴闻逝罉翘輹r(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的復(fù)雜自由度，簡(jiǎn)化為以單一自由度運(yùn)轉(zhuǎn)的疲勞試驗(yàn)機(jī)。本疲勞試驗(yàn)機(jī)還在環(huán)境模擬中采用了大半徑的滾動(dòng)圓筒，模擬正常使用狀態(tài)下輪式爬樓梯輪椅的爬升輪受力情況。輪式爬樓梯輪椅在試驗(yàn)機(jī)上行駛時(shí)能夠模擬爬樓梯的全部動(dòng)作，同時(shí)在不挪動(dòng)位置的情況下原地完成上述試驗(yàn)。本發(fā)明疲勞試驗(yàn)機(jī)在控制方面能提供外接電源和自備電源兩種模式方便檢測(cè)。同時(shí)軟件提供記錄轉(zhuǎn)速，圈數(shù)，時(shí)間，視頻，曲線等試驗(yàn)參數(shù)。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-支架、11-立柱、12-中梁、2-固定框架、3-滑軌、31-滑塊、4-轉(zhuǎn)輥、5-臺(tái)階、6-輪椅。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種輪式爬樓梯輪椅疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括支架，為由底梁、中梁、上梁，及連接底梁、中梁、上梁的立柱組成的框架；轉(zhuǎn)輥，可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在左右底梁上；滑軌，豎向安裝在立柱上，用于導(dǎo)向輪式爬樓梯輪椅；固定框架，用于固定輪式爬樓梯，該固定框架與滑軌通過(guò)滑塊連接并由滑軌限位和導(dǎo)向；一對(duì)互射的霍爾傳感器，安裝在支架的左右兩側(cè)，用于對(duì)輪式爬樓梯輪椅的上下運(yùn)動(dòng)次數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；電腦，用于處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，霍爾傳感器的輸出連接至電腦；電源，為輪式爬樓梯輪椅提供動(dòng)力。進(jìn)一步地所述支架上安裝攝像頭，用于監(jiān)控記錄試驗(yàn)樣品的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并保存至電腦。所述支架上安裝紅外傳感器，其輸入連接電腦，用于當(dāng)試驗(yàn)樣品損毀后切斷電源控制設(shè)備停止運(yùn)行。所述左右底梁上縱向安裝滑軌，所述轉(zhuǎn)輥的軸承座通過(guò)滑塊與該滑軌連接，所述轉(zhuǎn)輥的軸承座連接絲杠，可通過(guò)搖桿驅(qū)動(dòng)絲杠而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輥的位置以適應(yīng)輪椅車(chē)固定位置。所述支架的一側(cè)設(shè)置臺(tái)階，以便輪式爬樓梯輪椅上下疲勞試驗(yàn)機(jī)。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方案作進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明涉及一種輪式爬樓梯輪疲勞設(shè)備，包括支架I、固定框架2、滑軌3、轉(zhuǎn)輥4、霍爾傳感器、電腦和電源。其中支架I為由矩形底梁、矩形中梁、矩形上梁，及連接底梁、中梁、上梁的6根立柱11組成的框架。轉(zhuǎn)輥4可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在左右底梁上。6根直線滑軌3豎向安裝在6根立柱11上。固定框架2與滑軌3通過(guò)滑塊31連接并由滑軌3限位和導(dǎo)向。一對(duì)互射的霍爾傳感器安裝在支架I的左右兩側(cè)，霍爾傳感器的輸出連接至電腦。電源為輪式爬樓梯輪椅6提供動(dòng)力。下面敘述本發(fā)明的工作原理。檢測(cè)輪式爬樓梯機(jī)疲勞性能和一次充電爬升能力的時(shí)候，將輪式爬樓梯輪椅6固定在固定框架2上，將輪式爬樓梯輪椅的后輪放置在轉(zhuǎn)輥4上。使輪式爬樓梯輪椅的后輪轉(zhuǎn)盤(pán)中心豎直向下與轉(zhuǎn)輥4的中心在同一平面上，同時(shí)保證輪椅的重心垂直通過(guò)轉(zhuǎn)輥的中心。開(kāi)動(dòng)輪椅后，由于輪椅的三個(gè)轉(zhuǎn)輪交替爬升，輪椅會(huì)帶動(dòng)固定框架2沿著滑軌3上下運(yùn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)輥4為被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，輪椅的后輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)輥4轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣便消除了輪椅在爬升過(guò)程中向前或向后的動(dòng)作，直接轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)輥4的自身被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。輪椅后輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，輪椅上下反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每上升下降一次都會(huì)遮擋一對(duì)互射的霍爾傳感器一次，由此霍爾傳感器記錄了輪椅的上下次數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)。在試驗(yàn)過(guò)程中，電腦通過(guò)設(shè)計(jì)的軟件，對(duì)輪椅運(yùn)行的次數(shù)、時(shí)間等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和計(jì)算后，得出輪式爬樓梯試驗(yàn)機(jī)的爬升速度，并繪制出速度與時(shí)間曲線。軟件能夠設(shè)定兩種 試驗(yàn)方案一種是設(shè)定試驗(yàn)完成次數(shù)(即輪椅上下次數(shù))，到達(dá)設(shè)定次數(shù)后試驗(yàn)自動(dòng)結(jié)束并記錄完成次數(shù)。另一種是設(shè)定試驗(yàn)完成時(shí)間，到達(dá)設(shè)定時(shí)間后試驗(yàn)自動(dòng)結(jié)束并記錄完成時(shí)間。由于電動(dòng)輪式爬樓梯輪椅自身攜帶電源，所以在檢測(cè)機(jī)械強(qiáng)度時(shí)需要用外接電源代替自身攜帶電源，軟件能夠設(shè)定外接電源在完成試驗(yàn)后或設(shè)備損壞后報(bào)警，并切斷電源、記錄輪椅運(yùn)行的次數(shù)。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，還可以附加一些部件。比如可在支架上安裝攝像頭，它用于監(jiān)控記錄輪椅的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，以視頻記錄下整個(gè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程并保存至電腦?？稍谥Ъ苌习惭b一對(duì)互相對(duì)射的紅外傳感器，其輸出連接電腦。該對(duì)紅外傳感器的安裝位置設(shè)在輪椅處于初始位置時(shí)固定框架2的下方且中間無(wú)遮擋。在試驗(yàn)過(guò)程中如果被測(cè)輪椅發(fā)生損壞，在被測(cè)輪椅牽扯下，固定框架2在下落時(shí)會(huì)落到低于初始位置時(shí)的位置或直接落下，在此過(guò)程中固定框架2將遮擋紅外傳感器I次，電腦收到紅外傳感器的此信號(hào)便發(fā)出損壞報(bào)警指令，自動(dòng)切斷外界供給電源使設(shè)備停止運(yùn)行，并記錄試驗(yàn)完成次數(shù)?？稍谧笥业琢荷峡v向安裝一對(duì)滑軌，轉(zhuǎn)輥的軸承座通過(guò)滑塊與該對(duì)滑軌連接，轉(zhuǎn)輥的軸承座連接絲杠，這樣便可通過(guò)搖桿驅(qū)動(dòng)絲杠而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輥的位置以適應(yīng)輪椅的固定位置。由于輪式爬樓梯輪椅重量大，為便于輪式爬樓梯輪椅上下疲勞試驗(yàn)機(jī)，可在支架I的前方一側(cè)設(shè)置臺(tái)階5，這樣可利用輪式爬樓梯輪椅6自身的爬樓梯能力爬上疲勞試驗(yàn)機(jī)。本發(fā)明具有以下特點(diǎn)疲勞試驗(yàn)機(jī)能夠?qū)⑤喪脚罉翘葺喴闻逝罉翘輹r(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的復(fù)雜自由度簡(jiǎn)化為以單一自由度運(yùn)轉(zhuǎn)。疲勞試驗(yàn)機(jī)還在環(huán)境模擬中采用了大半徑的滾動(dòng)圓筒，模擬正常使用狀態(tài)下輪式爬樓梯輪椅的爬升輪受力情況。使輪式爬樓梯輪椅在設(shè)備上行駛時(shí)能夠模擬爬樓梯的全部動(dòng)作，同時(shí)在不挪動(dòng)位置的情況下原地完成上述試驗(yàn)。疲勞試驗(yàn)機(jī)在控制方面能提供外接電源和自備電源兩種模式方便檢測(cè)。同時(shí)軟件提供記錄轉(zhuǎn)速，圈數(shù)，時(shí)間，視頻，曲線等試驗(yàn)參數(shù)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種輪式爬樓梯輪椅疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于包括 支架，為由底梁、中梁、上梁，及連接底梁、中梁、上梁的立柱組成的框架； 轉(zhuǎn)輥，可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在左右底梁上； 滑軌，豎向安裝在立柱上，用于導(dǎo)向輪式爬樓梯輪椅； 固定框架，用于固定輪式爬樓梯，該固定框架與滑軌通過(guò)滑塊連接并由滑軌限位和導(dǎo)向； 一對(duì)互射的霍爾傳感器，安裝在支架的左右兩側(cè)，用于對(duì)輪式爬樓梯輪椅的上下運(yùn)動(dòng)次數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)； 電腦，用于處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，霍爾傳感器的輸出連接至電腦； 電源，為輪式爬樓梯輪椅提供動(dòng)力。
2.如權(quán)利要求I所述的輪式爬樓梯輪椅疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于 所述支架上安裝攝像頭，用于監(jiān)控記錄試驗(yàn)樣品的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并保存至電腦。
3.如權(quán)利要求2所述的輪式爬樓梯輪椅疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于 所述支架上安裝紅外傳感器，其輸出連接電腦，用于當(dāng)試驗(yàn)樣品損毀后切斷電源控制設(shè)備停止運(yùn)行。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的輪式爬樓梯輪椅疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于 所述左右底梁上縱向安裝滑軌，所述轉(zhuǎn)輥的軸承座通過(guò)滑塊與該滑軌連接，所述轉(zhuǎn)輥的軸承座連接絲杠，可通過(guò)搖桿驅(qū)動(dòng)絲杠而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輥的位置以適應(yīng)輪椅車(chē)固定位置。
5.如權(quán)利要求4所述的輪式爬樓梯輪椅疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于 所述支架的一側(cè)設(shè)置臺(tái)階，以便輪式爬樓梯輪椅上下疲勞試驗(yàn)機(jī)。
全文摘要
一種輪式爬樓梯輪椅疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括支架；轉(zhuǎn)輥，支承在左右底梁上；滑軌，豎向安裝在支架的立柱上；固定框架，用于固定輪式爬樓梯，其與滑軌經(jīng)滑塊連接；一對(duì)互射的霍爾傳感器，安裝在支架的左右兩側(cè)，用于對(duì)輪式爬樓梯輪椅的上下運(yùn)動(dòng)次數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；電腦，用于處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，霍爾傳感器的輸出連接至電腦。本發(fā)明將輪式爬樓梯輪椅攀爬樓梯時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的復(fù)雜自由度簡(jiǎn)化為以單一自由度運(yùn)轉(zhuǎn)，采用大半徑的轉(zhuǎn)輥模擬正常使用狀態(tài)下輪式爬樓梯輪椅的爬升輪受力情況。輪式爬樓梯輪椅在本發(fā)明試驗(yàn)機(jī)上行駛時(shí)能夠模擬爬樓梯的全部動(dòng)作，同時(shí)在不挪動(dòng)位置的情況下原地完成上述試驗(yàn)。同時(shí)軟件提供記錄轉(zhuǎn)速，圈數(shù)，時(shí)間，視頻，曲線等試驗(yàn)參數(shù)。
文檔編號(hào)G01M17/007GK102721547SQ20121019069
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者單新穎, 李立峰, 楊靖, 谷慧茹, 閆偉, 閆和平 申請(qǐng)人:國(guó)家康復(fù)輔具研究中心