智能椅姿控制装置技术领域
属智能电动轮椅技术的一个领域。
背景技术
现有技术中有四轮驱动轮椅,可上下台阶，使用非常方便，可大大扩大使用者的活
动范围。但是电动轮椅在上下台阶时，由于台阶高度的关系，它会使电动轮椅向后或向前倾
斜，令使用者的重心发生变化，严重时甚至有产生翻车的危险，如图3和图4所示。这类电动
轮椅为解决这个问题，一般采取了把座椅铰接在车架上，通地座椅的前后摆动来减小座椅
的倾斜度。这样的结构不足的地方是：为了让座椅有足够的摆动空间，必须把座椅安装到远
高于车轮上沿的高度。这样就必令整车的高度和宽度都大大增加。我们知道，电动轮椅主要
在室内行驶。但是，绝大多数的室内设施包括公共设施都只为单个人的通过而设计，例如房
门，各种办事通道等都非常狭窄。有些地方为了防盗，例如商专场和图书馆的出口,其通道
的宽度甚至是一人通过也不轻松，其宽度只有约50公分。像这样的设施，上述电动轮椅根本
不可能通过。虽然国家有残疾人保障法,并规定了公共设施应当留有残人通道。但是,法律
的规定与现实是两码事，真正做到的公共场所非常非常的少。这些状况严重制约了电动轮
椅使用者的活动范围。
提高动动轮椅的通过能力是扩大其使用者室内活动范围的重要措施。要提高电动
轮椅的通过能力首要的是减小电动轮椅的宽度，宽度降低了座椅的高度就不能高，如果座
椅的高度不降低就会给电动轮椅带来易翻车的风险，所以降低座椅重高度是减小宽的前提
条件。另一方面，如果不降低高度，也会令使用者由于座椅太高而不适合使用室内设施，产
生不必要的麻烦。因此降低电动轮椅的座椅、整车和重心的高度是提高电动轮椅安全性和
方便性的重要措施。
发明内容
为满足电动轮椅在座椅高度较低的前提下，能轻松改变椅姿，本发明采取了如下
技术措施：座椅装在椅架上，椅架的前后两端可分离式铰接在车架或车轴上，椅姿调节装置
的一端安装在椅架两端之间，椅姿调节装置的另一端安装在车架上。
本发明的好处是：这样的结构，使座椅和椅架与车架之间有前后两个可分离式铰
接点。每一个铰接点都可成为座椅和椅架调整姿态时的活动支点，如图1和图2所示。它使座
椅调姿所需要的高度空间大大减小，令电动轮椅能实现上下台阶时保持安全的姿态，而又
不增加电动轮椅座椅和整车的总高。
附图说明
图1是本发明在上台阶时椅架后端与车架解除铰接关系示意图。
图2是本发明在下台阶时椅架前端与车架解除铰接关系示意图。
图3是现有电动轮椅上台阶示意图。
图4是现有电动轮椅下台阶示意图。
图中：连杆1、椅架后端2、椅架3、油缸4、椅架前端5。
具体实施方式
1本申请所述的可分离式铰是指椅架与车架或车轴之间铰接在一起，需要是又可以解
除铰接关系而分离的一种连接关系。在现有技术中可以实现这种关系的机械结构非常多。
例如：可动锁勾式可动铰轴式等等。驱动可分离式铰的机构可以是手动或自动（电动）；本申
请所述的椅姿调节装置是指可驱动椅架和座椅围绕铰轴前后方向旋转的动力装置。例如液
压驱动装置、气压驱动装置、电动驱动装置等等。椅姿调节装置的控制方式同样可分为手动
和自动（计算机控制）；当座椅调节装置为电机驱动装置时，计算机或控制电路连接电动机，
电动机驱动螺杆、螺纹套等实现椅姿调节；当座椅调节装置为液压或气压驱动时，计算机或
控制电路连接电磁阀，通过电磁阀控制驱动油缸或气缸，实现椅姿调节。
本发明可以采用智能控制方式。椅架的前后两端可分离式铰接在车架上，椅姿调
节装置的一端安装在椅架两端之间，椅姿调节装置的另一端安装在车架上。电动轮椅在上
下台阶时座椅随着台阶的高度而前后摆动，所述的智能主要体现在计算机可根据倾角传感
器传来的数据运用智能算法，算出最佳安全椅姿，然后控制椅姿调节装置作出合理的调整，
使座椅姿态任何时候都处在安全合理状态。本例的座椅调节装置主要由连杆、油缸、电磁
阀、油泵、倾角传感器和计算机构成等构成；在座椅或椅架上安装倾角传感器用于检测座椅
前后方向的水平倾角。倾角传感器连接计算机，计算机连接电磁阀，电磁阀通过管道连接油
泵和油缸。计算机通过控制电磁阀的启闭来控制流往油缸的液压油，由连杆驱动椅架和座
椅向安全的姿态调整。
本例的工作过程是：当驾驶员驾驶电动轮椅准备上或下台阶时，驾驶员先打开智
能控制系统。当准备上台阶时可启动上台阶程序，计算机控制执行机构，先让椅架后端2与
车架或车轴解除铰接关系，然后驾驶员把电动轮椅开上台阶。这时电动轮椅整车开始向后
倾，如图3所示。这时，装在座椅或椅架上的倾角传感器把检测到的座椅倾斜的数据送往计
算机。计算机收到相关数据后运用智能算法计算出控制方向，然后控制电磁阀打开，油泵输
出的高压油经电磁阀流向油缸4驱动连杆1和椅架向安全方向修正座椅和椅架的姿态，如图
1所示。当倾角传感器发出的数据显示座椅的姿态达到安全范围时，计算机按既定程序关闭
电磁阀；当驾驶员要驾驶电动轮椅要下台阶时，驾驶员先打开智能控制系统并启动下台阶
程序。这时计算机控制执行机构，先让椅架前端5与车架或车轴解除铰接关系。然后驾驶员
把电动轮椅开下台阶。这时电动轮椅整车开始向前倾，如图4所示。装在座椅或椅架上的倾
角传感器把检测到的座椅倾斜的数据送往计算机。计算机收到相关数据后运用智能算法计
算出控制方向，然后控制电磁阀打开，油泵输出的高压油经电磁阀流向油缸4驱动连杆1和
椅架向安全方向修正座椅姿态，如图2所示。当倾角传感器发出的数据显示座椅的姿态达到
安全范围时，计算机按既定程序关闭电磁阀。这样就能实现椅姿的智能控制。当电动轮椅完
成上或下台阶动作时。驾驶员让系统退出相关程序，这时计算机控制电磁阀的另一通道打
开，让油缸里的液压油流回油箱。椅架的前或后端复位，并重新铰接在车架或车轴上。
本发明也可以采用人工手动控制方式。当驾驶员驾驶电动轮椅准备上台阶时，驾
驶员先通过手动控制执行机构，先让椅架后端2与车架或车轴解除铰接关系。然后驾驶员把
电动轮椅开上台阶。这时电动轮椅整车开始向后倾，如图3所示。这时驾驶员可根据感觉，控
制电磁阀打开，油泵输出的高压油经电磁阀流向油缸4驱动连杆1和椅架向安全方向修正座
椅姿态，如图1所示。当驾驶员感到座椅的姿态达到安全范围时，驾驶员可关闭电磁阀，这样
就完成了上台阶时的椅姿手动调整；当驾驶员要驾驶电动轮椅要下台阶时，可通过手动机
构控制执行机构，先让椅架前端5与车架或车轴解除铰接关系。然后驾驶员把电动轮椅开下
台阶。这时电动轮椅整车开始向前倾，如图4所示。这时，驾驶员可控制电磁阀打开，油泵输
出的高压油经电磁阀流向油缸4驱动连杆1和椅架向安全方向修正座椅姿态，如图2所示。当
驾驶员感到座椅的姿态达到安全范围时，可关闭电磁阀。这样就能实现椅姿的手动控制。当
电动轮椅完成上或下台阶动作时，驾驶员手动打开电磁阀的另一通道，让油缸里的液压油
流回油箱。椅架的前或后端复位，并重新铰接在车架上。