[实用新型]一种基于双圆弧谐波齿轮传动的电动轮椅用驱动机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动轮椅的驱动装置，特别是一种基于双圆弧谐波齿轮传动的电动轮椅用驱动机构。

背景技术

现今社会，科学技术的不断发展，使得人类正在向人工智能领域不断发展。早前的手动轮椅已被现在的电动轮椅所替代，现有电动轮椅，叠加有高性能动力驱动装置、智能操纵装置、电池等部件，具备人工操纵智能控制器，就能驱动轮椅完成前进、后退、转向、站立、平躺、等多种功能的新一代智能化轮椅，是现代精密机械、智能数控、工程力学等领域相结合的高新科技产品。

然而，现在的电动轮椅也仍有很多技术需待改进，具体如下：

现有电动轮椅的传动系统主要是直接将电动机的驱动转矩传给电动轮椅的驱动轴，促使电动轮椅运行，这种方式大大降低了电动轮椅的驱动轴转矩，当电动轮椅需要爬坡或者登台阶时，具有一定难度，尤其对于残障人士，在单独出行的情况下，会产生诸多的不便。在此技术背景下，我们需要给电动轮椅增加一个减速机装置，提高其轮子的转矩。但普通减速机的体积大、重量大，且传动扭矩小。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种转矩大、承载能力强、体积小，且能够在破路或者登台阶等环境下仍方便使用的基于双圆弧谐波齿轮传动的电动轮椅用驱动机构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

    一种基于双圆弧谐波齿轮传动的电动轮椅用驱动机构，包括与电动轮椅驱动轮相连接的电机和与电机相连接的电源，其特征在于：在所述电机与电动轮椅驱动轮之间设置有双圆弧谐波齿轮传动，双圆弧谐波齿轮传动包括波发生器、钢轮和柔轮；所述钢轮和柔轮具有能实现共轭运动的双圆弧齿廓；所述波发生器为椭圆凸轮波发生器。

    所述电动轮椅驱动轮为两个电动轮椅后轮，每个电动轮椅后轮连接一个电机，每个电动轮椅后轮与对应电机之间均设置有一个双圆弧谐波齿轮传动。

    连接两个所述电动轮椅后轮的两个电机的速度不同，两个电机之间的差速能控制电动轮椅的运动方向。

    所述电机为无刷电机。

    所述电源为锂电池。

    本实用新型采用上述结构后，上述双圆弧谐波齿轮传动能有效改善柔轮齿根的应力状况和传动啮合质量，减小体积， 提高承载能力和扭转刚度，减小最小传动比，从而使电动轮椅驱动轮的转矩增加，故使电动轮椅能够很容易地在破路上运行或者能方便地登台阶，操作方便，尤其对于残障人士，能够很简便地单独操作。另外，椭圆凸轮波发生器能使柔轮与刚轮的啮合达到理想状态，运转平稳，精度高，效率高，从而使电动轮椅能平稳地在颠簸路面上行驶。进一步，无刷电机能使电动轮椅的运行噪音小，工作寿命长，维护成本低。

附图说明

图1是本实用新型一种基于双圆弧谐波齿轮传动的电动轮椅用驱动机构的结构示意图；

图2显示了双圆弧谐波齿轮传动的结构示意图；

图3显示了钢轮的结构示意图；

图4显示了柔轮的结构示意图；

图5显示了波发生器的结构示意图；

图6显示了双圆弧谐波齿轮传动中的双圆弧齿形图。

其中有：1.电动轮椅前轮；2.电动轮椅后轮；3.电源；4.驱动器；5.电机；6.双圆弧谐波齿轮传动；7.波发生器；8.钢轮；9.柔轮；10.双圆弧齿廓。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

电动轮椅通常包括两个电动轮椅前轮1和两个电动轮椅后轮2，故电动轮椅的驱动方式有三种，即：两个电动轮椅前轮1为驱动轮，两个电动轮椅后轮2为驱动轮，以及两个电动轮椅前轮1和两个电动轮椅后轮2同时为驱动轮。

本实施例中，为使电动轮椅能适应各种不利地面，如颠簸路面、沙地或雪地等，故选择两个电动轮椅后轮2作为驱动轮，下面就以两个电动轮椅后轮2作为驱动轮的情况，对本申请做进一步详细的说明。

如图1所示，一种基于双圆弧谐波齿轮传动的电动轮椅用驱动机构，包括两个电机5、与两个电机5相连接的电源3、设置于电源3与每个电机5之间的驱动器4和两个设置于电机5和电动轮椅后轮2之间的双圆弧谐波齿轮传动6。驱动器4能控制电机5的启动和停止等信号。