(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 210330937 U(45)授权公告日 2020.04.17
(21)申请号 201920709698.2(22)申请日 2019.05.17
(73)专利权人 台州职业技术学院
地址 318000 浙江省台州市椒江区学院路
788号台州职业技术学院机电工程学院(72)发明人 杨彦青 宋星
(74)专利代理机构 泰州淘权知识产权代理事务
所(普通合伙) 32365
代理人 赵东阳(51)Int.Cl.
A61G 5/04(2013.01)A61G 5/10(2006.01)
权利要求书2页 说明书4页 附图3页
(54)实用新型名称
一种基于机器视觉的智能轮椅
(57)摘要
本实用新型公开了一种基于机器视觉的智能轮椅，所述遮阳棚安装在所述扶手上，且所述遮阳棚为半包围结构，所述手柄安装在所述扶手上表面，且所述手柄位于遮阳棚控制键上端，所述后视镜安装在所述支撑架上，且两个所述后视镜分布安装在所述轮椅的左右所述支撑架上，所述支撑架安装在所述轮椅左右挡板上，且所述支撑架与所述轮椅之间通过所述固定螺栓固定连接，所述轮椅下表面安装有所述支撑腿，且四个所述支撑腿分布安装在所述轮椅下表面四个拐角，所述滚轮安装在所述支撑腿下端的卡槽内，且四个所述滚轮与所述支撑腿之间通过所述固定螺栓固定连接，所述传动轴安装在所述轮椅下表面，本新型具有多功能的一种基于机器视觉的智能轮椅。
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权 利 要 求 书
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1.一种基于机器视觉的智能轮椅，包括遮阳棚(1)、手柄(2)、后视镜(3)、支撑架(4)、轮椅(5)、支撑腿(6)、滚轮(7)、推把手(8)、传动轴(9)、固定螺栓(10)、显示屏(11)、固定架(12)、耳机孔(13)、扬声器(14)、扶手(15)、电动刹车键(16)、USB插口(17)、靠垫(18)、空腔(19)、电机(20)、蓄电池(21)、脚垫(22)、密封盖(23)、轴承(24)、端盖(25)、齿轮A(26)、销键(27)、皮带(28)、键槽(29)和齿轮B(30)，其特征在于：所述遮阳棚(1)安装在所述扶手(15)上，且所述遮阳棚(1)为半包围结构，所述手柄(2)安装在所述扶手(15)上表面，且所述手柄(2)位于遮阳棚(1)控制键上端，所述后视镜(3)安装在所述支撑架(4)上，且两个所述后视镜(3)分布安装在所述轮椅(5)的左右所述支撑架(4)上，所述支撑架(4)安装在所述轮椅(5)左右挡板上，且所述支撑架(4)与所述轮椅(5)之间通过所述固定螺栓(10)固定连接，所述轮椅(5)下表面安装有所述支撑腿(6)，且四个所述支撑腿(6)分布安装在所述轮椅(5)下表面四个拐角，所述滚轮(7)安装在所述支撑腿(6)下端的卡槽内，且四个所述滚轮(7)与所述支撑腿(6)之间通过所述固定螺栓(10)固定连接，所述传动轴(9)安装在所述轮椅(5)下表面，且所述传动轴(9)的两端分别安装有两个所述滚轮(7)，所述固定架(12)安装在所述轮椅(5)右侧挡板上，且所述固定架(12)位于所述轮椅(5)挡板内侧表面上，而且所述固定架(12)与所述轮椅(5)之间通过所述固定螺栓(10)固定连接，所述扬声器(14)安装在所述固定架(12)首端外表面上，且所述扬声器(14)位于所述USB插口(17)下端，所述扶手(15)设置在所述轮椅(5)左右挡板上，且所述扶手(15)设置为波浪形，所述空腔(19)设置在所述轮椅(5)内部，且所述空腔(19)位于座椅下方，所述蓄电池(21)安装在所述轮椅(5)内部所述空腔(19)内，且所述蓄电池(21)位于所述电机(20)左侧，所述密封盖(23)安装在所述电机(20)的左右两端中间位置，且所述密封盖(23)与所述电机(20)之间通过所述固定螺栓(10)固定连接，所述轴承(24)安装在所述电机(20) 的左右两端中间位置，且所述轴承(24)镶嵌在所述电机(20)左右所述端盖(25)内，所述端盖(25)安装在所述电机(20)的右端且通过所述固定螺栓(10)固定连接，且所述端盖(25)位于机壳与所述密封盖(23)之间，所述齿轮A(26)安装在所述电机(20)所述传动外表面，且所述齿轮A(26)位于所述电机(20)所述传动轴(9)右端，所述销键(27)安装在所述传动轴(9)与所述齿轮A(26)之间，且所述销键(27)位于所述传动轴(9)所述键槽(29)内，所述皮带(28)安装在所述齿轮A(26)与所述齿轮B(30)之间，且所述皮带(28)位于所述齿轮A(26)和所述齿轮B(30)外表面，所述键槽(29)设置在所述传动轴(9)外表面，且所述键槽(29)位于齿轮下方，所述齿轮B(30)安装在所述传动轴(9)外表面，且所述齿轮B(30)位于所述轮椅(5)下方。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能轮椅，其特征在于：推把手(8)安装在所述轮椅(5)的后表面，而且所述推把手(8)位于所述轮椅(5)后表面中间位置且通过所述固定螺栓(10)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能轮椅，其特征在于：所述显示屏(11)安装在所述固定架(12)上，且所述显示屏(11)位于所述固定架(12)右侧表面上。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能轮椅，其特征在于：所述耳机孔(13)设置在所述固定架(12)首端表面上，且所述耳机孔(13)位于所述固定架(12)首端表面上端中间位置。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能轮椅，其特征在于：所述电动刹车键(16)安装在所述轮椅(5)右侧挡板上，且所述电动刹车键(16)位于右侧挡板中间位置。
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6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能轮椅，其特征在于：所述USB插口(17)安装在所述固定架(12)首端表面上，且所述USB插口(17)位于所述扬声器(14)和所述耳机孔(13)之间。
7.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能轮椅，其特征在于：所述靠垫(18)安装在所述轮椅(5)座椅上，且所述靠垫(18)半包围座椅上。
8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能轮椅，其特征在于：所述电机(20)安装在所述轮椅(5)内部所述空腔(19)内，且所述电机(20)型号为：Y100L-2。
9.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能轮椅，其特征在于：脚垫(22)设置在所述轮椅(5)脚踏板上，且所述脚垫(22)完全覆盖所述轮椅(5)脚踏板。
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说 明 书
一种基于机器视觉的智能轮椅
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技术领域
[0001]本实用新型涉及医疗机械领域，具体涉及一种基于机器视觉的智能轮椅。背景技术[0002]智能轮椅是将智能机器人技术应用于电动轮椅，融合多种领域的研究，包括机器视觉、机器人导航和定位、模式识别、多传感器融合及用户接口等，涉及机械、控制、传感器、人工智能等技术，也称智能轮椅式移动机器人。[0003]联合国发表报告指出，全世界人口老龄化进程正在加快，今后50年内,60岁以上的人口比例预计将会翻一番，由于各种灾难和疾病造成的残障人士也逐年增加，他们存在不同程度的能力丧失，如行走、视力、动手及语言等。为了给老年人和残障人士提供性能优越的代步工具，帮助他们提高行动自由度及重新融入社会，目前美国、德国、日本、法国、加拿大、西班牙及中国等国家对智能轮椅进行了研究，使智能轮椅具有记忆地图、避障、自动行走、与用户交互等功能。[0004]因此，需要设计一种基于机器视觉的智能轮椅来解决此类问题。实用新型内容[0005](一)要解决的技术问题[0006]为了克服现有技术不足，现提出一种基于机器视觉的智能轮椅，以解决上述背景技术中提出智能轮椅是将智能机器人技术应用于电动轮椅，融合多种领域的研究，包括机器视觉、机器人导航和定位、模式识别、多传感器融合及用户接口等，涉及机械、控制、传感器、人工智能等技术，也称智能轮椅式移动机器人。[0007](二)技术方案
[0008]本实用新型并通过如下技术方案实现：本实用新型提出了一种基于机器视觉的智能轮椅，包括遮阳棚、手柄、后视镜、支撑架、轮椅、支撑腿、滚轮、推把手、传动轴、固定螺栓、显示屏、固定架、耳机孔、扬声器、扶手、电动刹车键、USB插口、靠垫、空腔、电机、蓄电池、脚垫、密封盖、轴承、端盖、齿轮A、销键、皮带、键槽和齿轮B，所述遮阳棚安装在所述扶手上，且所述遮阳棚为半包围结构，所述手柄安装在所述扶手上表面，且所述手柄位于遮阳棚控制键上端，所述后视镜安装在所述支撑架上，且两个所述后视镜分布安装在所述轮椅的左右所述支撑架上，所述支撑架安装在所述轮椅左右挡板上，且所述支撑架与所述轮椅之间通过所述固定螺栓固定连接，所述轮椅下表面安装有所述支撑腿，且四个所述支撑腿分布安装在所述轮椅下表面四个拐角，所述滚轮安装在所述支撑腿下端的卡槽内，且四个所述滚轮与所述支撑腿之间通过所述固定螺栓固定连接，所述传动轴安装在所述轮椅下表面，且所述传动轴的两端分别安装有两个所述滚轮，所述固定架安装在所述轮椅右侧挡板上，且所述固定架位于所述轮椅挡板内侧表面上，而且所述固定架与所述轮椅之间通过所述固定螺栓固定连接，所述扬声器安装在所述固定架首端外表面上，且所述扬声器位于所述USB插口下端，所述扶手设置在所述轮椅左右挡板上，且所述扶手设置为波浪形，所述空腔设置在
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所述轮椅内部，且所述空腔位于座椅下方，所述蓄电池安装在所述轮椅内部所述空腔内，且所述蓄电池位于所述电机左侧，所述密封盖安装在所述电机的左右两端中间位置，且所述密封盖与所述电机之间通过所述固定螺栓固定连接，所述轴承安装在所述电机的左右两端中间位置，且所述轴承镶嵌在所述电机左右所述端盖内，所述端盖安装在所述电机的右端且通过所述固定螺栓固定连接，且所述端盖位于机壳与所述密封盖之间，所述齿轮A安装在所述电机所述传动外表面，且所述齿轮A位于所述电机所述传动轴右端，所述销键安装在所述传动轴与所述齿轮A之间，且所述销键位于所述传动轴所述键槽内，所述皮带安装在所述齿轮A与所述齿轮B之间，且所述皮带位于所述齿轮A和所述齿轮B外表面，所述键槽设置在所述传动轴外表面，且所述键槽位于齿轮下方，所述齿轮B安装在所述传动轴外表面，且所述齿轮B 位于所述轮椅下方。[0009]进一步的，推把手安装在所述轮椅的后表面，而且所述推把手位于所述轮椅后表面中间位置且通过所述固定螺栓固定连接。[0010]进一步的，所述显示屏安装在所述固定架上，且所述显示屏位于所述固定架右侧表面上。
[0011]进一步的，所述耳机孔设置在所述固定架首端表面上，且所述耳机孔位于所述固定架首端表面上端中间位置。[0012]进一步的，所述电动刹车键安装在所述轮椅右侧挡板上，且所述电动刹车键位于右侧挡板中间位置。[0013]进一步的，所述USB插口安装在所述固定架首端表面上，且所述USB插口位于所述扬声器和所述耳机孔之间。[0014]进一步的，所述靠垫安装在所述轮椅座椅上，且所述靠垫半包围座椅上。[0015]进一步的，所述电机安装在所述轮椅内部所述空腔内，且所述电机型号为： Y100L-2。
[0016]进一步的，脚垫设置在所述轮椅脚踏板上，且所述脚垫完全覆盖所述轮椅脚踏板。[0017](三)有益效果
[0018]本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：[0019]1)、为了解决在移动过程中阳光暴晒的问题，本设计了遮阳棚和电动控制键，从而能够通过电动控制键来调节遮阳棚张开的大小，以此避免了在移动过程中阳光暴晒的问题。
[0020]2)、为了解决自动导航的问题，本设计了固定架和显示屏，并且在显示屏内安装有自动识别系统和地图，从而方便人们不用自己移动轮椅来行走，大大的方便的人们手动操作的问题。[0021]3)、为了解决在移动过程无法观察后方情况问题，本设计了支撑架和后视镜，因此方便人们在行驶的过程在过程后方情况，从而避免了因为后方来车来不及避开的作用。[0022]4)、为了解决在行程的过程中无聊的问题，本设计了显示屏和扬声器，从而在自动导航的情况下，我们可以通过显示屏来观看我们喜欢的节目，或者听听歌来打发时间，避免了一人行走时的无聊。[0023]5)、为了解决因为嘈杂的环境无法听清楚扬声器声音问题，本设计了佩戴耳机孔，在支撑架上安装有耳机孔，从而避免了因为嘈杂的环境无法听清楚扬声器问题。
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附图说明
[0024]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0025]图2是本实用新型的轮椅内侧局部结构示意图。[0026]图3是本实用新型的轮椅局部剖面结构示意图。
[0027]图4是本实用新型的传动机构局部剖面结构示意图。[0028]1-遮阳棚；2-手柄；3-后视镜；4-支撑架；5-轮椅；6-支撑腿；7-滚轮；8-推把手；9-传动轴；10-固定螺栓；11-显示屏；12-固定架；13-耳机孔；14-扬声器；15-扶手；16-电动刹车键；17-USB插口；18-靠垫；19- 空腔；20-电机；21-蓄电池；22-脚垫；23-密封盖；24-轴承；25-端盖； 26-齿轮A；27-销键；28-皮带；29-键槽；30-齿轮B。具体实施方式
[0029]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0030]如图1-4所示的一种基于机器视觉的智能轮椅，包括遮阳棚1、手柄2、后视镜3、支撑架4、轮椅5、支撑腿6、滚轮7、推把手8、传动轴9、固定螺栓10、显示屏11、固定架12、耳机孔13、扬声器14、扶手15、电动刹车键16、USB插口17、靠垫18、空腔19、电机20、蓄电池21、脚垫22、密封盖23、轴承24、端盖25、齿轮A26、销键27、皮带28、键槽29和齿轮B30，遮阳棚1安装在扶手15上，且遮阳棚1为半包围结构，手柄2安装在扶手15上表面，且手柄2位于遮阳棚1控制键上端，后视镜3安装在支撑架4上，且两个后视镜3分布安装在轮椅5的左右支撑架4上，支撑架4安装在轮椅5左右挡板上，且支撑架4与轮椅5之间通过固定螺栓10 固定连接，轮椅5下表面安装有支撑腿6，且四个支撑腿6分布安装在轮椅 5下表面四个拐角，滚轮7安装在支撑腿6下端的卡槽内，且四个滚轮7与支撑腿6之间通过固定螺栓10固定连接，传动轴9安装在轮椅5下表面，且传动轴9的两端分别安装有两个滚轮7，固定架12安装在轮椅5右侧挡板上，且固定架12位于轮椅5挡板内侧表面上，而且固定架12与轮椅5 之间通过固定螺栓10固定连接，扬声器14安装在固定架12首端外表面上，且扬声器14位于USB插口17下端，扶手15设置在轮椅5左右挡板上，且扶手15设置为波浪形，空腔19设置在轮椅5内部，且空腔19位于座椅下方，蓄电池21安装在轮椅5内部空腔19内，且蓄电池21位于电机20左侧，密封盖23安装在电机20的左右两端中间位置，且密封盖23与电机20 之间通过固定螺栓10固定连接，轴承24安装在电机20的左右两端中间位置，且轴承24镶嵌在电机20左右端盖25内，端盖25安装在电机20的右端且通过固定螺栓10固定连接，且端盖25位于机壳与密封盖23之间，齿轮A26安装在电机20传动外表面，且齿轮A26位于电机20传动轴9右端，销键27安装在传动轴9与齿轮A26之间，且销键27位于传动轴9键槽29 内，皮带28安装在齿轮A26与齿轮B30之间，且皮带28位于齿轮A26和齿轮B30外表面，键槽29设置在传动轴9外表面，且键槽29位于齿轮下方，齿轮B30安装在传动轴9外表面，且齿轮B30位于轮椅5下方。[0031]其中，推把手8安装在轮椅5的后表面，而且推把手8位于轮椅5后表面中间位置且通过固定螺栓10固定连接，起到了无电状态下可以方便推车的问题。[0032]其中，显示屏11安装在固定架12上，且显示屏11位于固定架12右侧表面上，起到了搜索地址和观看视频的作用。
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其中，耳机孔13设置在固定架12首端表面上，且耳机孔13位于固定架12首端表面
上端中间位置，起到了在嘈杂的环境中听清楚显示屏11播放的声音的作用。[0034]其中，电动刹车键16安装在轮椅5右侧挡板上，且电动刹车键16位于右侧挡板中间位置，起到了方便刹车的作用。[0035]其中，USB插口17安装在固定架12首端表面上，且USB插口17位于扬声器14和耳机孔13之间，起到了方便给显示屏11下载内容的作用。[0036]其中，靠垫18安装在轮椅5座椅上，且靠垫18半包围座椅上，起到了人们坐在舒服的作用。
[0037]其中，电机20安装在轮椅5内部空腔19内，且电机20型号为：Y100L-2，起到了给轮椅5提供动能的作用。[0038]其中，脚垫22设置在轮椅5脚踏板上，且脚垫22完全覆盖轮椅5脚踏板，起到了防止打滑和方便清理的作用。
[0039]本实用新型提到的一种基于机器视觉的智能轮椅，首先通过推把手8把轮椅5移动到合适的位置，然后通过电动刹车键停好轮椅5，然后把需要轮椅5的人们扶上去，然后本人可以通过固定架4上面的显示屏3来搜索需要到的地址，然后打开电动刹车键16，然后空腔19内的蓄电池21就会给电机 20提供电能，然后电机20通过传动轴9带动齿轮A转动，然后齿轮A通过皮带28带动齿轮B转动，然后齿轮B通过传动轴9上面的销键27带动轮椅下方的传动轴9转动，然后安装在传动轴9两端的滚轮7传动轴9转动而转动，然后轮椅5就会先前设置好的路线行驶，在行驶的过程中，根据自身情况是否需要打开遮阳棚1，如果需要则通过控制开关打开，也可以观察支撑架4上面的后视镜3来了解后方的情况，然后也可以通过手柄2来自己驾驶轮椅5行驶。为了解决在移动过程中阳光暴晒的问题，本设计了遮阳棚1和电动控制键，从而能够通过电动控制键来调节遮阳棚1张开的大小，以此避免了在移动过程中阳光暴晒的问题。为了解决在移动过程无法观察后方情况问题，本设计了支撑架4和后视镜3，因此方便人们在行驶的过程在过程后方情况，从而避免了因为后方来车来不及避开的作用。为了解决在行程的过程中无聊的问题，本设计了显示屏11和扬声器14，从而在自动导航的情况下，我们可以通过显示屏11来观看我们喜欢的节目，或者听听歌来打发时间，避免了一人行走时的无聊。为了解决因为嘈杂的环境无法听清楚扬声器 14声音问题，本设计了佩戴耳机孔13，在支撑架4上安装有耳机孔13，从而避免了因为嘈杂的环境无法听清楚扬声器14问题。
[0040]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
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