专利名称：轮式爬楼梯轮椅疲劳试验机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮式爬楼梯轮椅疲劳试验机。
背景技术：
正常人在日常生活中上下楼梯离不开电梯和电动扶梯，随着社会的发展和弱势群体的重视程度的与日俱增，一些无障碍设施的建设逐渐走进家庭和我们身边。2008年奥运会召开以来，在各个地铁站都配备了轨道式、履带式及轮式的爬楼梯装置，各个有实力的厂家开始研发和生产相关产品并投入市场。GB/T18029是国家质检总局发布的针对轮椅车性能的权威检测标准，于2008年正式颁布，标准从稳定性、静态强度、电气安全、疲劳等方面对此类产品做出了详细的检测说明。其中，GB/T18029. 23部分《护理者操作的爬楼梯装置的要求和测试方法》是针对市场上逐渐融入人们生活的助行爬楼梯装置的检测标准。轮式爬楼梯轮椅与普通电动轮椅的区别在于后轮，见图1，爬楼梯轮椅的后轮为三个转轮，三个转轮固定在转盘上并且互成120°，通过电机转动带动转盘，三个转轮围绕轴心公转，并且交替攀爬楼梯。但目前还没有针对轮式爬楼梯轮椅的疲劳试验检测设备。

发明内容
针对现有技术的缺陷和不足的问题，本发明的目的在于提供一种能够检测轮式爬楼梯轮疲劳性能的检测设备。本发明采用以下技术方案一种轮式爬楼梯轮椅疲劳试验机，包括支架，为由底梁、中梁、上梁，及连接底梁、中梁、上梁的立柱组成的框架；转辊，可转动地支承在左右底梁上；滑轨，竖向安装在立柱上，用于导向轮式爬楼梯轮椅；固定框架，用于固定轮式爬楼梯，该固定框架与滑轨通过滑块连接并由滑轨限位和导向；一对互射的霍尔传感器，安装在支架的左右两侧，用于对轮式爬楼梯轮椅的上下运动次数和运转圈数进行计数；电脑，用于处理试验数据，霍尔传感器的输出连接至电脑；电源，为轮式爬楼梯轮椅提供动力。进一步地所述支架上安装摄像头，用于监控记录试验样品的运动过程，并保存至电脑。所述支架上安装红外传感器，其输入连接电脑，用于当试验样品损毁后切断电源控制设备停止运行。所述左右底梁上纵向安装滑轨，所述转辊的轴承座通过滑块与该滑轨连接，所述转辊的轴承座连接丝杠，可通过摇杆驱动丝杠而调节转辊的位置以适应轮椅车固定位置。
所述支架的一侧设置台阶，以便轮式爬楼梯轮椅上下疲劳试验机。与现有技术相t匕，本发明的有益效果是本发明疲劳试验机能够将轮式爬楼梯轮椅攀爬楼梯时运动轨迹的复杂自由度，简化为以单一自由度运转的疲劳试验机。本疲劳试验机还在环境模拟中采用了大半径的滚动圆筒，模拟正常使用状态下轮式爬楼梯轮椅的爬升轮受力情况。轮式爬楼梯轮椅在试验机上行驶时能够模拟爬楼梯的全部动作，同时在不挪动位置的情况下原地完成上述试验。本发明疲劳试验机在控制方面能提供外接电源和自备电源两种模式方便检测。同时软件提供记录转速，圈数，时间，视频，曲线等试验参数。


图I为本发明结构示意图；图2为本发明的侧视结构示意图。图中1-支架、11-立柱、12-中梁、2-固定框架、3-滑轨、31-滑块、4-转辊、5-台阶、6-轮椅。
具体实施例方式本发明提供了一种轮式爬楼梯轮椅疲劳试验机，包括支架，为由底梁、中梁、上梁，及连接底梁、中梁、上梁的立柱组成的框架；转辊，可转动地支承在左右底梁上；滑轨，竖向安装在立柱上，用于导向轮式爬楼梯轮椅；固定框架，用于固定轮式爬楼梯，该固定框架与滑轨通过滑块连接并由滑轨限位和导向；一对互射的霍尔传感器，安装在支架的左右两侧，用于对轮式爬楼梯轮椅的上下运动次数和运转圈数进行计数；电脑，用于处理试验数据，霍尔传感器的输出连接至电脑；电源，为轮式爬楼梯轮椅提供动力。进一步地所述支架上安装摄像头，用于监控记录试验样品的运动过程，并保存至电脑。所述支架上安装红外传感器，其输入连接电脑，用于当试验样品损毁后切断电源控制设备停止运行。所述左右底梁上纵向安装滑轨，所述转辊的轴承座通过滑块与该滑轨连接，所述转辊的轴承座连接丝杠，可通过摇杆驱动丝杠而调节转辊的位置以适应轮椅车固定位置。所述支架的一侧设置台阶，以便轮式爬楼梯轮椅上下疲劳试验机。下面结合附图对本发明的具体实施方案作进一步说明。本发明涉及一种轮式爬楼梯轮疲劳设备，包括支架I、固定框架2、滑轨3、转辊4、霍尔传感器、电脑和电源。其中支架I为由矩形底梁、矩形中梁、矩形上梁，及连接底梁、中梁、上梁的6根立柱11组成的框架。转辊4可转动地支承在左右底梁上。6根直线滑轨3竖向安装在6根立柱11上。固定框架2与滑轨3通过滑块31连接并由滑轨3限位和导向。一对互射的霍尔传感器安装在支架I的左右两侧，霍尔传感器的输出连接至电脑。电源为轮式爬楼梯轮椅6提供动力。下面叙述本发明的工作原理。检测轮式爬楼梯机疲劳性能和一次充电爬升能力的时候，将轮式爬楼梯轮椅6固定在固定框架2上，将轮式爬楼梯轮椅的后轮放置在转辊4上。使轮式爬楼梯轮椅的后轮转盘中心竖直向下与转辊4的中心在同一平面上，同时保证轮椅的重心垂直通过转辊的中心。开动轮椅后，由于轮椅的三个转轮交替爬升，轮椅会带动固定框架2沿着滑轨3上下运动，由于转辊4为被动转动，轮椅的后轮在转动过程中会带动转辊4转动，这样便消除了轮椅在爬升过程中向前或向后的动作，直接转化为转辊4的自身被动转动。轮椅后轮在转动过程中，轮椅上下反复运动，每上升下降一次都会遮挡一对互射的霍尔传感器一次，由此霍尔传感器记录了轮椅的上下次数和运转圈数。在试验过程中，电脑通过设计的软件，对轮椅运行的次数、时间等数据进行采集和计算后，得出轮式爬楼梯试验机的爬升速度，并绘制出速度与时间曲线。软件能够设定两种 试验方案一种是设定试验完成次数(即轮椅上下次数)，到达设定次数后试验自动结束并记录完成次数。另一种是设定试验完成时间，到达设定时间后试验自动结束并记录完成时间。由于电动轮式爬楼梯轮椅自身携带电源，所以在检测机械强度时需要用外接电源代替自身携带电源，软件能够设定外接电源在完成试验后或设备损坏后报警，并切断电源、记录轮椅运行的次数。在本发明的其它实施例中，还可以附加一些部件。比如可在支架上安装摄像头，它用于监控记录轮椅的运动过程，以视频记录下整个设备运转过程并保存至电脑。可在支架上安装一对互相对射的红外传感器，其输出连接电脑。该对红外传感器的安装位置设在轮椅处于初始位置时固定框架2的下方且中间无遮挡。在试验过程中如果被测轮椅发生损坏，在被测轮椅牵扯下，固定框架2在下落时会落到低于初始位置时的位置或直接落下，在此过程中固定框架2将遮挡红外传感器I次，电脑收到红外传感器的此信号便发出损坏报警指令，自动切断外界供给电源使设备停止运行，并记录试验完成次数。可在左右底梁上纵向安装一对滑轨，转辊的轴承座通过滑块与该对滑轨连接，转辊的轴承座连接丝杠，这样便可通过摇杆驱动丝杠而调节转辊的位置以适应轮椅的固定位置。由于轮式爬楼梯轮椅重量大，为便于轮式爬楼梯轮椅上下疲劳试验机，可在支架I的前方一侧设置台阶5，这样可利用轮式爬楼梯轮椅6自身的爬楼梯能力爬上疲劳试验机。本发明具有以下特点疲劳试验机能够将轮式爬楼梯轮椅攀爬楼梯时运动轨迹的复杂自由度简化为以单一自由度运转。疲劳试验机还在环境模拟中采用了大半径的滚动圆筒，模拟正常使用状态下轮式爬楼梯轮椅的爬升轮受力情况。使轮式爬楼梯轮椅在设备上行驶时能够模拟爬楼梯的全部动作，同时在不挪动位置的情况下原地完成上述试验。疲劳试验机在控制方面能提供外接电源和自备电源两种模式方便检测。同时软件提供记录转速，圈数，时间，视频，曲线等试验参数。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种轮式爬楼梯轮椅疲劳试验机，其特征在于包括 支架，为由底梁、中梁、上梁，及连接底梁、中梁、上梁的立柱组成的框架； 转辊，可转动地支承在左右底梁上； 滑轨，竖向安装在立柱上，用于导向轮式爬楼梯轮椅； 固定框架，用于固定轮式爬楼梯，该固定框架与滑轨通过滑块连接并由滑轨限位和导向； 一对互射的霍尔传感器，安装在支架的左右两侧，用于对轮式爬楼梯轮椅的上下运动次数和运转圈数进行计数； 电脑，用于处理试验数据，霍尔传感器的输出连接至电脑； 电源，为轮式爬楼梯轮椅提供动力。
2.如权利要求I所述的轮式爬楼梯轮椅疲劳试验机，其特征在于 所述支架上安装摄像头，用于监控记录试验样品的运动过程，并保存至电脑。
3.如权利要求2所述的轮式爬楼梯轮椅疲劳试验机，其特征在于 所述支架上安装红外传感器，其输出连接电脑，用于当试验样品损毁后切断电源控制设备停止运行。
4.如权利要求1-3之一所述的轮式爬楼梯轮椅疲劳试验机，其特征在于 所述左右底梁上纵向安装滑轨，所述转辊的轴承座通过滑块与该滑轨连接，所述转辊的轴承座连接丝杠，可通过摇杆驱动丝杠而调节转辊的位置以适应轮椅车固定位置。
5.如权利要求4所述的轮式爬楼梯轮椅疲劳试验机，其特征在于 所述支架的一侧设置台阶，以便轮式爬楼梯轮椅上下疲劳试验机。
全文摘要
一种轮式爬楼梯轮椅疲劳试验机，包括支架；转辊，支承在左右底梁上；滑轨，竖向安装在支架的立柱上；固定框架，用于固定轮式爬楼梯，其与滑轨经滑块连接；一对互射的霍尔传感器，安装在支架的左右两侧，用于对轮式爬楼梯轮椅的上下运动次数和运转圈数进行计数；电脑，用于处理试验数据，霍尔传感器的输出连接至电脑。本发明将轮式爬楼梯轮椅攀爬楼梯时运动轨迹的复杂自由度简化为以单一自由度运转，采用大半径的转辊模拟正常使用状态下轮式爬楼梯轮椅的爬升轮受力情况。轮式爬楼梯轮椅在本发明试验机上行驶时能够模拟爬楼梯的全部动作，同时在不挪动位置的情况下原地完成上述试验。同时软件提供记录转速，圈数，时间，视频，曲线等试验参数。
文档编号G01M17/007GK102721547SQ20121019069
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者单新颖, 李立峰, 杨靖, 谷慧茹, 闫伟, 闫和平 申请人:国家康复辅具研究中心