способ передвижения самоходного инвалидного кресла по лестничным маршам

Формула изобретения

Способ передвижения самоходного инвалидного кресла по лестничным маршам, заключающийся в том, что передвижение осуществляют за счет попеременного вращения и торможения передних и задних колес и изменения продольной колесной базы (расстояния между ними) от минимального до максимального значения, а при устойчивом положении передних по ходу колес на верхней ступени лестничного марша синхронно вращают передние и задние колеса при неизменной достигнутой продольной колесной базе по крайней мере до устойчивого подъема задних по ходу колес на верхнюю ступень, отличающийся тем, что синхронное вращение передних и задних колес при передвижении самоходного инвалидного кресла над верхней ступенью лестничного марша начинают, предварительно уменьшив продольную колесную базу до минимального значения при заторможенных передних по ходу колесах в их устойчивом положении на верхней ступени.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к самоходным креслам для инвалидов, и может быть использовано для движения по лестничным маршам и преодоления аналогичных профильных препятствий.

Лестницы (лестничные марши) являются наиболее распространенными препятствиями для инвалидных кресел и колясок, детских колясок и ручных грузовых тележек, а также некоторых промышленных роботов.

Недостаток большинства самоходных кресел-колясок - их плохая приспособленность к движению по лестницам, невозможность адаптации к различным профилям лестниц - шагу и высоте их ступеней [1, 2].

Некоторые самоходные инвалидные кресла перемещаются по лестничным маршам при оперативном изменении величины продольной колесной базы, т.е. расстояния между осями передних и задних колес. Это обеспечивается как специальными силовыми механизмами изменения базы, так и неодинаковыми режимами вращения колес [3].

Известен способ передвижения самоходного инвалидного кресла по лестничным маршам, заключающийся в том, что передвижение, включая передвижение над верхней ступенью лестничного марша, осуществляется за счет попеременного вращения и торможения передних и задних колес и изменения продольной колесной базы от минимального до максимального значения [4].

Наиболее близким к заявляемому техническим решением является способ передвижения самоходного инвалидного кресла по лестничным маршам, заключающийся в том, что передвижение осуществляют за счет попеременного вращения и торможения передних и задних колес и изменения продольной колесной базы (расстояния между ними) от минимального до максимального значения, а при устойчивом положении передних по ходу колес на верхней ступени лестничного марша синхронно вращают передние и задние колеса при неизменной достигнутой продольной колесной базе по крайней мере до устойчивого подъема задних по ходу колес на верхнюю ступень [4].

В обоих последних способах процесс передвижения по лестничному маршу до достижения устойчивого положения передних по ходу движения колес на верхнюю ступень одинаков, а в указанном положении продольная колесная база превышает свое минимальное значение (L_K > L_{K min}). Но если в одном случае дальнейшее движение осуществляется аналогично, т.е. попеременным вращением передних и задних колес вплоть до полного продолжения лестничного марша, то в другом (прототип) - синхронным вращением передних и задних колес при достигнутом значении продольной колесной базы L_K > L_{K min}.

В обоих случаях перемещение шасси самоходного инвалидного кресла над верхней ступенью 1("переваливание через верхнюю ступень") в пределах продольной колесной базы происходит при L_K > L_{K min} и лишь мгновенном значении L_{K min} (только в первом случае), при этом верхняя ступень является наиболее выдающимся профильным препятствием для шасси, в сочетании с условием L_K > L_{K min} обусловливает необходимость выполнения шасси с завышенным клиренсом, т. к. в этом режиме значение L_K относительно велико. Даже кратковременное достижение L_{K min} в режиме передвижения шасси над верхней ступенью не могло бы служить основанием для конструктивного уменьшения клиренса, а при имеющемся, недостаточном для преодоления верхней ступени клиренсе самоходное инвалидное кресло имеет недостаточную профильную проходимость как при подъеме, так и при спуске. Соответственно снижаются технико-эксплуатационные возможности и надежность функционирования с инвалидом-оператором (водителем) на борту (вынужденное завышение клиренса приводит к повышению положения центра масс системы и снижает устойчивость).

Таким образом, заключительным этапам известного способа при преодолении лестничного марша свойственны определенные недостатки в части профильной проходимости, надежности и габаритно-массовых показателей.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение технико-эксплуатационных возможностей способа передвижения и улучшение характеристик инвалидного кресла как индивидуального транспортного средства высокой проходимости.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе передвижения самоходного инвалидного кресла по лестничным маршам, заключающемся в том, что передвижение осуществляют за счет попеременного вращения и торможения передних и задних колес и изменения продольной колесной базы (расстояния между ними) от минимального до максимального значения, а при устойчивом положении передних по ходу колес на верхней ступени лестничного марша синхронно вращают передние и задние колеса, при неизменной достигнутой продольной колесной базе по крайней мере до устойчивого подъема задних по ходу колес на верхнюю ступень синхронное вращение передних и задних колес при передвижении самоходного инвалидного кресла над верхней ступенью лестничного марша начинают, предварительно уменьшив продольную колесную базу до минимального значения при заторможенных передних по ходу колесах в их устойчивом положении на верхней ступени.

Иначе говоря, основная отличительная особенность нового способа заключается в том, что в нем изменены и более четко, полно определены поседовательность и суть операций заключительного этапа преодоления каждого лестничного марша, конкретно - верхней ступени, являющейся профильным препятствием, максимально близко "проходящим" под нижними частями шасси между передними и задними колесами и, следовательно, во многом определяющий профильную проходимость и требования к конструкции шасси. Шасси не "переваливает через верхнюю ступень" до тех пор, пока продольная колесная база не будет выведена на минимальное свое значение, и только после этого "переваливает" при постоянной минимальной базе, что и сокращает сближение нижних частей шасси с кромкой верхней ступени. Этого нет ни в способе-прототипе, ни в способе-варианте, описанном в том же источнике информации [4]. В то же время именно благодаря новым признакам способа в сочетании с признаками, общими с прототипом, решается поставленная задача: устраняются перечисленные выше недостатки способа-прототипа. Поэтому все признаки существенны и "работают" в совокупности.

Для реализации способа передвижения не требуется особое, специально предназначенное для этого устройство самоходного инвалидного кресла, т.к. пригодно и устройство, описанное в источнике информации [4] по прототипу.

На фиг. 1 - 8 схематически показан пооперационно способ передвижения самоходного инвалидного кресла (вариант подъема по лестничному маршу задним ходом).

Передвижение самоходного инвалидного кресла, содержащего, например, кресло 1, полурамы 2 и 3, телескопически связанные с возможностью взаимного перемещения вдоль общей продольной оси и взаимного поворота вокруг нее, задние 4 и передние 5 колеса с роликами-грунтозацепами 6, приводы 7 и тормоза 8 по крайней мере для каждой пары колес, по лестничному маршу осуществляется следующим образом.

После въезда самоходного инвалидного кресла любым способом с упором задних по ходу колес 5 в торец первой ступени и достижением задними колесами 4 устойчивого положения на одной из первых ступеней включают тормоза 8 колес 5 и приводы колес 4, тем самым вращая колеса 4 при заторможенных колесах 5 (фиг. 1, 2). Продольная колесная база L_K увеличивается, достигая максимального значения L_{K max} при достижении колесами 4 устойчивого положения на более высокой ступени, например третьей. После этого затормаживают колеса 4 и вращают колеса 5 (фиг. 3). База L_K уменьшается, достигая минимального значения L_{K min} при достижении колесами 5 устойчивого положения на более высоком уровне, например на первой ступени (фиг. 4). Указанную последовательность операций, т. е. попеременное вращение и торможение колес 4, 5 и изменение базы L_K в диапазоне от L_{K min} до L_{K max}, воспроизводят необходимое число раз до достижения устойчивого положения колес 4 на верхней ступени лестничного марша. После этого тормозят колеса 4 и вращают колеса 5 (фиг. 5). База уменьшается до минимального значения (фиг. 6). Только после этого выключают тормоза 8 колес 4 и включают одновременно все приводы 7, вращая тем самым колеса 4, 5 синхронно и сохраняя неизменной базу L_{K min} (фиг. 7). Этот режим передвижения сохраняют по крайней мере до устойчивого подъема колес 5 на верхнюю ступень (фиг. 8).

Если верхняя ступень является промежуточной площадкой перед очередным лестничным маршем (тем более с поворотом на 180^o или 90^o), то предпочтительно сохранение условия L_K = L_{K min} = const при движении по всей этой площадке.

Движение вверх передним ходом аналогично описанному, а движение вниз осуществляется в обратной последовательности: шасси спускается с площадки при синхронном вращении колес 4, 5 и L_{K min}, а затем - путем поочередного вращения колес 4 и 5.

Описанный пример, подтверждающий возможность осуществления изобретения, не исключает возможности других вариантов конкретного выполнения в рамках формулы изобретения.

Использование изобретения позволяет расширить технико-эксплуатационные возможности способа передвижения и улучшить характеристики инвалидного кресла как индивидуального транспортного средства высокой проходимости: повысить профильную проходимость на заключительных этапах подъема по лестничным маршам и на начальных этапах спуска с лестничных маршей, улучшить габаритно-массовые показатели шасси, повысить устойчивость инвалидного кресла, надежность передвижения и безопасность инвалида-оператора (водителя).

Источники информации

1. Патент США N 4645222, кл. B 62 B 9/06, 1987.

2. Патент США N 4790548, кл. B 62 B 9/06, 1988.

3. Патент РФ N 2033125, кл. A 61 G 5/06, 1995.

4. Патент РФ N 2055560, кл. A 61 G 5/06, 1995 (прототип).