机动式移动设备
阅读说明：本技术 机动式移动设备 (Mobile mobile device ) 是由 苏珊·布鲁尔 贾维斯·希恩 于 2020-02-12 设计创作，主要内容包括：本公开涉及一种机动式移动设备,包括：带轮底座；鞍座；以及在所述带轮底座和所述鞍座之间延伸的可调节支撑。所述可调节支撑可调节,以将所述鞍座从坐姿提升到站姿。(The present disclosure relates to a motorized mobile device, comprising: a pulley base; a saddle; and an adjustable support extending between the wheeled base and the saddle. The adjustable support is adjustable to raise the saddle from a sitting position to a standing position.)
技术领域
本公开涉及一种机动式移动设备，用于促进行动障碍个体的移动。具体地，本公开内容涉及一种可调节的坐/站机动式移动设备。
背景技术
众所周知，机动式移动设备，如电动轮椅，用于使患有行动障碍的人保持一些独立的运动。电动移动设备通常为坐着的用户提供一个平面座椅，该座椅固定在电动带轮底座上。坐姿使得用户与站立的、身体健全的人进行社交互动困难。一些轮椅移动设备有一个升高的座椅，用户在座椅上保持坐姿。然而，坐姿会使人难以接近物体和站立的人。此外，很多负面健康问题与久坐有关。
用户处于站姿的直立移动设备是已知的。用户通常通过诸如腰带或背带之类的约束物被固定在移动设备上。此类约束物可能会损害上半身和四肢的灵活性，并可能使用户感到受限。
一些移动设备能够在坐姿和站立/直立姿势之间转换。通常，移动设备在坐姿下具有一个平面座椅和垂直靠背支撑，其展开位于同一竖立面上，以在站姿下提供拉长的全身支撑。这种装置需要复杂和/或笨重的机械装置来实现转换。在转换期间，移动设备的重心将在带轮底座上横向和纵向移动。因此，带轮底座必须很大。结果是，用户可能很难接近物体和人，移动设备将需要很大的操作空间。此外，笨重的移动设备引起对残疾的关注。
本公开内容是根据上述考虑而设计的。
发明内容
在第一方面中，提供了一种机动式移动设备，包括：
带轮底座；
鞍座；以及
在带轮底座和鞍座之间延伸的可调节支撑，其中可调节支撑可调节，以将鞍座从坐姿提升到站姿。
通过在可调节支撑上设置鞍座，用户可以以坐姿坐在鞍座上，然后在需要以站姿移动时将鞍座提升到更高的站姿。用户的双腿将靠在鞍座的两侧，给人以用户自由站立的印象。与已知的可调节坐/立设备不同，用户在坐姿和站姿中均被支撑在座椅上，因此减少了对累赘的约束物的需要。
现在将列出可选特征。这些特征可以单独适用，也可以与任何方面结合使用。
在一些实施例中，带轮底座包括两个驱动轮，例如，仅两个驱动轮。轮子可横向安装在带轮底座的相对横向侧上。通过设置仅具有两个驱动轮的带轮底座，可以减少带轮底座的占地面积，以便用户能够使自己处于靠近人/物体的位置。
每个驱动轮被布置为可以被独立驱动(例如，向前和向后独立驱动)。例如，带轮底座可包括与每个驱动轮相关联的各自的电机。这有助于设备在小空间内移动。
驱动轮的尺寸有助于为机动式移动设备提供稳定性。例如，驱动轮的直径可以至少为15厘米，至多至约60厘米，例如直径在30厘米到45厘米之间，例如直径约为40厘米。可选地，驱动轮适配有轮胎(例如防滑轮胎和/或橡胶轮胎)。轮胎可以是充气轮胎。轮胎的宽度可以在5厘米到20厘米之间(轴向)，例如在10厘米到15厘米之间，例如大约12.5厘米宽。
在一些实施例中，该设备(例如，带轮底座)可包括一个或多个(例如，两个或以上)稳定轮。当驱动轮安装在带轮底座的相对横向侧，则可以有一个或多个稳定轮安装在带轮底座的前方，例如在带轮底座的前边缘(在相对的横向侧之间延伸的前边缘)上。另外或可选地，可以有一个或多个稳定轮安装在带轮底座的后方，例如在带轮底座的后边缘(在相对的横向侧之间延伸的后边缘)上。
在一些实施例中，一个或多个稳定轮可直接连接至带轮底座。
在其他实施例中，该稳定轮或每个稳定轮可通过各自的延伸臂附接至设备(例如，附接至带轮底座)。该延伸臂或至少一个延伸臂(例如两个延伸臂)可向前延伸至带轮底座。该延伸臂或至少一个延伸臂(例如，两个延伸臂)可延伸至带轮底座的后方。延伸臂可直接连接至带轮底座，或可连接至至少部分环绕可调节支撑(例如，靠近带轮底座)的套筒。
可选地，一个或多个稳定轮或每个稳定轮可以是脚轮或支撑轮。在一些实施例中，该稳定轮或每个稳定轮可以是无动力的，即自由转动的。
该稳定轮或每个稳定轮可通过悬挂元件，例如螺旋弹簧，附接到带轮底座或各自的延伸臂，以帮助稳定轮与不平表面保持接触。
通常，稳定轮可比驱动轮小。例如，稳定轮的直径可能为5厘米至30厘米，例如直径为15厘米至25厘米，例如直径约为20厘米。
可选地，所述带轮底座可设置有保护壳。
可选地，该设备可设置搁脚板。在一些实施例中，设置了在两个向前延伸的延伸臂之间横向延伸的搁脚板，每个延伸臂均承载一个稳定轮。搁脚板可从延伸臂上悬挂，并可与稳定轮对齐。
在一些实施例中，带轮底座包括CPU(中央处理单元)，用于提供输出信号以控制与驱动轮相关联的电机，以便独立地调节驱动轮的转速和/或方向。
在一些实施例中，带轮底座是自稳定或自平衡的。该设备可包括一个或多个传感器，用于监测带轮底座的位置状态，例如监测倾斜。传感器可包括一个或多个加速计、一个或多个陀螺仪、一个或多个偏航或倾斜传感器及其组合。
可选地，传感器可以向CPU(中央处理单元)提供输入数据。CPU可处理来自传感器的输入数据，并提供输出信号，以控制与驱动轮相关的电机，从而独立调节驱动轮的转速和/或方向，以确保设备的平衡(即，保持设备和用户的重心在带轮底座上方)。
可选地，带轮底座和自稳定系统可以是赛格威TM(SegwayTM)式带轮底座和系统。
可调节支撑安装在带轮底座上。可调节支撑可从带轮底座基本竖直延伸。
在优选实施例中，可调节支撑可轴向调节，以在坐姿和站姿之间增加和减少其轴向长度(例如，仅在轴向上可调节)。当鞍座处于站姿时，可调节支撑具有延伸配置；当鞍座处于坐姿时，可调节支撑具有收缩配置。
因此，在鞍座的坐姿和站姿之间调节期间，鞍座在单个(竖直)维度中移动。相对于带轮底座，鞍座固定在水平面上。这种布置确保在坐姿和站姿下，机动式移动设备的重心基本上都保持在带轮底座上方。
可调节支撑和带轮底座可被配置为使得鞍座在坐姿中的高度在40至50厘米(例如约45厘米)之间，在站姿中的高度在90至100厘米(例如约95厘米)之间。因此，坐姿和站姿之间的轴向长度差可能至少为40厘米，例如至少或大约为50厘米。
在一些实施例中，可调节支撑可以是使用压缩流体可调的活塞，例如气动或液压活塞。可选地，活塞可包括包含作用于活塞杆的压缩流体的密封缸(例如，双作用缸)。缸型活塞能够在轴向上延伸和收缩，因此可调节座椅可以从坐姿移动到站姿，或从站姿移动到坐姿。“缸”可能具有非圆形横截面。例如，“缸”可以具有基本上矩形的横截面。
为了在坐姿和站姿之间实现可调节支撑的必要移动范围，可调节支撑可包括多级的伸缩式活塞缸，其中各级的直径从底座(靠近带轮底座)到顶部(靠近鞍座)增加或减少，以便两个相邻级中较小的一级可以滑动地被接收(嵌套)在两个相邻级中较大的一级中，以减少支撑的轴向长度。例如，可调节支撑可包括包含四级的多级伸缩活塞缸。
通常，各级的直径从底座到顶部减小，以提供最宽的底座，从而提供最稳定的布置。
在其他实施例中，可调节支撑可包括螺旋机构(例如螺旋千斤顶)，其中协作螺纹的相对运动可用于调节可调节支撑的垂直长度，以在坐姿和站姿之间移动。可调节支撑可包括棘轮机构。
在一些实施例中，可调节支撑可设置一个或多个传感器，以监控可调节支撑的延伸。这些传感器可向CPU提供输出信号。
在优选实施例中，鞍座中心安装在可调节支撑上，例如可调节支撑的活塞杆上。因此，重心将基本保持在可调节支撑的底部上方，机动式移动设备将保持稳定。鞍座可包括用于接收活塞杆的支座(即活塞杆与活塞缸中接收的活塞杆相对的一端)。该支座可包括一个杠杆，允许对支座内的活塞杆进行气动调整。这可用于手动微调带轮底座上方鞍座的高度。
鞍座包括中央部分(延伸/用于用户大腿之间的贴合)。鞍座还可包括向下延伸的侧翼部分。在使用中，用户跨坐在中央部分，并且用户的大腿贴合/靠在侧翼部分上，允许他们的腿在中央部分的任一侧向下延伸。
鞍座可包括在中央部分前方的凸起和/或圆形鼻部。
鞍座可包括在中央部分后方的后部。后部可以升高。在升高的鼻部和后部的位置，中央部分位于鞍座的凹陷处，这增加了用户的稳定性。
向下延伸的侧翼部分可以设置在中央部分上，并且可以横向相对，以便用户跨坐在中央部分上，其大腿内侧贴合/靠在侧翼部分上。
或者/另外，向下延伸的侧翼部分可设置在后部。例如，后部可包括两个臂(例如，两个悬臂式臂)，其横向(可选地具有向下弯曲的轮廓)延伸至后方和中央部分的任一侧。侧翼部分可由这些后部臂的前边缘形成。用户可以将臀部靠在后部臂上，使中央部分位于其大腿内侧，用户大腿后方靠在后部臂上的侧翼部分。
鞍座可包括由泡沫(例如记忆泡沫)形成的衬垫，或可包括凝胶或充气覆盖物。
可选地，机动式移动设备还可包括用于提供上半身支撑的背部支撑。可选地，机动式移动设备还可设置头部支撑。背部支撑和/或头部支撑基本上垂直于鞍座。机动式移动设备可包括一个或多个扶手。
可选地，机动式移动设备可设置安全约束装置，如座椅带和/或安全带，如三点式座椅带。
机动式移动设备的电源可包括一个或多个电池，例如，容纳在带轮底座内的两个电池。可选地，电池可以是可充电的。
可选地，电源可包括动能回收系统，例如发电机，以在使用期间对电池充电。可选地，电源可设置太阳能电池板以对电池充电。
用户控制装置(例如操纵杆和/或触摸屏界面和/或电子控制板)可安装在靠近鞍座的位置。在一些实施例中，可在扶手(如有)上设置控制装置。例如，第一扶手上可设置第一用户控制装置(例如，操纵杆)，用于控制机动式移动设备的运动，第二扶手上可设置第二用户控制装置(例如，一个或多个按钮)，用于控制可调节支撑的延伸和收缩，以调整轴向高度。
优选地，用户控制装置向CPU提供输入，并且CPU响应用户控制装置。来自CPU的输出根据用户通过控制装置的输入驱动驱动轮的电机引导带轮底座的运动。此外，来自CPU的输出可以调节可调节支撑的轴向高度。
在优选实施例中，机动式移动设备可拆卸成其组成部分。这有助于存储，并使设备更容易适配到车辆中。例如，鞍座可从可调节支撑上拆卸和/或可调节支撑可从带轮底座上拆下。另外/或者，驱动轮可以从带轮底座上拆卸。
本公开内容包括所描述的方面和优选特征的组合，除非这种组合是明显不允许或明确避免的。
在第二方面中，提供了一种使用机动式移动设备的方法，该方法包括提供根据第一方面的移动设备并调节可调节支撑的轴向长度，以将鞍座从坐姿提升到站姿。
因此，该方法包括调节带轮底座上方鞍座的竖直高度。因此，在坐姿和站姿之间调节鞍座期间，鞍座在单个(竖直)维度中移动。
在一些实施例中，该方法包括独立地控制设置在带轮底座上的驱动轮的速度和/或方向。
在一些实施例中，该方法包括使用可选地从一个或多个加速计、一个或多个陀螺仪、一个或多个偏航或倾斜传感器及其组合中选择的一个或多个传感器监测带轮底座的位置状态(例如倾斜度)。
在一些实施例中，该方法还包括从传感器向CPU(中央处理单元)提供输入数据，并提供输出信号以控制驱动轮的速度和/或旋转方向，例如通过控制与每个驱动轮相关联的电机。
附图说明
现在将参考附图讨论说明原理的实施例和实验，其中：
图1示出了机动式移动设备的第一个示例；以及
图2示出了机动式移动设备的第二个示例。
具体实施方式
现在将参考附图讨论方面和实施例。对于本领域技术人员来说，进一步的实施例将是显而易见的。
图1示出了处于站姿的机动式移动设备10的示例。
移动设备10具有一个带轮底座11，其包括两个横向连接的驱动轮12。带轮底座11还包括一个脚轮式稳定轮14，其位于驱动轮12之间的带轮底座的前边缘。驱动轮12的直径约为50厘米，稳定轮14的直径约为10厘米。
可调节支撑15安装在带轮底座11上。可调节支撑15基本上从带轮底座11垂直延伸。可调节支撑15包括多级伸缩缸活塞。最靠近带轮底座11的第一活塞级15a具有最大外径。该系列中相邻的活塞级15b具有与第一活塞级15a的内径相对应的外径。活塞的后续级按类似的顺序布置。如图1所示，当伸缩缸活塞延伸时，可调节支撑15处于站姿。随着缸级15a、15b等相互嵌套，可调节支撑15能够套缩/收缩至坐姿。
鞍座16连接到可调节支撑15的顶部，位于带轮底座11的远端。鞍座16包括一个中央部分16a，其具有横向相对向下延伸的侧翼部分17、一个凸起的圆形鼻部18，以及向上倚靠的后部19。
从鞍座16的后部延伸，有背部支撑20，用于当用户坐在鞍座16上时向用户提供身体支撑。
用户控制装置21布置在从背部支撑20延伸的扶手22的远端。用户可手动触及控制装置21。控制装置21允许用户向CPU(未示出)提供输入，以控制驱动轮12，并通过延展或套缩可调节支撑15来调整鞍座16的高度。
用户通过使可调节支撑15处于收缩位置以将鞍座16安装在坐姿。用户控制装置21用于延伸可调节支撑以增加其轴向长度。因此，鞍座16竖直升高(无任何横向/水平移动)至站姿。在该位置，用户的腿将基本上垂直向下延伸至鞍座16的侧翼部分19的任一侧，从而呈现用户独立站立的外观。
事实上，鞍座将提供必要的支撑。设备10的移动受通过CPU由用户控制装置21控制的驱动轮12的旋转影响。设备的旋转受到驱动一个驱动轮的速度比另一个驱动轮的速度快的影响(实际上，一个驱动轮可以保持静止，同时可以只驱动一个驱动轮)。独立控制驱动轮12旋转的速度/方向也有助于确保设备保持稳定。带轮底座13中设置的陀螺仪传感器将通过CPU向驱动轮12电机提供信号，以确保保持稳定。
图2示出了处于站姿的替代机动式移动设备30的示例。为简洁起见，不再描述类似的特征。机动式移动设备30有一个固定在驱动轮21和稳定轮34之间的带轮底座31，而不是赛格威TM(Segway)-式带轮底座11，如图1的机动式移动设备10所示。
两个稳定轮34分别位于各自的延伸臂35上。驱动轮32的直径约为50厘米，稳定轮34的直径约为10厘米。
两个延伸臂35从带轮底座31向前延伸至驱动轮32。
搁脚板41倚靠延伸臂35并在稳定轮34之间横向延伸。
移动设备30设置有安装在带轮底座31上的可调节支撑36。可调节支撑36基本上从带轮底座31垂直延伸。可调节支撑36包括多级伸缩缸活塞。最靠近带轮底座31的第一活塞级36a具有最小外径。该系列中的第二活塞级36b具有与第一活塞级36a的外径相对应的内径。如图1所示，当伸缩缸活塞伸出时，可调节支撑36处于站姿。随着缸级36a、36b相互嵌套，可调节支撑36能够套缩/收缩至坐姿。
移动设备30还设置有鞍座。该鞍座包括一个中央部分16a和一个圆形鼻部18。有两个悬臂式后部臂19'，当用户的双腿垂在中央部分16a的任一侧时，用户可以将臀部靠在后部臂19'上。每个后部臂19'各有一个前边缘，形成向下延伸的侧翼部17'，用户大腿后部可靠着该侧翼部放松/贴合。
该移动设备还配备有第一和第二扶手37、38，臂37、38连接到可调节支撑36的顶部，并围绕鞍座16延伸，以便依靠部分从鞍座16的水平面上横向布置。第一扶手37设置有操纵杆39，以控制机动式移动设备的运动，第二扶手38设置有按钮(未示出)以控制可调节支撑36。鞍座16还设置有靠背20，如图1所示。
移动设备30可拆卸为两部分。在可调节支撑36、臂37、38和鞍座16之间提供锁定/解锁机构40，以允许鞍座16和臂37、38从可调节支撑36上拆卸。
当给出本发明时，许多等效的修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，上述示例性实施例被看作是说明性的而非限制性的。可以对所描述的实施例进行各种改变。
此处使用的任何章节标题仅用于组织目的，不得解释为限制所述主题。
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必须注意，如说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一个”和“这个”包括复数指代，除非上下文另有明确规定。在此范围可以表示为从“大约”一个特定值和/或到“大约”另一个特定值。当表示这样的范围时，另一实施例包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“大约”将值表示为近似值时，将理解特定值形成另一实施例。与数值相关的术语“大约”是可选的，表示例如+/-10％。
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