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　　针对老年人上下楼梯存在安全隐患的问题，本发明通过X-Z驱动机构实现座椅水平与垂直双方向移动，结合滑轨式扶手引导转向，利用支撑机构分散剪切力。创新点在于将机械传动与结构设计结合，通过差动传动实现转向，双支撑系统确保稳定性，提升辅助设备的灵活性与安全性。

　　公开号为cn206457145u提供了一种手推车辅助上楼装置，此装置过较为简单稳定的结构实现高效的手推车提升作业，相较于现有技术，减小了整个装置的占地面积，且不会影响原有扶梯的正常使用，在没有手推车提升的时候可以双向通行行人，增加了便利性，但是在手推车在导轨内运动并且采用链条传动的方式实现提升，因此无法实现手推车的转动，那么提升的范围仅限一层楼，并且手推车承载较重的货物时货物的重力会施加至手推车上形成剪切力，因此在长期使用时容易出现弯曲变形。

　　本发明的目的在于提供一种辅助老年人上下楼梯装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

　　一种辅助老年人上下楼梯装置，包括楼梯道、滑轨式扶手、x-z驱动机构和座椅机构，所述楼梯道的内侧面设有滑轨式扶手，其中：

　　所述x-z驱动机构设置在楼梯道内实现x和z两个方向上的运动，所述座椅机构包括座椅本体、滚轮、连接座、套环、套筒和支撑机构，所述座椅本体的侧面设有滚轮，而滚轮配合在滑轨式扶手内，连接座通过连杆与滚轮连接，而连接座上的安装槽内转动安装有套环，所述套筒通过轴承安装在套环内，其中连接座、套环以及套筒与x-z驱动机构内的z轴丝杆共线，而连接座与z轴丝杆之间有间隙、套环与z轴丝杆之间形成螺纹传动，所述支撑机构包括底板、转动臂、支撑轮、扭簧和伸缩支撑机构，所述底板设置在座椅本体的底部，两根所述转动臂分别通过转轴安装在底板的底部，而转动臂的底部设有支撑轮，其中支撑轮与楼梯道内的阶梯接触，安装转动臂的转轴上套设有扭簧，两个所述伸缩支撑机构设置在底板底部的两侧。

　　优选的，所述伸缩支撑机构包括套杆、伸缩杆、弹簧和万向轮，所述套杆固定安装在底板的底部，所述伸缩杆配合安装在套杆内，而套杆与伸缩杆之间设有弹簧，伸缩杆的底部固定安装有万向轮。

　　优选的，两个所述伸缩支撑机构的长度不同，其中两个伸缩支撑机构的长度差与楼梯道内阶梯的高度差相同，而两个所述伸缩支撑机构内的万向轮分别与楼梯道内相邻两阶梯接触。

　　优选的，所述x-z驱动机构包括x轴丝杆、电机ⅰ、连接件、电机ⅱ、z轴丝杆和导轨，所述x轴丝杆通过底座转动安装在楼梯道的水平方向上，所述电机ⅰ通过螺栓安装在底座上，其动力输出端与x轴丝杆固定连接，所述连接件套设在x轴丝杆上并与x轴丝杆形成螺纹传动，所述电机ⅱ通过螺栓固定安装在连接件上，所述导轨通过螺栓安装在楼梯道的顶部，所述z轴丝杆的一端通过滑块安装在导轨内、另一端与电机ⅱ的动力输出端固定连接。

　　本发明通过x-z驱动机构带动座椅本体实现x和z方向上的运动，进而实现了座椅本体的提升和横移，而根据运动的分解进而实现了座椅本体沿着滑轨式扶手上升，而座椅本体底部的支撑机构实现了对座椅本体的支撑，进而避免了使用者乘坐在座椅本体上对座椅本体施加的剪切力，进而保证了装置能够正常的运行。

　　图中：1楼梯道、2滑轨式扶手、3x-z驱动机构、4座椅机构、31x轴丝杆、32电机ⅰ、33连接件、34电机ⅱ、35z轴丝杆、36导轨、41座椅本体、42滚轮、43连接座、44套环、45套筒、46支撑机构、461底板、462转动臂、463支撑轮、464扭簧、465伸缩支撑机构、4651套杆、4652伸缩杆、4653弹簧、4654万向轮。

　　下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

　　一种辅助老年人上下楼梯装置，包括楼梯道1、滑轨式扶手2、x-z驱动机构3和座椅机构4，其中：

　　楼梯道1的内侧面设有滑轨式扶手2，x-z驱动机构3设置在楼梯道1内实现x和z两个方向上的运动，x-z驱动机构3包括x轴丝杆31、电机ⅰ32、连接件33、电机ⅱ34、z轴丝杆35和导轨36，x轴丝杆31通过底座转动安装在楼梯道1的水平方向上，电机ⅰ32通过螺栓安装在底座上，电机ⅰ32的动力输出端与x轴丝杆31固定连接，连接件33套设在x轴丝杆31上并与x轴丝杆31形成螺纹传动，因此在x轴丝杆31转动时连接件33实现直线通过螺栓固定安装在连接件33上，其电机ⅰ32和电机ⅱ34带有自锁功能，导轨36通过螺栓安装在楼梯道1的顶部，z轴丝杆35的一端通过滑块安装在导轨36内、另一端与电机ⅱ34的动力输出端固定连接，其中安装在导轨36内滑块在导轨36内形成移动副而z轴丝杆35则是通过轴承安装在滑块内，那么在x轴丝杆31转动时连接件33带动z轴丝杆35在水平方向上运动，座椅机构4包括座椅本体41、滚轮42、连接座43、套环44、套筒45和支撑机构46，座椅本体41的侧面设有滚轮42，其中滚轮42与座椅本体41之间为转动安装，而滚轮42配合在滑轨式扶手2内，因此滚轮42能够沿着滑轨式扶手2运动，连接座43通过连杆与滚轮42连接，而连接座43上的安装槽内转动安装有套环44，因此套环44能够相对连接座43转动，套筒45通过轴承安装在套环44内，因此套筒45能够相对套环44转动，其中连接座43、套环44以及套筒45与x-z驱动机构3内的z轴丝杆35共线之间形成螺纹传动，那么在z轴丝杆35转动时套环44能够沿着z轴丝杆35做直线运动，因此x-z驱动机构3实现了对座椅本体41的驱动，而运动轨迹为x-z方向，支撑机构46包括底板461、转动臂462、支撑轮463、扭簧464和伸缩支撑机构465，底板461通过螺栓固定安装在座椅本体41的底部，两根转动臂462分别通过转轴安装在底板461的底部，其中座椅本体41的底部设有安装座，而安装转动臂462的转轴通过轴承安装在座椅本体41的底部的安装座内，转动臂462与安装其转轴之间为固定连接，因此实现了转动臂462的转动安装，而转动臂462的底部设有支撑轮463，其中支撑轮463与楼梯道1内的阶梯接触，安装转动臂462的转轴上套设有扭簧464，扭簧464的一端延伸至安装转动臂462的转轴内以及底板461内，因此扭簧464对转动臂462产生扭力，两个伸缩支撑机构465设置在底板461底部的两侧，伸缩支撑机构465包括套杆4651、伸缩杆4652、弹簧4653和万向轮4654，套杆4651通过螺栓固定安装在底板461的底部，伸缩杆4652配合安装在套杆4651内，而套杆4651与伸缩杆4652之间设有弹簧4653，伸缩杆4652的底部通过螺栓固定安装有万向轮4654，两个伸缩支撑机构465的长度不同，其中两个伸缩支撑机构465的长度差与楼梯道1内阶梯的高度差相同，而两个所述伸缩支撑机构465内的万向轮4654分别与楼梯道1内相邻两阶梯接触，因此伸缩支撑机构465以及转动臂462底部的支撑轮463对座椅本体41起到支撑的效果，因此避免使用者乘坐在座椅本体41上对座椅本体41施加的剪切力使其非弹性形变的情况。

　　本发明的工作原理为：使用者乘坐在座椅本体41上，此时电机ⅰ32和电机ⅱ34启动，其中电机ⅰ32的启动带动x轴丝杆31转动，那么连接件33带动z轴丝杆35在水平方向上运动，而电机ⅱ34启动带动z轴丝杆35转动，那么套筒45带动座椅本体41在竖直方向上的运动，因此电机ⅰ32和电机ⅱ34启动带动了座椅本体41在水平和竖直两个方向上做直线运动，而根据运动的分解与合成可知座椅本体41能在x-z两个方向上形成的坐标系中运动，因此座椅本体41能够沿着滑轨式扶手2上升，而在一楼和二楼转角处座椅本体41需要转向九十度以及在进入二楼时还需再转向九十度，此时座椅本体41在滑轨式扶手2的引导作用下实现转向的效果，在转向的过程中由于连接座43与z轴丝杆35之间有间隙、套环44能够相对连接座43转动、套筒45能够相对套环44转动以及连接座43与座椅本体41之间在z轴轴线方向上为固定连接，因此座椅本体41能够实现转向的效果，而在座椅本体41沿着阶梯上升时两根长度不同的伸缩支撑机构465能够与阶梯接触，以及转动臂威廉希尔平台462底部的支撑轮463也能够与阶梯接触，因此实现支撑的效果，其中在座椅本体41上升一个台阶时，两根长度不同的伸缩支撑机构465较短的那一根与上一阶梯基础，而较长的那根伸缩支撑机构465则与下一阶梯接触，其中转动臂462在接触到阶梯台阶面时实现向内翻转收缩，而在上升一个阶梯后扭簧464驱动转动臂462处于竖直状态，进而实现上阶梯也能支撑的效果，同理座椅本体41下降时也能实现支撑；

　　其中上述所述的x方向以及水平方向为沿着x轴丝杆31轴线方向，而z轴方向以及竖直方向为z轴丝杆35轴线方向。

　　尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

　　技术研发人员：邢刚;许楷;程彪;朱梦雅;周生琦;李欣瑶;金玉力;何佳成

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