CN105729481B - 一种自主导航遥控如厕机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自主导航遥控如厕机器人,包括小车、电池、驱动电机、转角电机和平台,小车设有行走轮和转向轮,小车的车架上设有升降油缸、伸缩油缸、倾斜油缸,平台一个端面上设有导向槽,另一个端面上设有电加热水箱和热风机,小车由跟踪摄像机或GPS定位进入卫生间,到达下水道位置,密封盖打开,升降导管上升与小车上设置的磁性导管吸附密封联接,如厕完成后,由红外感应装置的感应,电加热水箱上设置的电磁阀打开,热水经过喷头冲洗屁股,冲洗时间由遥控器设定,冲洗完成后,热风机启动,热风经过热风管将冲洗的屁股吹干,然后,升降导管脱离磁性导管下降,回到初始位置,密封盖关闭,如厕完成。
Description
技术领域
本发明提供一种自主导航遥控如厕机器人,属于自动机械技术领域。
背景技术
目前,国内外养老院以及医院对于腿脚不好、生活不能自理的病人和残疾人如厕,需要配备护工如厕,对于体重超过100公斤以上生活不能自理的人群,需要配备体力健壮的男护工对生活不能自理的人群如厕,且不能对异性护理,否则,带来不方便,如厕完成后,需要擦洗屁股,环境脏、累、差,随着劳动力日益短期,研发适合不同工作环境的自主导航遥控如厕机器人是大势所趋。
发明内容
本发明的目的是能够解决现在的养老院、医院以及家庭腿脚不好、生活不能自理的病人和残疾人如厕面临的困难,提供一种自主导航遥控如厕机器人,使病人从床上移动到小车上,通过主导航遥如厕,自动冲洗、自动上床,自助定点消遣游玩,实现人机交互对话的功能。
实现本发明所采用的技术方案为:一种自主导航遥控如厕机器人,包括小车、电池、驱动电机、转角电机和平台,其特征在于:小车底面的一端设有行走轮,另一端设有转向轮,驱动电机嵌入行走轮内, 带动小车移动,转向轮的轮轴上设有转角电机,转角电机由不同位置导航点的方位角变换,实时不断变换角度,转角电机带动转向轮旋转,实现小车的方向改变,在小车的车架上设有升降油缸,升降油缸一端安装在车架底座上,另一端与车架伸缩套管上的联板联接,升降油缸的伸缩带动伸缩套管升降,进而带动车架升降,平台固定在小车的车架上,平台为长方形,平台一个面上的两个长边端面和一个短边端面上分别设有铰接点,同时设有两条平行的导向槽,在导向槽内安装导轨,平台的中间设有凹形的圆形通孔,平台的另一个面上设有伸缩油缸、倾斜油缸、电加热水箱、喷头、热风机和磁性导管,伸缩油缸一端固定在小车上,另一端固定在平台的长边端面上,倾斜油缸一端固定在小车上,另一端固定在短边端面上,倾斜油缸伸长短边端面绕铰接点旋转,形成座椅的靠背板,呈0~90°之间的夹角,伸缩油缸收缩,平台呈平面状,伸缩油缸伸长,带动平台上的长边端面旋转,成为座椅的扶手,靠背板另一端设有脚踏板,与脚踏板在同一端面上设有跟踪摄像机,既可以设定跟踪人,也可以在行走路线跟踪目标物,还可以将行走的路线设定在控制系统中,通过GPS搜寻进行目标定位,磁性导管固定在内外贯通的圆形通孔上,磁性导管内壁上设有喷头和热风管,水管一端与喷淋喷头连接,喷头的出水口的水温与人体的体温相近,在36~40°可调,另一端与电加热水箱上的电磁阀连接,热风管与热风机的出风口连接,电池安装在小车底面的车架上,电池为驱动电机、转角电机、升降油缸和控制系统提供动力,电池采用48V锂电池,充电采用接触式和无线非接触式两种,在小车上设有多个红外感应器,作业时,将小车遥控移动到床边,人躺在床垫上,床上设有导向槽,在导向槽内安装导轨,床垫上设有圆形通孔、滚轮和红外定位感应器,人的屁股位于圆形通孔内,滚轮在导轨上滚动,床垫上的圆形通孔与平台上设置的圆形通孔相匹配, 滚轮的中心距与导向槽内安装导轨的中心距一致,滚轮上设有驱动电机,启动遥控器上的升降油缸按钮,升降油缸伸缩带动小车上设置的平台上下运动,通过红外定位感应器,使平台导轨的高度与床垫上设置的滚轮在同一平面上,移动小车使平台两条导轨与床垫上设置的一对滚轮对齐,启动滚轮上的驱动电机,滚轮转动,床垫由床上移动到小车的平台上,床垫与平台对应一致,床垫上的圆形通孔运动到平台上设置的圆形通孔位置时,床垫上的红外感应器感应到平台的圆形通孔位置时,床垫运动停止,启动升降油缸调整小车的高度,启动伸缩油缸和倾斜油缸,伸缩油缸伸长,平台上的两个长边端面形成两个扶手,倾斜油缸伸长短边端面绕铰接点旋转,形成座椅的靠背板,当靠背板与平台呈0°设置时,人平躺坐在床垫上,靠背板与平台呈90°设置时,人直立坐在床垫上,如厕时,小车上设置的自主导航系统遥控小车进入卫生间,卫生间没有座便器,小车上的红外感应器将小车移动到卫生间指定的下水道位置,下水道由升降导管和密封盖组成,随后,卫生间地面上的下水道密封盖旋转打开,升降导管在动力的带动下上升,离开地面与小车上设置的磁性导管吸附密封联接,大小便经磁性导管进入升降导管,最后进入地下污水管道,大小便完成后,通过红外感应,电加热水箱上的电磁阀打开,热水经过喷头冲洗屁股,冲洗时间由遥控器设定,冲洗完成后,热风机启动,热风经过热风管将冲洗的屁股吹干,然后,升降导管脱离磁性导管下降,回到初始位置,密封盖关闭,如厕完成,小车离开卫生间,返回房间,调整小车的高度,床上导向槽内设有导轨,启动床垫上的滚轮电机,床垫上设置的滚轮转动进入床上设置的导向槽内的导轨中,人随床垫运动,完成自动上床。
本发明与现有技术相比,具有以下优点。
1、代替人工能将如厕的病人自动从床上移动到如厕小车上,自动定位进入卫生间,自动如厕、冲洗、吹干。
2、对于体重超过100公斤的人群,代替人工繁重、脏累的工作状况。
3、解决了家庭养老和社会养老亟待解决的设备自动化、智能化的现实问题,应对我国人口老龄化问题和居家养老问题,为社会化养老开辟了广阔的前景。
4、可节省人工成本,提高工作效率。
附图说明
图1是本发明实施例的主视结构示意图。
图2是本发明实施例的平台的结构示意图。
其中图中:1、小车 2、转向轮 3、喷头 4、升降油缸 5、行走轮 6、电加热水箱 7、伸缩油缸 8、倾斜油缸 9、靠背板 10、扶手 11、跟踪摄像机 12、热风机13、脚踏板 14、圆形通孔 15、平台 16、导向槽 17、长边端面 18、短边端面。
具体实施方式:在图1~2实施例中,一种自主导航遥控如厕机器人,包括小车1、电池、驱动电机、转角电机和平台15,小车1底面的一端设有行走轮5,另一端设有转向轮2,驱动电机嵌入行走轮5内, 带动小车1移动,转向轮2的轮轴上设有转角电机,转角电机带动转向轮2旋转,实现小车1的方向改变,在小车1的车架上设有升降油缸4,升降油缸4一端安装在车架底座上,另一端与车架伸缩套管上的联板联接,升降油缸4的伸缩带动伸缩套管升降,进而带动车架升降,平台15固定在车架上,平台15为长方形,平台15一个面上的两个长边端面17和一个短边端面18上分别设有铰接点,同时设有两条平行的导向槽16,在导向槽16内安装导轨,平台15的中间设有凹形且内外贯通的圆形通孔14,平台15的另一个面上设有伸缩油缸7、倾斜油缸8、电加热水箱6、喷头3、热风机12和磁性导管,伸缩油缸7一端固定在小车1上,另一端固定在平台15的的长边端面17上,倾斜油缸8一端固定在小车1上,另一端固定在边端面18上,倾斜油缸8伸长短边端面18绕铰接点旋转,形成座椅的靠背板9,伸缩油缸7收缩,平台15呈平面状,伸缩油缸7伸长,带动平台15上的长边端面17旋转,成为座椅的扶手10,靠背板9另一端设有脚踏板13,与脚踏板13在同一端面上设有跟踪摄像机11,将行走的路线设定在控制系统中,通过GPS搜寻进行目标定位,磁性导管固定在内外贯通的圆形通孔14上,磁性导管内壁上设有喷头3和热风管,水管一端与喷头3连接,喷头3的出水口的水温36°,另一端与电加热水箱6上的电磁阀连接,热风管与热风机12的出风口连接,电池安装在小车1底面的车架上,电池为驱动电机、转角电机、升降油缸4和控制系统提供动力,在小车1上设有多个红外感应定位器,作业时,将小车1遥控移动到床边,人躺在床垫上,床上设有导向槽16,在导向槽16内安装导轨,床垫上设有圆形通孔14、滚轮和红外感应器,人的屁股位于圆形通孔14内,滚轮在导轨上滚动,床垫上的圆形通孔14与平台15上设置的圆形通孔14相匹配, 滚轮的中心距与导向槽16内安装导轨的中心距一致,滚轮上设有驱动电机,启动遥控器上的升降油缸4按钮,升降油缸4伸缩带动小车1上设置的平台15上下运动,通过红外定位感应器,使平台15导轨的高度与床垫上设置的滚轮在同一平面上,移动小车1使平台15两条导轨与床垫上设置的一对滚轮对齐,启动滚轮上的驱动电机,滚轮转动,床垫由床上移动到小车1的平台15上,床垫与平台15对应一致,床垫上的圆形通孔14运动到平台15上设置的圆形通孔14位置时,床垫上的红外感应定位器感应到平台15的圆形通孔14位置时,床垫运动停止,启动升降油缸4调整小车1的高度,启动伸缩油缸7和倾斜油缸8,伸缩油缸7伸长,平台15上的两个长边端面17形成两个扶手10,倾斜油缸8伸长短边端面18绕铰接点旋转,形成座椅的靠背板9,靠背板9与平台呈90°设置时,人直立坐在床垫上,如厕时,小车1上设置的自主导航系统遥控小车1进入卫生间,卫生间没有座便器,小车1上的红外定位感应器将小车1移动到卫生间指定的下水道位置,下水道由升降导管和密封盖组成,随后,卫生间地面上的下水道密封盖旋转打开,升降导管在动力的带动下上升,离开地面与小车1上设置的磁性导管吸附密封联接,大小便经磁性导管进入升降导管,最后进入地下污水管道,大小便完成后,通过红外感应,电加热水箱6上的电磁阀打开,热水经过喷头3冲洗屁股,冲洗时间由遥控器设定,冲洗完成后,热风机12启动,热风经过热风管将冲洗的屁股吹干,然后,升降导管脱离磁性导管下降,回到初始位置,密封盖关闭,如厕完成,小车1离开卫生间,返回房间,床上导向槽16内设有导轨,调整小车1的高度,启动床垫上的滚轮电机,床垫上设置的滚轮转动进入床上设置的导向槽16内的导轨中,人随床垫运动,完成自动上床。
实施例2。
在图1~2实施例中,一种自主导航遥控如厕机器人,包括小车1、电池、驱动电机、转角电机和平台15,小车1底面的一端设有行走轮5,另一端设有转向轮2,驱动电机嵌入行走轮5内, 带动小车1移动,转向轮2的轮轴上设有转角电机,转角电机带动转向轮2旋转,实现小车1的方向改变,在小车1的车架上设有升降油缸4,升降油缸4一端安装在车架底座上,另一端与车架伸缩套管上的联板联接,升降油缸4的伸缩带动伸缩套管升降,进而带动车架升降,平台15固定在车架上,平台15为长方形,平台15一个面上的两个长边端面17和一个短边端面18上分别设有铰接点,同时设有两条平行的导向槽16,在导向槽16内安装导轨,平台15的中间设有凹形且内外贯通的圆形通孔14,平台15的另一个面上设有伸缩油缸7、倾斜油缸8、电加热水箱6、喷头3、热风机12和磁性导管,伸缩油缸7一端固定在小车1上,另一端固定在平台15的长边端面17上,倾斜油缸8一端固定在小车1上,另一端固定在边端面18上,倾斜油缸8伸长短边端面18绕铰接点旋转,形成座椅的靠背板9,伸缩油缸7收缩,平台15呈平面状,伸缩油缸7伸长,带动平台15上的长边端面17旋转,成为座椅的扶手10,靠背板9另一端设有脚踏板13,与脚踏板13在同一端面上设有跟踪摄像机11,设定在行走路线跟踪目标物,磁性导管固定在内外贯通的圆形通孔14上,磁性导管内壁上设有喷头3和热风管,水管一端与喷头3连接,喷头3的出水口的水温40°,另一端与电加热水箱6上的电磁阀连接,热风管与热风机12的出风口连接,电池安装在小车1底面的车架上,电池为驱动电机、转角电机、升降油缸4和控制系统提供动力,在小车1上设有多个红外感应定位器,作业时,将小车1遥控移动到床边,人躺在床垫上,床上设有导向槽16,在导向槽16内安装导轨,床垫上设有圆形通孔14、滚轮和红外感应器,人的屁股位于圆形通孔14内,滚轮在导轨上滚动,床垫上的圆形通孔14与平台15上设置的圆形通孔14相匹配, 滚轮的中心距与导向槽16内安装导轨的中心距一致,滚轮上设有驱动电机,启动遥控器上的升降油缸4按钮,升降油缸4伸缩带动小车1上设置的平台15上下运动,通过红外定位感应器,使平台15导轨的高度与床垫上设置的滚轮在同一平面上,移动小车1使平台15两条导轨与床垫上设置的一对滚轮对齐,启动滚轮上的驱动电机,滚轮转动,床垫由床上移动到小车1的平台15上,床垫与平台15对应一致,床垫上的圆形通孔14运动到平台15上设置的圆形通孔14位置时,床垫上的红外感应定位器感应到平台15的圆形通孔14位置时,床垫运动停止,启动升降油缸4调整小车1的高度,启动伸缩油缸7和倾斜油缸8,伸缩油缸7伸长,平台15上的两个长边端面17形成两个扶手10,倾斜油缸8伸长短边端面18绕接点旋转,形成座椅的靠背板9,靠背板9与平台呈90°设置时,人直立坐在床垫上,如厕时,小车1上设置的自主导航系统遥控小车1进入卫生间,卫生间没有座便器,小车1上的红外定位感应器将小车1移动到卫生间指定的下水道位置,下水道由升降导管和密封盖组成,随后,卫生间地面上的下水道密封盖旋转打开,升降导管在动力的带动下上升,离开地面与小车1上设置的磁性导管吸附密封联接,大小便经磁性导管进入升降导管,最后进入地下污水管道,大小便完成后,通过红外感应,电加热水箱6上的电磁阀打开,热水经过喷头3冲洗屁股,冲洗时间由遥控器设定,冲洗完成后,热风机12启动,热风经过热风管将冲洗的屁股吹干,然后,升降导管脱离磁性导管下降,回到初始位置,密封盖关闭,如厕完成,小车1离开卫生间,返回房间,床上导向槽16内设有导轨,调整小车1的高度,启动床垫上的滚轮电机,床垫上设置的滚轮转动进入床上设置的导向槽16内的导轨中,人随床垫运动,完成自动上床。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例,凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明型技术方案的保护范围。
Claims (1)
1.一种自主导航遥控如厕机器人,包括小车(1)、电池、驱动电机、转角电机和平台(15),其特征在于:小车(1)底面的一端设有行走轮(5),另一端设有转向轮(2),驱动电机嵌入行走轮(5)内,带动小车(1)移动,转向轮(2)的轮轴上设有转角电机,转角电机带动转向轮(2)旋转,实现小车(1)的方向改变,在小车(1)的车架上设有升降油缸(4),升降油缸(4 )一端安装在车架底座上,另一端与车架设有的伸缩套管上的联板联接,升降油缸(4)的伸缩带动伸缩套管升降,进而带动车架升降,平台(15)固定在小车(1)的车架上,平台(15)为长方形,平台(15)一个面上的两个长边端面(17)和一个短边端面(18)上分别设有铰接点,平台(15)上设有两条平行的导向槽(16),在导向槽(16)内安装导轨,平台(15)的中间设有凹形的圆形通孔(14),平台(15)的另一个面上设有伸缩油缸(7)、倾斜油缸(8)、电加热水箱(6)、喷头(3)、热风机(12)和磁性导管,伸缩油缸(7)一端固定在小车(1)上,另一端固定在平台(15)的长边端面(17)上,倾斜油缸(8)一端固定在小车(1)上,另一端固定在短边端面(18)上,倾斜油缸(8)伸长,短边端面(18)绕铰接点旋转,形成座椅的靠背板(9),呈0~90°之间的夹角,伸缩油缸(7)收缩,平台(15)呈平面状,伸缩油缸(7)伸长,带动平台(15)的长边端面(17)旋转,成为座椅的扶手(10),靠背板(9)的另一端设有脚踏板(13),与脚踏板(13)在同一端面上设有跟踪摄像机(11),既可以设定跟踪人,也可以在行走路线跟踪目标物,还可以将行走的路线设定在控制系统中,通过GPS搜寻进行目标定位,磁性导管固定在圆形通孔(14)上,磁性导管内壁上设有喷头(3)和热风管,水管一端与喷头(3)连接,另一端与电加热水箱(6)上的电磁阀连接,热风管与热风机(12)的出风口连接,电池安装在小车(1)底面的车架上,电池为驱动电机、转角电机、升降油缸(4 )和控制系统提供动力,在小车(1)上设有多个红外感应器,作业时,将小车(1)遥控移动到床边,人躺在床垫上,床上设有导向槽,在导向槽内安装导轨,床垫上设有圆形通孔、滚轮和红外定位感应器,人的屁股位于圆形通孔内,滚轮在导轨上滚动,床垫上的圆形通孔与平台(15)上设置的圆形通孔(14)相匹配,滚轮的中心距与导向槽(16)内安装导轨的中心距一致,滚轮上设有驱动电机,启动遥控器上的升降油缸(4 )按钮,升降油缸(4 )伸缩带动小车(1)上设置的平台(15)上下运动,通过红外定位感应器,使平台(15)导轨的高度与床垫上设置的滚轮在同一平面上,移动小车(1)使平台(15)两条导轨与床垫上设置的一对滚轮对齐,启动滚轮上的驱动电机,滚轮转动,床垫由床上移动到小车(1)的平台(15)上,床垫与平台(15)对应一致,床垫上的圆形通孔运动到平台(15)上设置的圆形通孔(14)位置时,床垫上的红外感应定位器感应到平台(15)的圆形通孔(14)位置时,床垫运动停止,启动升降油缸(4)调整小车(1)的高度,启动伸缩油缸(7)和倾斜油缸(8),伸缩油缸(7)伸长,平台(15)上的两个长边端面(17)形成两个扶手(10),倾斜油缸(8)伸长短边端面(18)绕铰接点旋转,形成座椅的靠背板(9),当靠背板(9)与平台(15)呈0°设置时,人平躺坐在床垫上,靠背板(9)与平台呈90°设置时,人直立坐在床垫上,如厕时,小车(1)上设置的自主导航系统遥控小车(1)进入卫生间,卫生间没有座便器,小车(1)上的红外感应器将小车(1)移动到卫生间指定的下水道位置,下水道由升降导管和密封盖组成,随后,卫生间地面上的下水道密封盖旋转打开,升降导管在动力的带动下上升,离开地面与小车(1)上设置的磁性导管吸附密封联接,大小便经磁性导管进入升降导管,最后进入地下污水管道,大小便完成后,通过红外感应,电加热水箱(6)上的电磁阀打开,热水经过喷头(3)冲洗屁股,冲洗时间由遥控器设定,冲洗完成后,热风机(12)启动,热风经过热风管将冲洗的屁股吹干,然后,升降导管脱离磁性导管下降,回到初始位置,密封盖关闭,如厕完成,小车(1)离开卫生间,返回房间,自动上床。
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