CN105997485A - 一种基于四自由度的脚部医疗保健按摩机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于四自由度的脚部医疗保健按摩机器人，包括外壳体、脚底按摩装置、脚趾按摩装置、套筒、调节螺杆、导块、直线导轨和行走轮，脚底按摩装置分别均匀对称安装在外壳体下端的安装层内，脚趾按摩装置位于外壳体正前方，套筒分别对称固定在外壳体外侧壁上，导块安装在直线导轨内，直线导轨两端分别固定在外壳体底端面上，行走轮分别安装在外壳体下方的四个顶角处。本发明可对人体脚部的脚底和脚趾进行同步按摩，按摩全面性高，克服了普通脚部按摩器械只能对脚部某一部位进行的局限；且脚底按摩装置同时具有两种不同的按摩频率，可同时适合年轻人群和中老年人群使用，适用范围性广，同时与脚底接触全面，按摩无死角，按摩效果明显。

Description

一种基于四自由度的脚部医疗保健按摩机器人

技术领域

本发明涉及医疗保健智能机械领域，具体的说一种基于四自由度的脚部医疗保健按摩机器人。

背景技术

按摩是以中医的脏腑、经络学说为理论基础，并结合西医的解剖和病理诊断，而用手法或器械来回摩擦、揉捏或敲打人体体表的特定部位以调节机体生理、病理状况，达到理疗目的的方法，从性质上来说，它是一种物理的治疗方法，按摩的治疗上，可分为保健按摩、运动按摩和医疗按摩；从部位上来说，按摩可分为头部按摩、颈部按摩、腰部按摩、背部按摩、臀部按摩、腿部按摩以及脚部按摩等。

当人们站立、跑步或者乘坐时间过长时都会出现双脚酸痛或者麻木的现象，有时工作之余趴着休息的时候或者夜间睡觉的时候也会出现偶尔脚部抽筋的情况，以上情况的发生都给人们带来一定身心健康的影响，因为人体脚部是穴位和血液流通集中比较多的人体部位，因此，时刻保持人体脚部血液流通对身体健康是有很大益处的，从而脚部按摩越来越受到大家的热爱；脚部按摩可调动人体的内部潜能，增强机体的抗病能力，特别对某些慢性病有一定疗效，促进血液循环之顺畅，疏通人体能源循环管道之障碍，促进器官部位功能之正常与各器官系统间的协调，增进内分泌之平衡，缓和趋於紧张之系统，排泄体内毒素杂物，维护健康。加强新陈代谢功能，保持青春活力；而且可以刺激细胞活力，防止老化，恢复退化的器官机能，预防生病。

由此可见，脚部按摩对人们身体健康以及平时的医疗保健都起着重要的作用，但是，目前脚部按摩相关器材存在与脚部接触面积不完全，很多只能对脚底很小一块部位进行按摩，脚趾间的按摩很容易被忽视，且按摩多采用旋转滚球式的，按摩效果不明显；同时按摩时器械可调性差，多为固定难移动难调节的。鉴于以上情况，本发明提供了一种基于四自由度的脚部医疗保健按摩机器人。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种基于四自由度的脚部医疗保健按摩机器人。

本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。

一种基于四自由度的脚部医疗保健按摩机器人，包括外壳体、脚底按摩装置、脚趾按摩装置、套筒、调节螺杆、导块、直线导轨和行走轮；所述的外壳体呈足式状结构，外壳体下端设置有安装层，外壳体中部设置有隔板层，外壳体上端设置有置脚层，且外壳体安装层和置脚层均采用塑料材料制成，外壳体隔板层采用柔性橡胶材料制成，柔性橡胶材料制成的外壳体隔板不仅与人体脚部接触时增加舒适感，而且柔韧可伸缩性好，便于脚底按摩装置对人体脚底按摩运动时产生的行程进行距离弥补；所述的脚底按摩装置分别均匀对称安装在外壳体下端的安装层内，脚趾按摩装置位于外壳体正前方；所述的套筒分别对称固定在外壳体外侧壁上，且套筒上开设有与调节螺杆上外螺纹相配合的内螺纹孔，通过转动调节螺杆可调节脚底按摩装置之间的距离，便于使用者的使用；所述的导块安装在直线导轨内，直线导轨两端分别固定在外壳体底端面上，导块和直线导轨不仅起到了导向的作用，而且也起到了连接承重的作用；所述的行走轮数量为四，行走轮分别安装在外壳体下方的四个顶角处，行走轮用于本发明的行走移动。

进一步，所述的脚底按摩装置包括定平台、动平台、第一支链、第二支链、末端执行器和驱动装置；所述的定平台和动平台均为圆盘状结构，且动平台位于定平台正上方；所述的第一支链和第二支链的数量均为二，第一支链和第二支链均位于定平台和动平台之间，第一支链和第二支链的两端均分别与定平台和动平台相连接，且第一支链和第二支链的水平安装角度为90度；所述的末端执行器位于动平台正上方；所述的驱动装置位于定平台和动平台之间，且驱动装置与定平台上端面相固定，脚底按摩装置主要用于对人体脚底整个平面的蠕动按摩。

进一步，所述的第一支链包括第一耳座、虎克铰、第一电动推杆、第一球铰链、第一连接柱和第一振动弹簧；所述的第一耳座固定在定平台上端面上，第一耳座与第一电动推杆下端之间采用虎克铰进行连接，第一电动推杆上端与第一球铰链相连接，第一球铰链通过第一连接柱固定在动平台的下端面上，第一振动弹簧绕套在第一电动推杆上；通过虎克铰可进行两个方向的转动，通过第一球铰链可进行三个方向的转动，通过第一电动推杆可进行上下移动，第一支链采用2-UPS并联机构的形式，且通过第一振动弹簧增加了第一支链运动时的抖动性，提高了本发明对脚底按摩时的按摩效果。

进一步，所述的第二支链包括第二耳座、转动销、第二电动推杆、第二球铰链、第二连接柱和第二振动弹簧；所述的第二耳座固定在定平台上端面上，第二耳座与第二电动推杆下端之间采用转动销进行连接，第二电动推杆上端与第二球铰链相连接，第二球铰链通过第二连接柱固定在动平台的下端面上，第二振动弹簧绕套在第二电动推杆上；通过转动销可进行一个方向的转动，通过第二球铰链可进行三个方向的转动，通过第二电动推杆可进行上下移动，第二支链采用2-RPS并联机构的形式，且通过第二振动弹簧增加了第二支链运动时的抖动性，提高了本发明对脚底按摩时的按摩效果。

进一步，所述的驱动装置包括升降基座、电动转台、伸缩杆、固定盘、驱动弹簧和固定台，伸缩杆、固定盘、驱动弹簧和固定台的数量均为四；所述的升降基座下端固定在定平台上端面中心位置处，电动转台安装在升降基座上端，伸缩杆分别对称布置在电动转台外围，伸缩杆一端与电动转台外侧壁相连接，伸缩杆另一端与固定盘相连接，驱动弹簧一端固定在固定盘上，驱动弹簧另一端与固定台相连接，固定台分别固定在第一电动推杆和第二电动推杆的外侧壁上；驱动装置可进行上下升降、圆周转动和周向伸缩的功能，在空间内可进行两平移一转动共三个自由度方向的运动，且通过驱动弹簧增加了整个驱动装置运动时的振动性，提高了本发明的按摩效果，驱动装置作为脚底按摩装置的辅助驱动源，通过驱动装置可快速带动末端执行器进行无规则的抖动，可对脚底进行快速振动按摩，按摩频率高，按摩效果明显，比较适合年轻群体使用。

进一步，所述的末端执行器包括环形导轨、按摩球和外罩；所述的环形导轨与动平台上端面相紧贴，环形导轨沿动平台的中心由内向外依次扩大，且环形导轨的横截断面呈飞镖盘状结构，环形导轨内侧壁上设置有环形卡槽，按摩球均匀布置在环形导轨上，按摩球外表面上对称设置有卡块，卡块安装在环形导轨内侧壁上的环形卡槽内，外罩位于按摩球正上方，且外罩与环形导轨外侧壁之间采用螺纹配合的方式进行连接，外罩上端面均匀开设有凹孔，外罩材质为无机纤维棉柔性材料；按摩球在第一支链和第二支链的运动下或者在驱动装置的抖动下均能够实现在环形导轨上的圆周转动，且末端执行器与人体脚底接触面积充分，按摩效果明显，按摩舒适度高。

使用时，脚底按摩装置通过定平台、动平台、第一支链和第二支链组成了四自由度对称并联机构，且其采用2-UPS-2-RPS的并联机构形式，其能实现沿X轴和Z轴移动以及绕X轴和绕Y轴的转动共四个自由度方向的运动，且四个自由度均独立，通过四个自由度也可以协调工作，使末端执行器的轨迹沿预定空间的曲线运动，即完成了脚底按摩的工作，且按摩时与脚底接触面广，按摩不留死角，按摩效果明显；同时，四自由度对称并联机构控制相对简单、运动位置精准、结构紧凑等特点，通过第一电动推杆和第二电动推杆位移的变化，从而改变第一支链和第二支链的长度，进而实现动平台的位置和姿态的改变，通过定平台、动平台、第一支链和第二支链组成了四自由度对称并联机构作为脚底按摩装置的主要运动源，使得末端执行器运动平稳，运动灵活，可对人体脚底进行低速按摩，按摩频率低，特别适合中老年人使用。驱动装置可进行上下升降、圆周转动和周向伸缩的功能，在空间内可进行两平移一转动共三个自由度方向的运动，且通过驱动弹簧增加了整个驱动装置运动时的振动性，提高了本发明的按摩效果，驱动装置作为脚底按摩装置的辅助驱动源，通过驱动装置可快速带动末端执行器进行无规则的抖动，可对脚底进行快速振动按摩，按摩频率高，按摩效果明显，比较适合年轻群体使用。因此，脚底按摩装置可同时适合年轻人群和中老年人群使用，适用范围性广，同时与脚底接触全面，按摩无死角，按摩效果明显。

进一步，所述的脚趾按摩装置包括外壳罩、按摩执行器、对开合页、固定板和角度调节机构；所述的外壳罩呈扇形柱状壳体结构，外壳罩前端面上开设有U型套槽，且外壳罩前端面上的U型套槽安装在外壳体置脚层正前端，外壳罩可以在外壳体置脚层上进行移动，便于脚趾按摩装置的调节，按摩执行器位于外壳罩内部，外壳罩下端与固定板之间通过对开合页进行连接，角度调节机构位于固定板上方；脚趾按摩装置主要用于人体脚趾间的按摩。

进一步，所述的按摩执行器包括往复电机、转轴、带座轴承、按摩滚轮、连接卡爪和限位弹簧；所述的往复电机底端固定在外壳罩右侧内侧壁上，转轴一端与往复电机主轴相连接，转轴另一端通过带座轴承固定在外壳罩左侧内侧壁上，按摩滚轮数量为八，按摩滚轮依次均匀固定在转轴上，按摩滚轮外侧壁上均匀设置有凸起圆柱，按摩滚轮材质为柔性PP工程塑料，连接卡爪前端设置有卡座，且卡座与按摩滚轮相连接，连接卡爪后端设置有连接杆，限位弹簧一端固定在连接卡爪的卡座上，限位弹簧另一端固定在外壳罩后侧的内侧壁上；对脚趾进行按摩时，将人体脚趾依次至于两两按摩滚轮的间隙间，通过往复电机的不完全正反转动带动转轴的不完全转动，从而带动按摩滚轮的不完全往复旋转，且按摩滚轮与脚趾表面进行充分接触，通过按摩滚轮与脚趾表面的滚动摩擦接触，达到了对脚趾进行按摩的功能，且按摩滚轮上设置有凸起圆柱，增加了对脚趾按摩的效果，限位弹簧不仅起到了按摩滚轮转动时的限位效果，而且增加了按摩执行器的整体抖动性，有效的提高了按摩的力道和效果。

进一步，所述的角度调节机构包括限位卡条、支撑板和调节铰链；所述的限位卡条依次均匀等间距的固定在固定板上端面上，支撑板呈矩形平板状结构，支撑板下端安装在限位卡条上，支撑板上端通过调节铰链与外壳罩后侧的外侧壁相连接；通过移动支撑板在限位卡条上的位置可带动外壳罩以对开合页为旋转中心进行转动，从而可以调节整个脚趾按摩装置的整体角度，便于脚趾的放置以及不同姿势时的按摩，设计更加人性化和实用化。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明可对人体脚部的脚底和脚趾进行同步按摩，按摩全面性高，克服了普通脚部按摩器械只能对脚部某一部位进行的局限。

(2)本发明的整体间距可调，且调节快速方便，便于不同身高不同胖瘦的人群使用，适用范围广。

(3)本发明的脚底按摩装置同时具有两种不同的按摩频率，可同时适合年轻人群和中老年人群使用，适用范围性广，同时与脚底接触全面，按摩无死角，按摩效果明显。

(4)本发明的脚趾按摩装置可与脚趾表面充分接触，采用滚动式方式按摩，按摩效果好，且其整体角度可调，便于脚趾的放置以及不同姿势时的按摩，设计更加人性化和实用化。

(5)本发明通过定平台、动平台、第一支链和第二支链组成了四自由度对称并联机构，且其采用2-UPS-2-RPS的并联机构形式，其能实现沿X轴和Z轴移动以及绕X轴和绕Y轴的转动共四个自由度方向的运动，且四个自由度均独立，通过四个自由度也可以协调工作，使末端执行器的轨迹沿预定空间的曲线运动，使得末端执行器运动平稳，运动灵活，可对人体脚底进行低速按摩。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明外壳体、脚底按摩装置和脚趾按摩装置配合时的立体结构示意图；

图3是本发明外壳体、脚底按摩装置和脚趾按摩装置配合时的局部剖视图；

图4是本发明脚趾按摩装置的立体结构示意图(从前往后看)；

图5是本发明脚趾按摩装置的立体结构示意图(从后往前看)；

图6是本发明脚底按摩装置的立体结构示意图；

图7是本发明脚底按摩装置去除外罩后的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示，一种基于四自由度的脚部医疗保健按摩机器人，包括外壳体1、脚底按摩装置2、脚趾按摩装置3、套筒4、调节螺杆5、导块6、直线导轨7和行走轮8；所述的外壳体1呈足式状结构，外壳体1下端设置有安装层，外壳体1中部设置有隔板层，外壳体1上端设置有置脚层，且外壳体1安装层和置脚层均采用塑料材料制成，外壳体1隔板层采用柔性橡胶材料制成，柔性橡胶材料制成的外壳体1隔板不仅与人体脚部接触时增加舒适感，而且柔韧可伸缩性好，便于脚底按摩装置2对人体脚底按摩运动时产生的行程进行距离弥补；所述的脚底按摩装置2分别均匀对称安装在外壳体1下端的安装层内，脚趾按摩装置3位于外壳体1正前方；所述的套筒4分别对称固定在外壳体1外侧壁上，且套筒4上开设有与调节螺杆5上外螺纹相配合的内螺纹孔，通过转动调节螺杆5可调节脚底按摩装置2之间的距离，便于使用者的使用；所述的导块6安装在直线导轨7内，直线导轨7两端分别固定在外壳体1底端面上，导块6和直线导轨7不仅起到了导向的作用，而且也起到了连接承重的作用；所述的行走轮8数量为四，行走轮8分别安装在外壳体1下方的四个顶角处，行走轮8用于本发明的行走移动。

如图6和图7所示，所述的脚底按摩装置2包括定平台21、动平台22、第一支链23、第二支链24、末端执行器25和驱动装置26；所述的定平台21和动平台22均为圆盘状结构，且动平台22位于定平台21正上方；所述的第一支链23和第二支链24的数量均为二，第一支链23和第二支链24均位于定平台21和动平台22之间，第一支链23和第二支链24的两端均分别与定平台21和动平台22相连接，且第一支链23和第二支链24的水平安装角度为90度；所述的末端执行器25位于动平台22正上方；所述的驱动装置26位于定平台21和动平台22之间，且驱动装置26与定平台21上端面相固定，脚底按摩装置2主要用于对人体脚底整个平面的蠕动按摩。

如图6和图7所示，所述的第一支链23包括第一耳座231、虎克铰232、第一电动推杆233、第一球铰链234、第一连接柱235和第一振动弹簧236；所述的第一耳座231固定在定平台21上端面上，第一耳座231与第一电动推杆233下端之间采用虎克铰232进行连接，第一电动推杆233上端与第一球铰链234相连接，第一球铰链234通过第一连接柱235固定在动平台22的下端面上，第一振动弹簧236绕套在第一电动推杆233上；通过虎克铰232可进行两个方向的转动，通过第一球铰链234可进行三个方向的转动，通过第一电动推杆233可进行上下移动，第一支链23采用2-UPS并联机构的形式，且通过第一振动弹簧236增加了第一支链23运动时的抖动性，提高了本发明对脚底按摩时的按摩效果。

如图6和图7所示，所述的第二支链24包括第二耳座241、转动销242、第二电动推杆243、第二球铰链244、第二连接柱245和第二振动弹簧246；所述的第二耳座241固定在定平台21上端面上，第二耳座241与第二电动推杆243下端之间采用转动销242进行连接，第二电动推杆243上端与第二球铰链244相连接，第二球铰链244通过第二连接柱245固定在动平台22的下端面上，第二振动弹簧246绕套在第二电动推杆243上；通过转动销242可进行一个方向的转动，通过第二球铰链244可进行三个方向的转动，通过第二电动推杆243可进行上下移动，第二支链24采用2-RPS并联机构的形式，且通过第二振动弹簧246增加了第二支链24运动时的抖动性，提高了本发明对脚底按摩时的按摩效果。

如图6和图7所示，所述的驱动装置26包括升降基座261、电动转台262、伸缩杆263、固定盘264、驱动弹簧265和固定台266，伸缩杆263、固定盘264、驱动弹簧265和固定台266的数量均为四；所述的升降基座261下端固定在定平台21上端面中心位置处，电动转台262安装在升降基座261上端，伸缩杆263分别对称布置在电动转台262外围，伸缩杆263一端与电动转台262外侧壁相连接，伸缩杆263另一端与固定盘264相连接，驱动弹簧265一端固定在固定盘264上，驱动弹簧265另一端与固定台266相连接，固定台266分别固定在第一电动推杆233和第二电动推杆243的外侧壁上；驱动装置26可进行上下升降、圆周转动和周向伸缩的功能，在空间内可进行两平移一转动共三个自由度方向的运动，且通过驱动弹簧265增加了整个驱动装置26运动时的振动性，提高了本发明的按摩效果，驱动装置26作为脚底按摩装置2的辅助驱动源，通过驱动装置26可快速带动末端执行器25进行无规则的抖动，可对脚底进行快速振动按摩，按摩频率高，按摩效果明显，比较适合年轻群体使用。

如图6和图7所示，所述的末端执行器25包括环形导轨251、按摩球252和外罩253；所述的环形导轨251与动平台22上端面相紧贴，环形导轨251沿动平台22的中心由内向外依次扩大，且环形导轨251的横截断面呈飞镖盘状结构，环形导轨251内侧壁上设置有环形卡槽，按摩球252均匀布置在环形导轨251上，按摩球252外表面上对称设置有卡块，卡块安装在环形导轨251内侧壁上的环形卡槽内，外罩253位于按摩球252正上方，且外罩253与环形导轨251外侧壁之间采用螺纹配合的方式进行连接，外罩253上端面均匀开设有凹孔，外罩253材质为无机纤维棉柔性材料；按摩球252在第一支链23和第二支链24的运动下或者在驱动装置26的抖动下均能够实现在环形导轨251上的圆周转动，且末端执行器25与人体脚底接触面积充分，按摩效果明显，按摩舒适度高。

如图6和图7所示，所述的脚底按摩装置2通过定平台21、动平台22、第一支链23和第二支链24组成了四自由度对称并联机构，且其采用2-UPS-2-RPS的并联机构形式，其能实现沿X轴和Z轴移动以及绕X轴和绕Y轴的转动共四个自由度方向的运动，且四个自由度均独立，通过四个自由度也可以协调工作，使末端执行器25的轨迹沿预定空间的曲线运动，即完成了脚底按摩的工作，且按摩时与脚底接触面广，按摩不留死角，按摩效果明显；同时，四自由度对称并联机构控制相对简单、运动位置精准、结构紧凑等特点，通过第一电动推杆233和第二电动推杆243位移的变化，从而改变第一支链23和第二支链24的长度，进而实现动平台22的位置和姿态的改变，通过定平台21、动平台22、第一支链23和第二支链24组成了四自由度对称并联机构作为脚底按摩装置2的主要运动源，使得末端执行器25运动平稳，运动灵活，可对人体脚底进行低速按摩，按摩频率低，特别适合中老年人使用。驱动装置26可进行上下升降、圆周转动和周向伸缩的功能，在空间内可进行两平移一转动共三个自由度方向的运动，且通过驱动弹簧265增加了整个驱动装置26运动时的振动性，提高了本发明的按摩效果，驱动装置26作为脚底按摩装置2的辅助驱动源，通过驱动装置26可快速带动末端执行器25进行无规则的抖动，可对脚底进行快速振动按摩，按摩频率高，按摩效果明显，比较适合年轻群体使用。因此，脚底按摩装置26可同时适合年轻人群和中老年人群使用，适用范围性广，同时与脚底接触全面，按摩无死角，按摩效果明显。

如图4和图5所示，所述的脚趾按摩装置3包括外壳罩31、按摩执行器32、对开合页33、固定板34和角度调节机构35；所述的外壳罩31呈扇形柱状壳体结构，外壳罩31前端面上开设有U型套槽，且外壳罩31前端面上的U型套槽安装在外壳体1置脚层正前端，外壳罩31可以在外壳体1置脚层上进行移动，便于脚趾按摩装置的调节，按摩执行器32位于外壳罩31内部，外壳罩31下端与固定板34之间通过对开合页33进行连接，角度调节机构35位于固定板34上方；脚趾按摩装置3主要用于人体脚趾间的按摩。

如图4和图5所示，所述的按摩执行器32包括往复电机321、转轴322、带座轴承323、按摩滚轮324、连接卡爪325和限位弹簧326；所述的往复电机321底端固定在外壳罩31右侧内侧壁上，转轴322一端与往复电机321主轴相连接，转轴322另一端通过带座轴承323固定在外壳罩31左侧内侧壁上，按摩滚轮321数量为八，按摩滚轮321依次均匀固定在转轴322上，按摩滚轮324外侧壁上均匀设置有凸起圆柱，按摩滚轮324材质为柔性PP工程塑料，连接卡爪325前端设置有卡座，且卡座与按摩滚轮324相连接，连接卡爪325后端设置有连接杆，限位弹簧326一端固定在连接卡爪325的卡座上，限位弹簧326另一端固定在外壳罩31后侧的内侧壁上；对脚趾进行按摩时，将人体脚趾依次至于两两按摩滚轮324的间隙间，通过往复电机321的不完全正反转动带动转轴322的不完全转动，从而带动按摩滚轮324的不完全往复旋转，且按摩滚轮324与脚趾表面进行充分接触，通过按摩滚轮324与脚趾表面的滚动摩擦接触，达到了对脚趾进行按摩的功能，且按摩滚轮324上设置有凸起圆柱，增加了对脚趾按摩的效果，限位弹簧326不仅起到了按摩滚轮324转动时的限位效果，而且增加了按摩执行器32的整体抖动性，有效的提高了按摩的力道和效果。

如图4和图5所示，所述的角度调节机构35包括限位卡条351、支撑板352和调节铰链353；所述的限位卡条351依次均匀等间距的固定在固定板34上端面上，支撑板352呈矩形平板状结构，支撑板352下端安装在限位卡条351上，支撑板352上端通过调节铰链353与外壳罩31后侧的外侧壁相连接；通过移动支撑板352在限位卡条351上的位置可带动外壳罩31以对开合页33为旋转中心进行转动，从而可以调节整个脚趾按摩装置3的整体角度，便于脚趾的放置以及不同姿势时的按摩，设计更加人性化和实用化。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种基于四自由度的脚部医疗保健按摩机器人，其特征在于：包括外壳体、脚底按摩装置、脚趾按摩装置、套筒、调节螺杆、导块、直线导轨和行走轮；所述的外壳体呈足式状结构，外壳体下端设置有安装层，外壳体中部设置有隔板层，外壳体上端设置有置脚层，且外壳体安装层和置脚层均采用塑料材料制成，外壳体隔板层采用柔性橡胶材料制成；所述的脚底按摩装置分别均匀对称安装在外壳体下端的安装层内，脚趾按摩装置位于外壳体正前方；所述的套筒分别对称固定在外壳体外侧壁上，且套筒上开设有与调节螺杆上外螺纹相配合的内螺纹孔；所述的导块安装在直线导轨内，直线导轨两端分别固定在外壳体底端面上；所述的行走轮数量为四，行走轮分别安装在外壳体下方的四个顶角处；其中：

所述的脚底按摩装置包括定平台、动平台、第一支链、第二支链、末端执行器和驱动装置；所述的定平台和动平台均为圆盘状结构，且动平台位于定平台正上方；所述的第一支链和第二支链的数量均为二，第一支链和第二支链均位于定平台和动平台之间，第一支链和第二支链的两端均分别与定平台和动平台相连接，且第一支链和第二支链的水平安装角度为90度；所述的末端执行器位于动平台正上方；所述的驱动装置位于定平台和动平台之间，且驱动装置与定平台上端面相固定；

所述的脚趾按摩装置包括外壳罩、按摩执行器、对开合页、固定板和角度调节机构；所述的外壳罩呈扇形柱状壳体结构，外壳罩前端面上开设有U型套槽，且外壳罩前端面上的U型套槽安装在外壳体置脚层正前端，按摩执行器位于外壳罩内部，外壳罩下端与固定板之间通过对开合页进行连接，角度调节机构位于固定板上方；

所述的第一支链包括第一耳座、虎克铰、第一电动推杆、第一球铰链、第一连接柱和第一振动弹簧；所述的第一耳座固定在定平台上端面上，第一耳座与第一电动推杆下端之间采用虎克铰进行连接，第一电动推杆上端与第一球铰链相连接，第一球铰链通过第一连接柱固定在动平台的下端面上，第一振动弹簧绕套在第一电动推杆上；

所述的末端执行器包括环形导轨、按摩球和外罩；所述的环形导轨与动平台上端面相紧贴，环形导轨沿动平台的中心由内向外依次扩大，且环形导轨的横截断面呈飞镖盘状结构，环形导轨内侧壁上设置有环形卡槽，按摩球均匀布置在环形导轨上，按摩球外表面上对称设置有卡块，卡块安装在环形导轨内侧壁上的环形卡槽内，外罩位于按摩球正上方，且外罩与环形导轨外侧壁之间采用螺纹配合的方式进行连接，外罩上端面均匀开设有凹孔，外罩材质为无机纤维棉柔性材料。

2.根据权利要求1所述的一种基于四自由度对称并联机构的脚部按摩机器人，其特征在于：所述的第二支链包括第二耳座、转动销、第二电动推杆、第二球铰链、第二连接柱和第二振动弹簧；所述的第二耳座固定在定平台上端面上，第二耳座与第二电动推杆下端之间采用转动销进行连接，第二电动推杆上端与第二球铰链相连接，第二球铰链通过第二连接柱固定在动平台的下端面上，第二振动弹簧绕套在第二电动推杆上。

3.根据权利要求1所述的一种基于四自由度对称并联机构的脚部按摩机器人，其特征在于：所述的驱动装置包括升降基座、电动转台、伸缩杆、固定盘、驱动弹簧和固定台，伸缩杆、固定盘、驱动弹簧和固定台的数量均为四；所述的升降基座下端固定在定平台上端面中心位置处，电动转台安装在升降基座上端，伸缩杆分别对称布置在电动转台外围，伸缩杆一端与电动转台外侧壁相连接，伸缩杆另一端与固定盘相连接，驱动弹簧一端固定在固定盘上，驱动弹簧另一端与固定台相连接，固定台分别固定在第一电动推杆和第二电动推杆的外侧壁上。

4.根据权利要求1所述的一种基于四自由度对称并联机构的脚部按摩机器人，其特征在于：所述的按摩执行器包括往复电机、转轴、带座轴承、按摩滚轮、连接卡爪和限位弹簧；所述的往复电机底端固定在外壳罩右侧内侧壁上，转轴一端与往复电机主轴相连接，转轴另一端通过带座轴承固定在外壳罩左侧内侧壁上，按摩滚轮数量为八，按摩滚轮依次均匀固定在转轴上，按摩滚轮外侧壁上均匀设置有凸起圆柱，按摩滚轮材质为柔性PP工程塑料，连接卡爪前端设置有卡座，且卡座与按摩滚轮相连接，连接卡爪后端设置有连接杆，限位弹簧一端固定在连接卡爪的卡座上，限位弹簧另一端固定在外壳罩后侧的内侧壁上。

5.根据权利要求1所述的一种基于四自由度对称并联机构的脚部按摩机器人，其特征在于：所述的角度调节机构包括限位卡条、支撑板和调节铰链；所述的限位卡条依次均匀等间距的固定在固定板上端面上，支撑板呈矩形平板状结构，支撑板下端安装在限位卡条上，支撑板上端通过调节铰链与外壳罩后侧的外侧壁相连接。