CN106142055B

CN106142055B - 一种人形助力机器人

Info

Publication number: CN106142055B
Application number: CN201610636545.0A
Authority: CN
Inventors: 王逸超; 苏肇辰; 葛文梅; 顾苏
Original assignee: Xinghua City Becomes Along Co Ltd Of Fire-Fighting Technology Research Institute
Current assignee: Xinghua City becomes along Co., Ltd of fire-fighting technology research institute
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-12-21
Anticipated expiration: 2036-08-05
Also published as: CN106142055A

Abstract

本发明涉及一种人形助力机器人。它包括固定底座，上托板，忱头，一对左右下托板，一对左右小腿托板，一对左右脚踏板，一对左右上肢托板，一对左右手腕托板，伺服电机，伸缩杆，绑傅件，控制面板，长度调节装置；所述底座连接人形助力机器人的上半身及左右手臂，人形助力机器人的左右腿；本发明的有益效果在于，在人形助力机器人的关节中加入伺服电机，实现人躺着就能借助伺服电机帮助人锻炼的目的，可实现抬腿、弯腰、扩胸、仰卧起座等动作，实现睡觉也能锻炼的梦想；通过单片机智能控制可实现各种锻炼的动作，且快慢节奏、运动幅度均可以通过控制面板控制，可根据使用者的要求帮助人进行锻炼身体。

Description

一种人形助力机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人，具体涉及一种人形助力机器人。

背景技术

对于长期卧床的人，非常渴望有锻炼身体的机会，那怕是身体的局部锻炼；而对于加班族，梦想有一种帮助他睡觉也能帮助锻炼的机器，但是，目前还没有一种人形助力机器能帮助人实现抬腿、弯腰、扩胸、仰卧起座等动作；而且要达到使用者通过遥控、手动按压控制面板中的按键等动作就可以达到根据使用者的要求进行锻炼的目的；这就需要在人形助力机器人的关节中加入伺服电机，通过单片机智能控制，实现人躺着就能借助伺服电机帮助人锻炼的目的，实现仰卧起座等动作，实现人们睡觉也能锻炼的梦想。

发明内容

为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供一种人形助力机器人，它包括底座，上托板，枕头，一对左、右下托板，一对左、右小腿托板，一对左、右脚踏板，一对左、右上肢托板，一对左、右手腕托板，伺服电机A，伺服电机B，伺服电机C，伺服电机D，伺服电机E，伺服电机F，伺服电机G，伺服电机H，伺服电机I，伺服电机J，伺服电机K，伸缩杆，绑缚件，控制面板和长度调节装置；所述底座连接人形助力机器人的上半身及左、右手臂，所述底座通过伺服电机C连接上托板；所述上托板通过伸缩杆连接枕头；所述上托板通过伺服电机E连接伺服电机D的转轴，所述伺服电机D的转轴连接左上肢托板，所述左上枝托板通过伺服电机H连接左手腕托板；所述上托板通过伺服电机G连接伺服电机F的转轴，所述伺服电机F的转轴连接右上肢托板，所述右上肢托板通过伺服电机I连接右手腕托板。

所述底座还连接人形助力机器人的左、右腿，所述底座通过伺服电机B连接左下托板，所述左下托板通过伺服电机J连接左小腿托板，所述左小腿托板的下部固定一块左脚踏板；所述底座通过伺服电机B连接右下托板，所述右下托板通过伺服电机K连接右小腿托板，所述右小腿托板的下部固定一块右脚踏板。

进一步地，所述伺服电机D和伺服电机E，均安装于上肢左肩膀关节处，所述伺服电机F和伺服电机G，均安装于上肢右肩膀关节处，每个关节采用双电机结构，可实现左、右上肢独立地前、后及左、右双向灵活摆动。

进一步地，所述绑缚件，一部分固定在一对左、右下托板及一对左、右小腿托板上，另外一部分用于绑缚左、右大腿和左、右小腿，能起到防松动的作用；所述绑缚件，一部分固定在一对左、右上肢托板及一对左、右手腕托板上，另外一部分用于绑缚左、右手臂，能起到防松动的作用；所述绑缚件还安装在底座和上托板的上表面，用于绑缚身体上部，能起到防松动和固定的作用。

进一步地，所述长度调节装置包含固定件、伸缩件、弹簧、螺钉、螺母、洞孔，通过调节洞孔的不同的对应位置，通过人力让螺钉通过弹簧穿过洞孔旋转于螺母中，用于夹紧固定件与伸缩件，起到调节各托板的总长度；所述长度调节装置分布在上托板，一对左、右下托板，一对左、右小腿托板，一对左、右上肢托板，一对左、右手腕托板的反面，通过螺钉、螺母、洞孔调节托板的有效长度，以适应人体的不同部位有不同尺寸的要求。

进一步地，所述伺服电机均设有运动范围控制装置，即限位器；保证其转动的角度符合人体的生理需求，不会出现大角度无限位一直旋转。

进一步地，所述控制面板通过导线连接单片机智能控制电路板，所述单片机智能控制电路板通过导线连接各关节中的伺服电机，利用单片机智能控制技术可实现各种锻炼的动作，通过遥控、手动按键等动作就可以达到根据使用者的要求锻炼的目的。

本发明的有益效果在于，在人形助力机器人的七个关节中加入伺服电机，实现人躺着就能借助伺服电机帮助人锻炼的目的，可实现抬腿、弯腰、扩胸、仰卧起座等动作，实现睡觉也能锻炼的梦想；特别是对于长期不能起床的病人是一种福音；通过单片机智能控制可实现各种锻炼的动作，且快慢节奏、运动幅度均可以通过控制面板控制，可根据使用者的要求帮助人进行锻炼身体。

附图说明

图1为本发明的平面结构示意图，

图2为本发明的长度调节装置结构示意图，

图3为本发明的一种效果之一结构示意图，

图4为本发明的一种效果之二结构示意图，

图5为本发明的电路原理示意图，

图中：1、底座，2、上托板，3、枕头，4、左下托板，41、右下托板，5、左小腿托板，51、右小腿托板，6、左脚踏板，61、右脚踏板，7、左上肢托板，71、右上肢托板，8、左手腕托板，81、右手腕托板，9、伺服电机A，91、伺服电机B，10、伺服电机C，11、伺服电机D，12、伺服电机E，13、伺服电机F，14、伺服电机G，15、伺服电机H，16、伺服电机I，17、伺服电机J，18、伺服电机K，19、伸缩杆，20、绑缚件，21、控制面板，22、开关，23、固定件，24、伸缩件，25、弹簧，26、螺钉，27、螺母，28、洞孔。

具体实施方式

如图1、图3、图4、图5所示，一种人形助力机器人，它包括底座1，上托板2，枕头3，一对左、右下托板4、41，一对左、右小腿托板5、51，一对左、右脚踏板6、61，一对左、右上肢托板7、71，一对左、右手腕托板8、81，伺服电机A9，伺服电机B91，伺服电机C10，伺服电机D11，伺服电机E12，伺服电机F13，伺服电机G14，伺服电机H15，伺服电机I16，伺服电机J17，伺服电机K18，伸缩杆19，绑缚件20，控制面板21，开关22和长度调节装置；所述底座1连接人形助力机器人的上半身及左、右手臂，其特征在于：所述底座1通过伺服电机C10连接上托板2；所述上托板2通过伸缩杆19连接枕头3；所述上托板2通过伺服电机E12连接伺服电机D11的转轴，所述伺服电机D11的转轴连接左上肢托板7，左上枝托板7通过伺服电机H15连接左手腕托板8；所述上托板2通过伺服电机G14连接伺服电机F13的转轴，所述伺服电机F13的转轴连接右上肢托板71，右上肢托板71通过伺服电机I16连接右手腕托板81。

所述底座1还连接人形助力机器人的左、右腿，所述底座1通过伺服电机A9连接左下托板4，所述左下托板4通过伺服电机J17连接左小腿托板5，所述左小腿托板5的下部固定一块左脚踏板6；所述底座1通过伺服电机B91连接右下托板41，所述右下托板41通过伺服电机K18连接右小腿托板51，所述右小腿托板51的下部固定一块右脚踏板61。

所述伺服电机D11和伺服电机E12，均安装于上肢左肩膀关节处；所述伺服电机F13和伺服电机G14，均安装于上肢右肩膀关节处，每个关节采用双电机结构，可实现左、右上肢独立地前、后及左、右灵活摆动。

所述绑缚件20，一部分固定在一对左、右下托板4、41及一对左、右小腿托板5、51上，另外一部分用于绑缚左、右大腿和左、右小腿，能起到防松动的作用；所述绑缚件20，一部分固定在一对左、右上肢托板7、71及一对左、右手腕托板8、81上，另外一部分用于绑缚左、右手臂，能起到防松动的作用；所述绑缚件20还安装在底座1和上托板2的上表面，用于绑缚身体上部，能起到防松动和固定的作用。

如图2所示，所述长度调节装置包含固定件23、伸缩件24、弹簧25、螺钉26、螺母27、洞孔28，通过调节洞孔28的不同的对应位置，通过人力让螺钉26通过弹簧25穿过洞孔28旋转于螺母27中，用于夹紧固定件23与伸缩件24，起到调节各托板的总长度；所述长度调节装置分布在上托板2，一对左、右下托板4、41，一对左、右小腿托板5、51，一对左、右上肢托板7、71，一对左、右手腕托板8、81的反面，通过螺钉26、螺母27、洞孔28调节托板的有效长度，以适应人体的不同部位有不同尺寸的要求。

所述伺服电机均设有运动范围控制装置，即限位器；保证其转动的角度符合人体的生理需求，不会出现大角度无限位一直旋转。

所述控制面板21通过导线连接单片机智能控制电路板，所述单片机智能控制电路板通过导线连接各关节中的伺服电机，利用单片机智能控制技术可实现各种锻炼的动作，快慢节奏、运动幅度均可以通过控制面板21中的按键进行控制；通过遥控、手动按键等动作就可以达到根据使用者的要求锻炼的目的。

Claims

1.一种人形助力机器人，它包括底座（1），上托板（2），枕头（3），一对左、右下托板（4、41），一对左、右小腿托板（5、51），一对左、右脚踏板（6、61），一对左、右上肢托板（7、71），一对左、右手腕托板（8、81），伸缩杆（19），绑缚件（20），控制面板（21），长度调节装置；其特征在于：所述底座（1）连接人形助力机器人的上半身且通过上半身连接左、右手臂，所述底座（1）通过伺服电机C（10）连接上托板（2）；所述上托板（2）通过伸缩杆（19）连接枕头（3）；所述上托板（2）通过伺服电机E（12）连接伺服电机D（11）的转轴，所述伺服电机D（11）的转轴连接左上肢托板（7），左上肢托板（7）通过伺服电机H（15）连接左手腕托板（8）；所述上托板（2）通过伺服电机G（14）连接伺服电机F（13）的转轴，所述伺服电机F（13）的转轴连接右上肢托板（71），右上肢托板（71）通过伺服电机I（16）连接右手腕托板（81）；

所述伺服电机D（11）和伺服电机E（12）均安装于上肢左肩膀关节处，伺服电机F（13）和所述伺服电机G（14）均安装于上肢右肩膀关节处，上肢左肩膀关节及上肢右肩膀关节采用双电机结构，可实现左、右上肢独立地前后、左右灵活摆动；

所述底座（1）还连接人形助力机器人的左、右腿，所述底座（1）通过伺服电机A（9）连接左下托板（4），所述左下托板（4）通过伺服电机J（17）连接左小腿托板（5），所述左小腿托板（5）的下部固定一块左脚踏板（6）；所述底座（1）通过伺服电机B（91）连接右下托板（41），所述右下托板（41）通过伺服电机K（18）连接右小腿托板（51），所述右小腿托板（51）的下部固定一块右脚踏板（61）；

左下托板、右下托板、左小腿托板及右小腿托板固定绑缚件（20），分别用于绑缚左大腿、右大腿和左小腿、右小腿，能起到防松动的作用；左上肢托板及左手腕托板固定绑缚件（20），分别用于绑缚左手臂；右上肢托板及右手腕托板固定绑缚件（20），分别用于绑缚右手臂，能起到防松动的作用；底座（1）和上托板（2）的上表面还安装有绑缚件（20），用于绑缚身体上部，能起到防松动和固定的作用；

所述长度调节装置包含固定件（23）、伸缩件（24）、弹簧（25）、螺钉（26）、螺母（27）、洞孔（28），通过调节洞孔（28）的不同的对应位置，通过人力让螺钉（26）通过弹簧（25）穿过洞孔（28）旋转于螺母（27）中，用于夹紧固定件（23）与伸缩件（24），起到调节上托板（2），一对左、右下托板（4、41），一对左、右小腿托板（5、51），一对左、右上肢托板（7、71），一对左、右手腕托板（8、81）的总长度；所述长度调节装置分布在上托板（2），一对左、右下托板（4、41），一对左、右小腿托板（5、51），一对左、右上肢托板（7、71），一对左、右手腕托板（8、81）的反面，通过螺钉（26）、螺母（27）、洞孔（28）调节托板的有效长度，以适应人体的不同部位有不同尺寸的要求。

2.根据权利要求1所述一种人形助力机器人，其特征在于：所述伺服电机A（9）、伺服电机B（91）、伺服电机C（10）、伺服电机D（11）、伺服电机E（12）、伺服电机F（13）、伺服电机G（14）、伺服电机H（15）、伺服电机I（16）、伺服电机J（17）、伺服电机K（18），均设有运动范围控制装置，即限位器，保证其转动的角度符合人体的生理需求。

3.根据权利要求1所述一种人形助力机器人，其特征在于：所述控制面板（21）通过导线连接单片机智能控制电路板，所述单片机智能控制电路板通过导线连接伺服电机A（9）、伺服电机B（91）、伺服电机C（10）、伺服电机D（11）、伺服电机E（12）、伺服电机F（13）、伺服电机G（14）、伺服电机H（15）、伺服电机I（16）、伺服电机J（17）、伺服电机K（18），利用单片机智能控制技术可实现各种锻炼的动作，快慢节奏、运动幅度均可以通过控制面板（21）中的按键进行控制。