CN106865386A - 一种基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，包括座椅、中控机构、转向机构和移动机构，移动机构包括壳体、移动组件和缓冲组件，移动组件包括两个移动单元和导向轮，中控组件包括中央控制模块、电机控制模块、无线通讯模块、加热控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，工作电源模块包括工作电源电路，转向机构包括转向杆、转向轴和第一电机，该基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手中，通过转向机构实现对座椅进行位置的控制，提高了机械手的实用性；通过中控机构，实现了对设备的智能化控制，提高了机械手的智能化程度；通过移动机构实现了座椅的移动，提高了机械手的实用性。

Description

一种基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手。

背景技术

智能机器人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央，这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是，这样的计算机可以进行按目的安排的动作。正因为这样，我们才说这种机器人才是真正的机器人，尽管它们的外表可能有所不同。

在现在的智能机器人中，缺少帮助老人上下楼梯的机器人，从而设计一种能够方便老人上下楼梯的机器人势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，包括座椅、中控机构、转向机构和移动机构，所述移动机构通过转向机构与座椅传动连接，所述转向机构和移动机构均与中控机构电连接；

其中，老人坐在座椅上，通过转向机构实现对座椅进行位置的控制，能够在不使用的时候，放在楼梯外侧，以便行人行走；通过中控机构，实现了对设备的智能化控制，提高了机械手的智能化；通过移动机构实现了座椅的移动，提高了座椅的实用性。

所述移动机构包括壳体、两个移动组件和若干缓冲组件，所述壳体的内部设有导向槽，所述导向槽的槽口朝下设置，所述移动组件设置在凹槽的内部的两侧，所述缓冲组件设置在导向槽的顶部；

所述移动组件包括两个移动单元和导向轮，所述移动单元设置在导向轮的上下两侧，所述移动单元包括第二电机和驱动轴，所述第二电机通过驱动轴与导向轮传动连接，所述导向轮上设有凹槽；

其中，第二电机通过驱动轴来控制导向轮的转动，导向轮上设有凹槽，则就能够使得导向轮在楼梯的扶梯上转动，实现了壳体的移动，同时，通过缓冲组件能够保持壳体移动的稳定。

所述中控机构包括面板和中控组件，所述中控组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的电机控制模块、无线通讯模块、加热控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC，所述第二电机与电机控制模块电连接；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管和第二三极管，所述集成电路的型号为MAX689，所述集成电路的第一端外接5V直流电压电源且通过第一电容接地，所述集成电路的第四端接地，所述集成电路的第八端通过第二电容接地，所述集成电路的第三端通过第三电阻与第一三极管的集电极连接，所述集成电路的第五端通过第三电容接地且与第一三极管的集电极连接，所述集成电路的第六端和集成电路的第七端连接，所述集成电路的第六端与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极通过第二电阻接地，所述第二三极管的发射极通过第一电阻与第一三极管的发射极连接，所述第二三极管的发射极与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极外接5V直流电压电源。

其中，中央控制模块，用来对设备进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块是PLC，也能够是单片机，实现了对设备中的各个模块进行智能化控制，提高了设备的智能化；电机控制模块，用来控制电机工作的模块，在这里，通过控制各电机的工作，实现了机械手能够帮助老人上下楼梯；无线通讯模块，用来实现无线通讯的模块，在这里，通过与外部通讯终端进行远程无线数据传输，实现了对设备的信息进行远程监控，实现了设备的智能化；加热控制模块，用来控制加热的模块，在这里，通过控制热电偶的工作，实现了能够对老人在从乘坐的时候进行取暖，提高了设备的实用性；显示控制模块，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面进行控制，能够对设备的工作信息进行实时显示，提高了设备的实用性；按键控制模块，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键的操控信息进行采集，从而能够对设备进行实施现场操控，提高了设备的可操作性；状态指示模块，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯的亮暗控制，能够对设备的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给设备内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了设备的可靠性。

其中，在工作电源电路中，集成电路的第一端通过输入电源电压时，由第一电容进行滤波处理，随后经过集成电路内部进行稳压输出，随后再经过集成电路的第五端输出稳压电压，当输出电压发生小于0.2V电压跃变的时候，能够很好的进行稳压，从而提高了工作电源电路的可靠，提高了设备的稳定性。

具体的，所述转向机构包括转向杆、转向轴和第一电机，所述第一电机设置在壳体上，所述第一电机通过转向轴与转向杆传动连接，所述转向杆的一端与转向轴连接，所述转向杆的另一端与座椅连接，所述第一电机与电机控制模块电连接。

其中，通过转向机构，能够将壳体放在楼梯的内侧或者外侧，以供使用。第一电机通过转向轴来控制转向杆的转动，则就实现了壳体的转动。

具体的，所述缓冲组件包括钢珠、缓冲弹簧和外壳，所述外壳的内部设有缓冲槽，所述钢珠设置在缓冲槽的槽口，所述钢珠通过缓冲弹簧与缓冲槽的槽底连接。

具体的，所述钢珠的移动方向与缓冲弹簧的伸缩方向一致，所述钢珠的直径大于缓冲槽的槽口的口径，所述缓冲弹簧始终处于压缩状态。

其中，钢珠始终被压迫在了外壳的内部，同时通过缓冲弹簧能够对壳体进行缓冲，提高了其移动的可靠性。

具体的，所述面板上还设有显示界面，所述显示界面与显示控制模块电连接。

具体的，所述面板上还设有控制按键，所述控制按键与按键控制模块电连接。

具体的，所述面板上还设有状态指示灯，所述状态指示灯与状态指示模块电连接。

具体的，所述座椅上还设有取暖垫。

具体的，所述取暖垫的内部还设有热电偶，所述热电偶和加热控制模块电连接。

具体的，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

本发明的有益效果是，该基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手中，通过转向机构实现对座椅进行位置的控制，提高了机械手的实用性；通过中控机构，实现了对设备的智能化控制，提高了机械手的智能化程度；通过移动机构实现了座椅的移动，提高了机械手的实用性。

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是本发明的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手的移动机构的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手的缓冲组件的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手的中控机构的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手的系统原理图；

图6是本发明的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.座椅，2.取暖垫，3.中控机构，4.转向杆，5.转向轴，6.第一电机，7.移动机构，8.壳体，9.第二电机，10.驱动轴，11.导向轮，12.缓冲组件，13.钢珠，14.缓冲弹簧，15.外壳，16.面板，17.显示界面，18.控制按键，19.状态指示灯，20.中央控制模块，21.电机控制模块，22.无线通讯模块，23.加热控制模块，24.显示控制模块，25.按键控制模块，26.状态指示模块，27.工作电源模块，28.蓄电池，U1.集成电路，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，VT1.第一三极管，VT2.第二三极管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图6所示，一种基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，包括座椅1、中控机构3、转向机构和移动机构7，所述移动机构7通过转向机构与座椅1传动连接，所述转向机构和移动机构7均与中控机构3电连接；

其中，老人坐在座椅1上，通过转向机构实现对座椅1进行位置的控制，能够在不使用的时候，放在楼梯外侧，以便行人行走；通过中控机构3，实现了对设备的智能化控制，提高了机械手的智能化；通过移动机构7实现了座椅1的移动，提高了座椅1的实用性。

所述移动机构7包括壳体8、两个移动组件和若干缓冲组件12，所述壳体8的内部设有导向槽，所述导向槽的槽口朝下设置，所述移动组件设置在凹槽的内部的两侧，所述缓冲组件12设置在导向槽的顶部；

所述移动组件包括两个移动单元和导向轮11，所述移动单元设置在导向轮11的上下两侧，所述移动单元包括第二电机9和驱动轴10，所述第二电机9通过驱动轴10与导向轮11传动连接，所述导向轮11上设有凹槽；

其中，第二电机9通过驱动轴10来控制导向轮11的转动，导向轮11上设有凹槽，则就能够使得导向轮11在楼梯的扶梯上转动，实现了壳体8的移动，同时，通过缓冲组件12能够保持壳体8移动的稳定。

所述中控机构3包括面板16和中控组件，所述中控组件包括中央控制模块20、与中央控制模块20连接的电机控制模块21、无线通讯模块22、加热控制模块23、显示控制模块24、按键控制模块25、状态指示模块26和工作电源模块27，所述中央控制模块20为PLC，所述第二电机9与电机控制模块21电连接；

所述工作电源模块27包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管VT1和第二三极管VT2，所述集成电路U1的型号为MAX689，所述集成电路U1的第一端外接5V直流电压电源且通过第一电容C1接地，所述集成电路U1的第四端接地，所述集成电路U1的第八端通过第二电容C2接地，所述集成电路U1的第三端通过第三电阻R3与第一三极管VT1的集电极连接，所述集成电路U1的第五端通过第三电容C3接地且与第一三极管VT1的集电极连接，所述集成电路U1的第六端和集成电路U1的第七端连接，所述集成电路U1的第六端与第二三极管VT2的基极连接，所述第二三极管VT2的集电极通过第二电阻R2接地，所述第二三极管VT2的发射极通过第一电阻R1与第一三极管VT1的发射极连接，所述第二三极管VT2的发射极与第一三极管VT1的基极连接，所述第一三极管VT1的发射极外接5V直流电压电源。

其中，中央控制模块20，用来对设备进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块20是PLC，也能够是单片机，实现了对设备中的各个模块进行智能化控制，提高了设备的智能化；电机控制模块21，用来控制电机工作的模块，在这里，通过控制各电机的工作，实现了机械手能够帮助老人上下楼梯；无线通讯模块22，用来实现无线通讯的模块，在这里，通过与外部通讯终端进行远程无线数据传输，实现了对设备的信息进行远程监控，实现了设备的智能化；加热控制模块23，用来控制加热的模块，在这里，通过控制热电偶29的工作，实现了能够对老人在从乘坐的时候进行取暖，提高了设备的实用性；显示控制模块24，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面17进行控制，能够对设备的工作信息进行实时显示，提高了设备的实用性；按键控制模块25，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键18的操控信息进行采集，从而能够对设备进行实施现场操控，提高了设备的可操作性；状态指示模块26，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯19的亮暗控制，能够对设备的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块27，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给设备内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了设备的可靠性。

其中，在工作电源电路中，集成电路U1的第一端通过输入电源电压时，由第一电容C1进行滤波处理，随后经过集成电路U1内部进行稳压输出，随后再经过集成电路U1的第五端输出稳压电压，当输出电压发生小于0.2V电压跃变的时候，能够很好的进行稳压，从而提高了工作电源电路的可靠，提高了设备的稳定性。

具体的，所述转向机构包括转向杆4、转向轴5和第一电机6，所述第一电机6设置在壳体8上，所述第一电机6通过转向轴5与转向杆4传动连接，所述转向杆4的一端与转向轴5连接，所述转向杆4的另一端与座椅1连接，所述第一电机6与电机控制模块21电连接。

其中，通过转向机构，能够将壳体8放在楼梯的内侧或者外侧，以供使用。第一电机6通过转向轴5来控制转向杆4的转动，则就实现了壳体8的转动。

具体的，所述缓冲组件12包括钢珠13、缓冲弹簧14和外壳15，所述外壳15的内部设有缓冲槽，所述钢珠13设置在缓冲槽的槽口，所述钢珠13通过缓冲弹簧14与缓冲槽的槽底连接。

具体的，所述钢珠13的移动方向与缓冲弹簧14的伸缩方向一致，所述钢珠13的直径大于缓冲槽的槽口的口径，所述缓冲弹簧14始终处于压缩状态。

其中，钢珠13始终被压迫在了外壳15的内部，同时通过缓冲弹簧14能够对壳体8进行缓冲，提高了其移动的可靠性。

具体的，所述面板16上还设有显示界面17，所述显示界面17与显示控制模块24电连接。

具体的，所述面板16上还设有控制按键18，所述控制按键18与按键控制模块25电连接。

具体的，所述面板16上还设有状态指示灯19，所述状态指示灯19与状态指示模块26电连接。

具体的，所述座椅1上还设有取暖垫2。

具体的，所述取暖垫2的内部还设有热电偶29，所述热电偶29和加热控制模块23电连接。

具体的，所述面板16的内部还设有蓄电池28，所述蓄电池28与工作电源模块27电连接。

与现有技术相比，该基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手中，通过转向机构实现对座椅1进行位置的控制，提高了机械手的实用性；通过中控机构3，实现了对设备的智能化控制，提高了机械手的智能化程度；通过移动机构7实现了座椅1的移动，提高了机械手的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，其特征在于，包括座椅、中控机构、转向机构和移动机构，所述移动机构通过转向机构与座椅传动连接，所述转向机构和移动机构均与中控机构电连接；

所述移动机构包括壳体、两个移动组件和若干缓冲组件，所述壳体的内部设有导向槽，所述导向槽的槽口朝下设置，所述移动组件设置在凹槽的内部的两侧，所述缓冲组件设置在导向槽的顶部；

所述移动组件包括两个移动单元和导向轮，所述移动单元设置在导向轮的上下两侧，所述移动单元包括第二电机和驱动轴，所述第二电机通过驱动轴与导向轮传动连接，所述导向轮上设有凹槽；

所述中控机构包括面板和中控组件，所述中控组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的电机控制模块、无线通讯模块、加热控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC，所述第二电机与电机控制模块电连接；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管和第二三极管，所述集成电路的型号为MAX689，所述集成电路的第一端外接5V直流电压电源且通过第一电容接地，所述集成电路的第四端接地，所述集成电路的第八端通过第二电容接地，所述集成电路的第三端通过第三电阻与第一三极管的集电极连接，所述集成电路的第五端通过第三电容接地且与第一三极管的集电极连接，所述集成电路的第六端和集成电路的第七端连接，所述集成电路的第六端与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极通过第二电阻接地，所述第二三极管的发射极通过第一电阻与第一三极管的发射极连接，所述第二三极管的发射极与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极外接5V直流电压电源。

2.如权利要求1所述的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，其特征在于，所述转向机构包括转向杆、转向轴和第一电机，所述第一电机设置在壳体上，所述第一电机通过转向轴与转向杆传动连接，所述转向杆的一端与转向轴连接，所述转向杆的另一端与座椅连接，所述第一电机与电机控制模块电连接。

3.如权利要求1所述的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，其特征在于，所述缓冲组件包括钢珠、缓冲弹簧和外壳，所述外壳的内部设有缓冲槽，所述钢珠设置在缓冲槽的槽口，所述钢珠通过缓冲弹簧与缓冲槽的槽底连接。

4.如权利要求3所述的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，其特征在于，所述钢珠的移动方向与缓冲弹簧的伸缩方向一致，所述钢珠的直径大于缓冲槽的槽口的口径，所述缓冲弹簧始终处于压缩状态。

5.如权利要求1所述的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，其特征在于，所述面板上还设有显示界面，所述显示界面与显示控制模块电连接。

6.如权利要求1所述的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，其特征在于，所述面板上还设有控制按键，所述控制按键与按键控制模块电连接。

7.如权利要求1所述的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，其特征在于，所述面板上还设有状态指示灯，所述状态指示灯与状态指示模块电连接。

8.如权利要求1所述的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，其特征在于，所述座椅上还设有取暖垫。

9.如权利要求8所述的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，其特征在于，所述取暖垫的内部还设有热电偶，所述热电偶和加热控制模块电连接。

10.如权利要求1所述的基于物联网的用于老人乘坐的智能扶梯机械手，其特征在于，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。