CN107259949A - 自动穿裤机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动穿裤机。现有的穿裤机构只能够进行将裤子往上拉升的动作，但不能为残疾人拉上拉链。本发明包括体型调整机构、升降机构、置裤装置、扣搭扣机构和机架。升降机构包括第一带轮、第二同步带、第一手爪光轴、手爪安装板、第二带轮、第一从动轴、第三带轮、第一机械手爪、电机、驱动轴和第一同步带。体型调整机构包括立式支撑座、竖支架、第四带轮、第二从动轴、调整底板、第三同步带、第五带轮、第六带轮、调整光轴和滑块。扣搭扣机构包括拉链板、拉链钩、第四同步带、舵臂、舵机固定板、搭扣舵机、第二机械手爪、第七带轮、第八带轮和第二手爪光轴。本发明能够自动帮助使用者穿上裤子，减少了上肢残疾者的烦恼。

Description

自动穿裤机

技术领域

本发明属于自动穿戴技术领域，具体涉及一种自动穿裤机。

背景技术

据相关数据，在中国，肢体残疾人有2412万人。随着人们生活水平的提高，人力资源越来越紧缺，人工费也昂贵起来，通过雇佣保姆来帮助他们解决衣食住行问题越来越困难，当今社会发展趋势必将是智能化、自动化。对于上肢不便的残疾人和老年人来说，穿脱裤子是十分困难的。目前解决这一问题主要依靠人力；而现有的穿裤机构只能够进行将裤子往上拉升的动作，但不能为残疾人拉上拉链；使得残疾人只可以穿运动裤，而不能穿搭扣和拉链类型的裤子。如何帮助残疾人和老年人更好的生活，融入社会，成为需要思考的问题。

推广使用各类残疾人生活辅助装置，将大大解放有残疾人的家庭，让家中的残障人士能实现自立，家庭中的他人也可放手去干自己的事情，有利于促进家庭和谐；同时能够减少了敬老院福利院对人力的需求，这样也有利于敬老院的扩招，让“一床难求”的现象得以缓解。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动穿裤机。

本发明包括体型调整机构、升降机构、置裤装置、扣搭扣机构和机架。所述的升降机构包括第一带轮、第二同步带、第一手爪光轴、手爪安装板、第二带轮、第一从动轴、第三带轮、第一机械手爪、电机、驱动轴和第一同步带。所述的两个第三带轮同轴设置，且均通过轴承支承在机架的顶部。所述的驱动轴与第一从动轴平行设置，且均通过轴承支承在机架的底部。所述的电机固定在机架的底部；电机的输出轴与驱动轴的一端固定；驱动轴上固定有第一带轮。第一从动轴上固定着三个第二带轮。其中一个第二带轮与第一带轮通过第一同步带连接；另两个第二带轮分别位于两个第三带轮的正下方。第二带轮轴线与对应的第三带轮轴线的距离为1.0～1.5m。第二带轮与对应的第三带轮通过第二同步带连接。两根第二同步带上均固定有手爪安装板。两个手爪安装板等高设置；且两个手爪安装板与两根第一手爪光轴分别构成滑动副；两根第一手爪光轴均与机架固定。两个手爪安装板的底部均安装有第一机械手爪。两个第一机械手爪的间距为350～500mm。

所述的体型调整机构包括立式支撑座、竖支架、第四带轮、第二从动轴、调整底板、第三同步带、第五带轮、第六带轮、调整光轴和滑块。所述的两根调整光轴平行设置，调整光轴的两端均固定有立式支撑座。四个立式支撑座均固定在机架的底部。两个滑块与两根调整光轴分别构成滑动副。滑块与对应的调整光轴通过紧定螺钉固定。两个滑块均与调整底板固定。所述调整底板的顶面上固定有竖支架。所述的第五带轮通过轴承支承在轴承座上，该轴承座可拆卸固定在竖支架上的调整槽内。所述的第二从动轴通过轴承支承在竖支架上。所述的第四带轮固定在第二从动轴上。所述的第六带轮与升降机构内的驱动轴固定，第四带轮、第五带轮及第六带轮通过第三同步带连接。

所述的置裤装置包括踩踏板和裤腿架。所述的踩踏板与机架的底部固定。所述的两个裤腿架间距20～30mm设置在踩踏板的顶面上。裤腿架由圆弧杆和三根竖杆组成；三根竖杆的底端均与踩踏板固定，顶端与圆弧杆的两端及中部分别固定，且两个裤腿架的对称面与两个第二同步带的对称面共面。

所述的扣搭扣机构包括拉链板、拉链钩、第四同步带、舵臂、舵机固定板、搭扣舵机、第二机械手爪、第七带轮、第八带轮和第二手爪光轴；所述的第七带轮固定在体型调整机构内的第二从动轴上。第八带轮通过轴承支承在体型调整机构内的竖支架上，且第八带轮位于第七带轮的正上方。第七带轮与第八带轮通过第四同步带连接；第四同步带位于两根第二同步带的对称面上。第四同步带上固定有拉链板及舵机固定板。所述的舵机固定板与手爪安装板等高设置；舵机固定板与第二手爪光轴构成滑动副。第二手爪光轴固定在竖支架上。舵机固定板上固定有搭扣舵机。搭扣舵机的输出轴与舵臂的中心位置固定。两个第二机械手爪分别设置在舵臂底面的两端。两个第二机械手爪均与舵臂构成转动副。所述的拉链板设置在舵机固定板的下方。拉链板的底部固定有拉链钩。

所述的第一机械手爪及第二机械手爪均由手爪舵机驱动。

所述的两个裤腿架中的一个上设置有启动开关。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明能够自动帮助使用者穿上裤子，减少了上肢残疾者的烦恼。

2、本发明能够为使用者扣上搭扣并拉上拉链，使得使用者有了更多的穿裤选择。

3、本发明结构紧凑，性价比高，传动比较高，噪音较小。

4、本发明操作简单，方便使用并且成本低廉。

附图说明

图1为本发明的第一张整体结构立体图；

图2为本发明的第二张整体结构立体图；

图3为本发明中升降机构的结构示意图；

图4为本发明中体型调整机构的结构示意图；

图5为本发明中置裤装置的结构示意图；

图6为本发明中扣搭扣机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和2所示，自动穿裤机包括体型调整机构Ⅰ、升降机构Ⅱ、置裤装置Ⅲ、扣搭扣机构Ⅳ和机架1。

如图1、2和3所示，升降机构Ⅱ包括第一带轮2、第二同步带3、第一手爪光轴4、手爪安装板5、第二带轮9、第一从动轴11、第三带轮12、第一机械手爪13、联轴器21、电机支架22、电机23、驱动轴29和第一同步带30。两个第三带轮12同轴设置，且均通过轴承支承在机架1顶部。驱动轴29与第一从动轴11平行设置，且均通过轴承支承在机架1底部。电机23通过电机支架22固定在机架1底部；电机23的输出轴通过联轴器21与驱动轴29的一端固定；驱动轴29上固定有第一带轮2。第一从动轴11上固定着三个第二带轮9。其中一个第二带轮9与第一带轮2通过第一同步带30连接；另两个第二带轮9分别位于两个第三带轮12的正下方。第二带轮9轴线与对应的第三带轮12轴线的距离为1.2m。第二带轮9与对应的第三带轮12通过第二同步带3连接。两根第二同步带3上均固定有手爪安装板5。两个手爪安装板5等高设置；且两个手爪安装板5与两根第一手爪光轴4分别构成滑动副；两根第一手爪光轴4均与机架1固定。两个手爪安装板5的底部均安装有第一机械手爪13。第一机械手爪13由手爪舵机驱动。两个第一机械手爪13的间距为400mm。

如图1、2和4所示，体型调整机构Ⅰ包括立式支撑座10、竖支架14、第四带轮15、第二从动轴16、调整底板17、第三同步带18、第五带轮26、第六带轮27、调整光轴31和滑块32。两根调整光轴31平行设置，调整光轴31的两端均固定有立式支撑座10。四个立式支撑座10均固定在机架1的底部。两个滑块32与两根调整光轴31分别构成滑动副。滑块32与对应的调整光轴31通过紧定螺钉固定。两个滑块32均与调整底板17固定。调整底板17的顶面上固定有竖支架14。第五带轮26通过轴承支承在轴承座上，该轴承座可拆卸固定在竖支架14上的调整槽内，该轴承座能够在调整槽内沿竖直方向调整固定位置，从而能够改变第五带轮26的位置；进而在第三同步带18长度确定的情况下，实现了调整底板17在调整光轴31上的位置调整。第二从动轴16通过轴承支承在竖支架14上。第四带轮15固定在第二从动轴16上；第六带轮27与升降机构Ⅱ内的驱动轴29固定，第四带轮15、第五带轮26及第六带轮27通过第三同步带18连接。

如图1、2和5所示，置裤装置Ⅲ包括踩踏板24和裤腿架25。踩踏板24与机架1的底部固定。两个裤腿架25间距25mm设置在踩踏板24的顶面上，且两个裤腿架25的对称面与两个第二同步带的对称面共面。其中一个裤腿架处设置有启动开关。裤腿架25由圆弧杆和三根竖杆组成；三根竖杆的底端均与踩踏板24固定，顶端与圆弧杆的两端及中部分别固定。

如图1、2和6所示，扣搭扣机构Ⅳ包括拉链板6、拉链钩7、第四同步带8、舵臂19、舵机固定板20、搭扣舵机28、第二机械手爪33、第七带轮34、第八带轮35和第二手爪光轴36；第七带轮34固定在体型调整机构Ⅰ内的第二从动轴16上。第八带轮35通过轴承支承在体型调整机构Ⅰ内的竖支架14上，且第八带轮35位于第七带轮34的正上方。第七带轮34与第八带轮35通过第四同步带8连接；第四同步带8位于两根第二同步带3的对称面上。第四同步带上固定有拉链板6及舵机固定板20。舵机固定板20与手爪安装板5等高设置；舵机固定板20与第二手爪光轴36构成滑动副。第二手爪光轴36固定在竖支架14上。舵机固定板20上固定有搭扣舵机28。搭扣舵机28的输出轴与舵臂19的中心位置固定。两个第二机械手爪33分别设置在舵臂19底面的两端。两个第二机械手爪33均与舵臂19构成转动副。第二机械手爪33由手爪舵机驱动。拉链板6设置在舵机固定板20的下方。拉链板6的底部固定有拉链钩7。

本发明的工作原理如下：

步骤一、松开滑块32上的紧定螺钉，根据使用者的体型调整第二机械手爪33与置裤装置Ⅲ的水平间距。将裤子腰口的两侧用两个第一机械手爪13分别夹住。将裤子腰口的两个搭扣处用两个第二机械手爪33分别夹住。将拉链用拉链钩7勾住。将裤子的两个腿口分别套置在两个裤腿架25上。将第一机械手爪13及第二机械手爪33降低至踩踏板24处。

步骤二、使用者站上踩踏板24，并将两只脚穿过两个裤腿，从而触碰启动开关，控制器控制电机23正转，带动第一机械手爪13及第二机械手爪33上升。

步骤三、裤子的腰口上升至使用者的腰部后，电机23停转。搭扣舵机28转动180°，从而带动两个第二机械手爪33调换位置；但由于两个第二机械手爪33均与舵臂19构成转动副，在裤子的拉力作用下绕舵臂19转动，不会扭曲裤子，保证裤子腰口的两个搭扣顺利重叠。两个第二机械手爪33松开，搭扣被扣上。

步骤四、两个第一机械手爪13松开，电机23正转，拉链钩7将裤子的拉链拉上。穿裤完成。

Claims (3)

1.自动穿裤机，包括体型调整机构、升降机构、置裤装置、扣搭扣机构和机架；其特征在于：所述的升降机构包括第一带轮、第二同步带、第一手爪光轴、手爪安装板、第二带轮、第一从动轴、第三带轮、第一机械手爪、电机、驱动轴和第一同步带；所述的两个第三带轮同轴设置，且均通过轴承支承在机架的顶部；所述的驱动轴与第一从动轴平行设置，且均通过轴承支承在机架的底部；所述的电机固定在机架的底部；电机的输出轴与驱动轴的一端固定；驱动轴上固定有第一带轮；第一从动轴上固定着三个第二带轮；其中一个第二带轮与第一带轮通过第一同步带连接；另两个第二带轮分别位于两个第三带轮的正下方；第二带轮轴线与对应的第三带轮轴线的距离为1.0～1.5m；第二带轮与对应的第三带轮通过第二同步带连接；两根第二同步带上均固定有手爪安装板；两个手爪安装板等高设置；且两个手爪安装板与两根第一手爪光轴分别构成滑动副；两根第一手爪光轴均与机架固定；两个手爪安装板的底部均安装有第一机械手爪；两个第一机械手爪的间距为350～500mm；

所述的体型调整机构包括立式支撑座、竖支架、第四带轮、第二从动轴、调整底板、第三同步带、第五带轮、第六带轮、调整光轴和滑块；所述的两根调整光轴平行设置，调整光轴的两端均固定有立式支撑座；四个立式支撑座均固定在机架的底部；两个滑块与两根调整光轴分别构成滑动副；滑块与对应的调整光轴通过紧定螺钉固定；两个滑块均与调整底板固定；所述调整底板的顶面上固定有竖支架；所述的第五带轮通过轴承支承在轴承座上，该轴承座可拆卸固定在竖支架上的调整槽内；所述的第二从动轴通过轴承支承在竖支架上；所述的第四带轮固定在第二从动轴上；所述的第六带轮与升降机构内的驱动轴固定，第四带轮、第五带轮及第六带轮通过第三同步带连接；

所述的置裤装置包括踩踏板和裤腿架；所述的踩踏板与机架的底部固定；所述的两个裤腿架间距20～30mm设置在踩踏板的顶面上；裤腿架由圆弧杆和三根竖杆组成；三根竖杆的底端均与踩踏板固定，顶端与圆弧杆的两端及中部分别固定，且两个裤腿架的对称面与两个第二同步带的对称面共面；

所述的扣搭扣机构包括拉链板、拉链钩、第四同步带、舵臂、舵机固定板、搭扣舵机、第二机械手爪、第七带轮、第八带轮和第二手爪光轴；所述的第七带轮固定在体型调整机构内的第二从动轴上；第八带轮通过轴承支承在体型调整机构内的竖支架上，且第八带轮位于第七带轮的正上方；第七带轮与第八带轮通过第四同步带连接；第四同步带位于两根第二同步带的对称面上；第四同步带上固定有拉链板及舵机固定板；所述的舵机固定板与手爪安装板等高设置；舵机固定板与第二手爪光轴构成滑动副；第二手爪光轴固定在竖支架上；舵机固定板上固定有搭扣舵机；搭扣舵机的输出轴与舵臂的中心位置固定；两个第二机械手爪分别设置在舵臂底面的两端；两个第二机械手爪均与舵臂构成转动副；所述的拉链板设置在舵机固定板的下方；拉链板的底部固定有拉链钩。

2.根据权利要求1所述的自动穿裤机，其特征在于：所述的第一机械手爪及第二机械手爪均由手爪舵机驱动。

3.根据权利要求1所述的自动穿裤机，其特征在于：所述的两个裤腿架中的一个上设置有启动开关。