CN108327828A - 一种具有载人功能的智能型陪护机器人 - Google Patents
一种具有载人功能的智能型陪护机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种具有载人功能的智能型陪护机器人，包括主体、设置在主体底部的移动轮和设置在主体一侧的扶手，还包括翻转机构和滑行机构，翻转机构包括收放组件和翻转组件，滑行机构包括推送组件和滑行组件，该具有载人功能的智能型陪护机器人，当老人在走动的过程中，由于疲劳等原因导致难以继续行走时，首先翻转机构启动，将机器人翻转90度，使得原本机器人的一侧位于主体的底部，之后，滑行机构启动，使得主体的底部伸出四个滑轮，由于主体的高度降低，老人可坐在主体上，实现了机器人的载人功能，增强了机器人的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别涉及一种具有载人功能的智能型陪护机器人。
背景技术
智能机器人是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。随着智能机器人的逐渐普及，人们将其应用于多个领域，其中有一类智能机器人能够用于陪护老人，称之为陪护机器人。
然而现有的陪护机器人在工作过程中仍存在一些不足，首先，机器人大都可以让老人扶着它的身体走动，从而避免老人因行动不便而摔倒，然而当老人在走动的过程中，由于疲劳等原因导致难以继续行走时，仅能够通过机器人寻求护理人员的帮助，故现有的陪护机器人不具备载人的功能，降低了其实用性。
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，提供一种具有载人功能的智能型陪护机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有载人功能的智能型陪护机器人，包括主体、设置在主体底部的移动轮和设置在主体一侧的扶手，还包括翻转机构和滑行机构，所述翻转机构和滑行机构均设置在主体内，所述翻转机构位于滑行机构的一侧，所述主体的底面设有第二开口；
所述翻转机构包括收放组件和翻转组件，所述收放组件与翻转组件传动连接；
所述收放组件包括第一电机、丝杆、滑块和收放杆，所述丝杆竖向设置，所述第一电机与丝杆传动连接，所述滑块上设有螺纹孔，所述丝杆经螺纹孔穿过滑块，所述丝杆与滑块螺纹连接，所述主体的一侧竖向设有条形槽，所述滑块的一侧位于条形槽内，所述滑块与条形槽匹配且滑动连接，所述收放杆水平设置在滑块的一侧；
所述翻转组件包括支撑块、固定杆、翻转杆、吸附单元、固定单元和拉动单元，所述翻转杆竖向设置在收放杆的远离滑块的一端，所述固定杆竖向设置在翻转杆的下方，所述固定杆与翻转杆同轴设置，所述翻转杆与固定杆铰接，所述支撑块设置在固定杆的下方，所述吸附单元设置在支撑块内，所述固定单元设置在翻转杆与固定杆之间，所述拉动单元设置在支撑块上；
所述吸附单元包括吸盘、气泵和通气管，所述吸盘朝下设置，所述支撑块的底面设有第一开口，所述吸盘位于第一开口的正上方，所述气泵位于吸盘的一侧，所述气泵通过通气管与吸盘的内部连通；
所述固定单元包括第一气缸和固定环，所述第一气缸竖向朝下设置在翻转杆的一侧，所述固定环设置在固定杆的一侧，所述第一气缸的气杆位于固定环内；
所述拉动单元包括第二电机、绞盘和拉绳，所述第二电机与绞盘传动连接，所述拉绳的一端卷绕在绞盘上，所述拉绳的另一端与主体的底部连接，所述拉绳与主体的连接处靠近主体的远离丝杆的一侧；
所述滑行机构包括推送组件和滑行组件，所述滑行组件设置在推送组件的一侧；
所述推送组件包括第二气缸、连杆、滑动块和滑动杆，所述第二气缸水平设置，所述滑动杆竖向设置，所述滑动杆位于第二气缸的一侧，所述滑动杆穿过滑动块且滑动杆与滑动块滑动连接，所述滑动块有两个，两个滑动块分别位于第二气缸的两侧，两个滑动块关于第二气缸对称设置，所述连杆有两个，两个连杆的一端分别与两个滑动块铰接，两个连杆的另一端均与第二气缸的气杆铰接；
所述滑行组件包括连接杆、推送板和滑轮，所述推送板位于滑动杆的远离第二气缸的一侧，所述推送板与滑动杆平行，所述连接杆有两个，两个连接杆的一端分别与两个滑动块铰接，两个连接杆的另一端均与推送板铰接，所述滑轮设置在推送板的远离连接杆的一侧，所述滑轮有四个，四个滑轮呈矩阵排列，所述主体的远离丝杆的一侧上设有四个第三开口，四个第三开口分别与四个滑轮一一对应。
作为优选，为了避免滑轮滑入主体，所述滑动杆的两端均设有限位组件，两个限位组件关于第二气缸对称设置，所述限位组件包括套管和第一弹簧，所述套管设置在滑动块和第一弹簧之间，所述套管套设在滑动杆上，所述套管与滑动杆同轴设置，所述套管的一端与滑动块抵靠，所述套管的另一端通过第一弹簧与主体的内壁连接。
作为优选，为了进一步避免滑轮滑入主体，所述套管的内壁的两侧均设有一个凹槽，两个凹槽内均设有一个定位组件，所述定位组件包括第二弹簧和定位球，所述弹簧水平设置在凹槽的槽底和定位球之间，所述滑动杆的两侧均设有定位槽，两个定位球分别位于两个定位槽内，两个定位球分别与两个定位槽匹配。
作为优选，为了提高滑块滑动的稳定性，所述条形槽为燕尾槽。
作为优选，为了保证滑块的滑动速度，所述丝杆的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了增强吸盘的密封性，所述吸盘的底部设有橡胶圈。
作为优选，为了延长拉绳的使用寿命，所述拉绳为钢丝绳。
作为优选，为了减小滑动块与滑动杆间的摩擦力，所述滑动块和滑动杆的表面均涂有特氟龙涂层。
作为优选，为了便于操作，所述主体上设有开关，所述开关分别与第一电机、气泵、第一气缸、第二电机和第二气缸电连接。
作为优选，为了避免手部打滑，所述扶手上设有防滑纹。
本发明的有益效果是，该具有载人功能的智能型陪护机器人，当老人在走动的过程中，由于疲劳等原因导致难以继续行走时，首先翻转机构启动，将机器人翻转90度，使得原本机器人的一侧位于主体的底部，之后，滑行机构启动，使得主体的底部伸出四个滑轮，由于主体的高度降低，老人可坐在主体上，实现了机器人的载人功能，增强了机器人的实用性。
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是本发明的一种具有载人功能的智能型陪护机器人的结构示意图。
图2是本发明的一种具有载人功能的智能型陪护机器人的收放组件的结构示意图。
图3是本发明的一种具有载人功能的智能型陪护机器人的翻转组件的结构示意图。
图4是本发明的一种具有载人功能的智能型陪护机器人的滑行机构的结构示意图。
图5是本发明的一种具有载人功能的智能型陪护机器人的滑动杆、限位组件与定位组件的连接结构示意图。
图中：1.主体，2.移动轮，3.扶手，4.第一电机，5.丝杆，6.滑块，7.收放杆，8.支撑块，9.固定杆，10.翻转杆，11.吸盘，12.气泵，13.通气管，14.第一气缸，15.固定环，16.第二电机，17.绞盘，18.拉绳，19.第二气缸，20.连杆，21.滑动块，22.滑动杆，23.连接杆，24.推送板，25.滑轮，26.套管，27.第一弹簧，28.第二弹簧，29.定位球。
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所示，一种具有载人功能的智能型陪护机器人，包括主体1、设置在主体1底部的移动轮2和设置在主体1一侧的扶手3，还包括翻转机构和滑行机构，所述翻转机构和滑行机构均设置在主体1内，所述翻转机构位于滑行机构的一侧，所述主体1的底面设有第二开口；
当老人在走动的过程中，由于疲劳等原因导致难以继续行走时，首先翻转机构启动，将机器人翻转90度，使得原本机器人的一侧位于主体1的底部，之后，滑行机构启动，使得主体1的底部伸出四个滑轮25，由于主体1的高度降低，老人可坐在主体1上，实现了机器人的载人功能，增强了机器人的实用性。
所述翻转机构包括收放组件和翻转组件，所述收放组件与翻转组件传动连接；
如图2所示，所述收放组件包括第一电机4、丝杆5、滑块6和收放杆7，所述丝杆5竖向设置，所述第一电机4与丝杆5传动连接，所述滑块6上设有螺纹孔，所述丝杆5经螺纹孔穿过滑块6，所述丝杆5与滑块6螺纹连接，所述主体1的一侧竖向设有条形槽，所述滑块6的一侧位于条形槽内，所述滑块6与条形槽匹配且滑动连接，所述收放杆7水平设置在滑块6的一侧；
当第一电机4驱动丝杆5转动时，由于条形槽限制了滑块6的转动，使得滑块6沿着丝杆5竖向移动，从而使收放杆7上下移动。
如图3所示，所述翻转组件包括支撑块8、固定杆9、翻转杆10、吸附单元、固定单元和拉动单元，所述翻转杆10竖向设置在收放杆7的远离滑块6的一端，所述固定杆9竖向设置在翻转杆10的下方，所述固定杆9与翻转杆10同轴设置，所述翻转杆10与固定杆9铰接，所述支撑块8设置在固定杆9的下方，所述吸附单元设置在支撑块8内，所述固定单元设置在翻转杆10与固定杆9之间，所述拉动单元设置在支撑块8上；
所述吸附单元包括吸盘11、气泵12和通气管13，所述吸盘11朝下设置，所述支撑块8的底面设有第一开口，所述吸盘11位于第一开口的正上方，所述气泵12位于吸盘11的一侧，所述气泵12通过通气管13与吸盘11的内部连通；
所述固定单元包括第一气缸14和固定环15，所述第一气缸14竖向朝下设置在翻转杆10的一侧，所述固定环15设置在固定杆9的一侧，所述第一气缸14的气杆位于固定环15内；
所述拉动单元包括第二电机16、绞盘17和拉绳18，所述第二电机16与绞盘17传动连接，所述拉绳18的一端卷绕在绞盘17上，所述拉绳18的另一端与主体1的底部连接，所述拉绳18与主体1的连接处靠近主体1的远离丝杆5的一侧；
首先，当支撑块8和吸盘11与地面抵靠后，气泵12工作，气泵12通过通气管13将吸盘11内的空气抽出，使得吸盘11内的压强小于外界压强，使得吸盘11吸附在地面上，从而使支撑块8与地面稳固连接，之后，第一气缸14的气杆从固定环15内收回，使得翻转杆10与固定杆9之间可灵活转动，最后，第二电机16驱动绞盘17转动，将拉绳18收纳至绞盘17上，此时，由于主体1通过收放组件与翻转杆10连接，而翻转杆10与固定杆9铰接，当拉绳18从主体1底部拉动主体1时，翻转杆10沿着固定杆9转动，使得主体1转动，直到主体1转动90度。
如图4所示，所述滑行机构包括推送组件和滑行组件，所述滑行组件设置在推送组件的一侧；
所述推送组件包括第二气缸19、连杆20、滑动块21和滑动杆22，所述第二气缸19水平设置，所述滑动杆22竖向设置，所述滑动杆22位于第二气缸19的一侧，所述滑动杆22穿过滑动块21且滑动杆22与滑动块21滑动连接，所述滑动块21有两个，两个滑动块21分别位于第二气缸19的两侧，两个滑动块21关于第二气缸19对称设置，所述连杆20有两个，两个连杆20的一端分别与两个滑动块21铰接，两个连杆20的另一端均与第二气缸19的气杆铰接；
所述滑行组件包括连接杆23、推送板24和滑轮25，所述推送板24位于滑动杆22的远离第二气缸19的一侧，所述推送板24与滑动杆22平行，所述连接杆23有两个，两个连接杆23的一端分别与两个滑动块21铰接，两个连接杆23的另一端均与推送板24铰接，所述滑轮25设置在推送板24的远离连接杆23的一侧，所述滑轮25有四个，四个滑轮25呈矩阵排列，所述主体1的远离丝杆5的一侧上设有四个第三开口，四个第三开口分别与四个滑轮25一一对应。
当第二气缸19启动时，第二气缸19的气杆收回，使得两个连杆20分别驱动两个滑动块21相互靠近，两个滑动块21分别通过两个连接杆23驱动推送板24向下移动，使得四个滑轮25向下伸出主体1。
如图4所示，所述滑动杆22的两端均设有限位组件，两个限位组件关于第二气缸19对称设置，所述限位组件包括套管26和第一弹簧27，所述套管26设置在滑动块21和第一弹簧27之间，所述套管26套设在滑动杆22上，所述套管26与滑动杆22同轴设置，所述套管26的一端与滑动块21抵靠，所述套管26的另一端通过第一弹簧27与主体1的内壁连接。
当老人坐在主体1上时，滑轮25有向主体1内滑动的趋势，此时两个滑动块21有相背运动的趋势，此时，套管26在第一弹簧27弹力的作用下会将滑动块21卡住，避免滑动块21移动，从而避免滑轮25滑入主体1。
如图5所示，所述套管26的内壁的两侧均设有一个凹槽，两个凹槽内均设有一个定位组件，所述定位组件包括第二弹簧28和定位球29，所述弹簧水平设置在凹槽的槽底和定位球29之间，所述滑动杆22的两侧均设有定位槽，两个定位球29分别位于两个定位槽内，两个定位球29分别与两个定位槽匹配。
当两个滑动块21相互靠近，使得滑轮25伸出主体1时，套管26在第一弹簧27的作用下沿着滑动杆22移动，此时，定位球29正好卡在定位槽内，当两个滑动块21有相背运动的趋势时，由于套管26被暂时限制了运动，故能避免滑动块21移动，从而进一步避免滑轮25滑入主体1。
作为优选，为了提高滑块6滑动的稳定性，所述条形槽为燕尾槽。
作为优选，为了保证滑块6的滑动速度，所述丝杆5的制作材料为不锈钢。
由于不锈钢不易被腐蚀，故能减缓丝杆5被腐蚀的速度，使得丝杆5表面长期保持光滑，避免因摩擦而产生的卡位现象，使得滑块6顺畅、快速地移动，从而保证滑块6的移动速度。
作为优选，为了增强吸盘11的密封性，所述吸盘11的底部设有橡胶圈。
作为优选，为了延长拉绳18的使用寿命，所述拉绳18为钢丝绳。
作为优选，为了减小滑动块21与滑动杆22间的摩擦力，所述滑动块21和滑动杆22的表面均涂有特氟龙涂层。
由于特氟隆涂层具有较低的摩擦系数，其润滑性，特别是自润滑性非常好，对其他物质几乎不粘附，故能减小滑动块21与滑动杆22间的摩擦力。
作为优选，为了便于操作，所述主体1上设有开关，所述开关分别与第一电机4、气泵12、第一气缸14、第二电机16和第二气缸19电连接。
作为优选，为了避免手部打滑，所述扶手3上设有防滑纹。
当老人在走动的过程中，由于疲劳等原因导致难以继续行走时，首先收放组件启动，将翻转组件向下推出主体1，使得主体1和移动轮2同时被抬高，之后，翻转组件工作，将机器人翻转90度，使得原本机器人的一侧位于主体1的底部，之后，滑行机构启动，使得主体1的底部伸出四个滑轮25，由于主体1的高度降低，老人可坐在主体1上，实现了机器人的载人功能，增强了机器人的实用性。
与现有技术相比，该具有载人功能的智能型陪护机器人，当老人在走动的过程中，由于疲劳等原因导致难以继续行走时，首先翻转机构启动，将机器人翻转90度，使得原本机器人的一侧位于主体1的底部，之后，滑行机构启动，使得主体1的底部伸出四个滑轮25，由于主体1的高度降低，老人可坐在主体1上，实现了机器人的载人功能，增强了机器人的实用性。
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)
1.一种具有载人功能的智能型陪护机器人，包括主体、设置在主体底部的移动轮和设置在主体一侧的扶手，其特征在于，还包括翻转机构和滑行机构，所述翻转机构和滑行机构均设置在主体内，所述翻转机构位于滑行机构的一侧，所述主体的底面设有第二开口；
所述翻转机构包括收放组件和翻转组件，所述收放组件与翻转组件传动连接；
所述收放组件包括第一电机、丝杆、滑块和收放杆，所述丝杆竖向设置，所述第一电机与丝杆传动连接，所述滑块上设有螺纹孔，所述丝杆经螺纹孔穿过滑块，所述丝杆与滑块螺纹连接，所述主体的一侧竖向设有条形槽，所述滑块的一侧位于条形槽内，所述滑块与条形槽匹配且滑动连接，所述收放杆水平设置在滑块的一侧；
所述翻转组件包括支撑块、固定杆、翻转杆、吸附单元、固定单元和拉动单元，所述翻转杆竖向设置在收放杆的远离滑块的一端，所述固定杆竖向设置在翻转杆的下方，所述固定杆与翻转杆同轴设置，所述翻转杆与固定杆铰接，所述支撑块设置在固定杆的下方，所述吸附单元设置在支撑块内，所述固定单元设置在翻转杆与固定杆之间，所述拉动单元设置在支撑块上；
所述吸附单元包括吸盘、气泵和通气管，所述吸盘朝下设置，所述支撑块的底面设有第一开口，所述吸盘位于第一开口的正上方，所述气泵位于吸盘的一侧，所述气泵通过通气管与吸盘的内部连通；
所述固定单元包括第一气缸和固定环，所述第一气缸竖向朝下设置在翻转杆的一侧，所述固定环设置在固定杆的一侧，所述第一气缸的气杆位于固定环内；
所述拉动单元包括第二电机、绞盘和拉绳，所述第二电机与绞盘传动连接，所述拉绳的一端卷绕在绞盘上，所述拉绳的另一端与主体的底部连接，所述拉绳与主体的连接处靠近主体的远离丝杆的一侧；
所述滑行机构包括推送组件和滑行组件，所述滑行组件设置在推送组件的一侧；
所述推送组件包括第二气缸、连杆、滑动块和滑动杆，所述第二气缸水平设置，所述滑动杆竖向设置，所述滑动杆位于第二气缸的一侧，所述滑动杆穿过滑动块且滑动杆与滑动块滑动连接，所述滑动块有两个，两个滑动块分别位于第二气缸的两侧，两个滑动块关于第二气缸对称设置，所述连杆有两个，两个连杆的一端分别与两个滑动块铰接，两个连杆的另一端均与第二气缸的气杆铰接；
所述滑行组件包括连接杆、推送板和滑轮，所述推送板位于滑动杆的远离第二气缸的一侧，所述推送板与滑动杆平行，所述连接杆有两个，两个连接杆的一端分别与两个滑动块铰接，两个连接杆的另一端均与推送板铰接，所述滑轮设置在推送板的远离连接杆的一侧，所述滑轮有四个，四个滑轮呈矩阵排列，所述主体的远离丝杆的一侧上设有四个第三开口，四个第三开口分别与四个滑轮一一对应。
2.如权利要求1所述的具有载人功能的智能型陪护机器人，其特征在于，所述滑动杆的两端均设有限位组件，两个限位组件关于第二气缸对称设置，所述限位组件包括套管和第一弹簧，所述套管设置在滑动块和第一弹簧之间，所述套管套设在滑动杆上，所述套管与滑动杆同轴设置，所述套管的一端与滑动块抵靠，所述套管的另一端通过第一弹簧与主体的内壁连接。
3.如权利要求2所述的具有载人功能的智能型陪护机器人，其特征在于，所述套管的内壁的两侧均设有一个凹槽，两个凹槽内均设有一个定位组件，所述定位组件包括第二弹簧和定位球，所述弹簧水平设置在凹槽的槽底和定位球之间，所述滑动杆的两侧均设有定位槽，两个定位球分别位于两个定位槽内，两个定位球分别与两个定位槽匹配。
4.如权利要求1所述的具有载人功能的智能型陪护机器人，其特征在于，所述条形槽为燕尾槽。
5.如权利要求1所述的具有载人功能的智能型陪护机器人，其特征在于，所述丝杆的制作材料为不锈钢。
6.如权利要求1所述的具有载人功能的智能型陪护机器人，其特征在于，所述吸盘的底部设有橡胶圈。
7.如权利要求1所述的具有载人功能的智能型陪护机器人，其特征在于，所述拉绳为钢丝绳。
8.如权利要求1所述的具有载人功能的智能型陪护机器人，其特征在于，所述滑动块和滑动杆的表面均涂有特氟龙涂层。
9.如权利要求1所述的具有载人功能的智能型陪护机器人，其特征在于，所述主体上设有开关，所述开关分别与第一电机、气泵、第一气缸、第二电机和第二气缸电连接。
10.如权利要求1所述的具有载人功能的智能型陪护机器人，其特征在于，所述扶手上设有防滑纹。
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