CN109223460A - 长者行走辅助机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种长者行走辅助机器人。该机器人当传感器检测人体与主机的距离在正常距离值范围内时，行走电机工作，转向电机不工作；当传感器检测人体与主机的距离超出正常距离值时，转向电机工作使转向轮向靠近人体方向转动，当人体与主机的距离恢复到正常距离值范围内时，转向电机驱动转向轮回复平直方向后停止工作；当传感器检测人体与主机的距离小于正常距离值时，转向电机工作驱动转向轮向原理人体方向转动，当人体与主机的距离恢复到正常距离值范围内时，转向电机驱动转向轮回复平直方向后停止工作。本发明实现高效准确的跟随辅助支撑，也无需学习控制操作，方便了长者的使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种家用智能辅助机器人，尤其是长者行走辅助机器人。
背景技术
随着现在社会老龄化的发展，越来越多的老年人的行走机能逐步衰退，或者由于患病导致行走障碍，使得这一部分老年人无法进行正常的行走，而由于老年人的体力限制，往往无法进行其他大强度的体育锻炼，行走成为了老年人少数能够进行的锻炼或者康复途径。现有的有行走障碍的长者为了辅助行走，最常见的方式是借助拐杖进行支撑，辅助行走，这种方式的缺点在于拐杖本身单点着地，自身的稳定性不好，即使现在市面上存在有多点着地的拐杖，但此类拐杖的着地部分和杆体为活动连接，老年人的手部力量不足时不容易掌握平衡和稳定，使用效果不好。随着技术的发展，市场上出现了各种可以辅助长者行走的机器人，此类机器人通过电动行走轮组件带动主机部分移动，主机上部设有扶手，通过自动行走为老人提供支撑，但现有的行走机器人的随性转向一般还是要通过人手去操作，通过人手施加一个改变方向的力，机器人收到受力信号以后，调整方向轮方向，达到跟随人体行走方向的目的，这样的方式提高了学习成本，不便于老年人学习和操作，同时也如容易产生误操作。
发明内容
本发明的目的之一是提供可以无需人为控制、且能有效提高跟随准确性的长者行走辅助机器人。
该机器人包括一结构组件和电控机构，所述的结构组件包括一主机，主机底部设有行走轮和转向轮，主机上部设有扶手，其改进在于：所述的扶手位于主机顶部靠近于一侧边缘设置，该侧主机的侧壁上设置有多个检测人体距离主机距离的传感器；所述的电控机构包括一控制器，所述的控制器连接有行走电机、转向电机以及所述的传感器，控制器中设置有人体与主机的正常距离值，当传感器检测人体与主机的距离在正常距离值范围内时，行走电机工作，转向电机不工作；当传感器检测人体与主机的距离超出正常距离值时，转向电机工作使转向轮向靠近人体方向转动，当人体与主机的距离恢复到正常距离值范围内时，转向电机驱动转向轮回复平直方向后停止工作；当传感器检测人体与主机的距离小于正常距离值时，转向电机工作驱动转向轮向原理人体方向转动，当人体与主机的距离恢复到正常距离值范围内时，转向电机驱动转向轮回复平直方向后停止工作。
优选地，所述的扶手连接有升降结构，所述的升降结构连接有驱动其升降的扶手升降驱动电机，该升降驱动电机连接所述的控制器，所述的传感器检测到人体进入正常距离范围值并保持设定时间后，控制器驱动扶手升降驱动电机工作，驱动扶手进入使用高度；扶手上设置有停用开关，在使用完毕以后，按下停用开关，控制器不再控制转向轮和行走轮跟随人体，且控制器驱动扶手升降驱动电机工作，驱动扶手降低到初始高度。
优选地，所述的主机顶面上设有一坐垫，所述的坐垫安装于升降支架上，所述的升降支架连接有坐垫升降电机，坐垫升降电机连接于所述的控制器，控制器还连接有一坐垫开关，初始状态下，升降支架处于下降到最低状态，一次触发坐垫开关时，坐垫升降电机驱动升降支架上升，将坐垫抬升到人体正常坐下的高度；二次触发坐垫开关时，坐垫升降电机驱动升降支架继续上升，辅助人体站立；三次触发坐垫开关时，坐垫升降电机驱动升降支架下降，恢复到初始状态高度。
优选地，所述的坐垫开关一次触发，坐垫上升的同时，扶手下降到最低高度；所述的坐垫开关三次触发，坐垫下降的同时，扶手上升到使用高度。
本发明的长者行走辅助机器人在工作时，可以根据人体距离主机的距离来判断人体的行动意图，从而控制行走轮和转向轮自动跟随人体直行、转弯，无需人为的去控制使用方向，从而实现高效准确的跟随辅助支撑，也无需学习控制操作，方便了长者的使用。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的功能模块图。
具体实施方式
如图1-图2所示，本实施例的长者行走辅助机器人包括一结构组件和电控机构，所述的结构组件包括一主机1，主机1底部设有行走轮2和转向轮3，主机1上部设有扶手4，所述的扶手4位于主机1顶部靠近于一侧边缘设置，该侧主机1的侧壁上设置有多个检测人体距离主机距离的传感器5；所述的电控机构包括一控制器6，所述的控制器6连接有行走电机7、转向电机8以及所述的传感器5，控制器6中设置有人体与主机1的正常距离值，当传感器5检测人体与主机1的距离在正常距离值范围内时，行走电机7工作，转向电机8不工作；当传感器5检测人体与主机1的距离超出正常距离值时，转向电机8工作使转向轮向靠近人体方向转动，当人体与主机1的距离恢复到正常距离值范围内时，转向电机8驱动转向轮回复平直方向后停止工作；当传感器5检测人体与主机1的距离小于正常距离值时，转向电机8工作驱动转向轮3向原理人体方向转动，当人体与主机1的距离恢复到正常距离值范围内时，转向电机8驱动转向轮3回复平直方向后停止工作。
使用时，通过传感器5实时监控人体与主机1的距离，当距离在正常距离值范围内时，行走电机7工作，实现自动跟随人体行走，此时通过扶手4给用户实现支撑辅助，当人体离开后靠近主机时，表示用户有转弯意图，此时控制器6控制转向电机8工作，根据距离变化控制主机的行走方向发生变化，从而使用户无需介入，主机即可与用户的行走、转弯动作向匹配，实现稳定的行走支撑辅助。
为了避免用户到家以后，该机器人还跟随这用户四处走动，本实施例中，所述的扶手4连接有升降结构41，所述的升降结构41连接有驱动其升降的扶手升降驱动电机42，该升降驱动电机42连接所述的控制器6，所述的传感器5检测到人体进入正常距离范围值并保持设定时间后，控制器6驱动扶手升降驱动电机41工作，驱动扶手4进入使用高度；扶手4上设置有停用开关43，在使用完毕以后，按下停用开关43，控制器6不再控制转向轮和行走轮跟随人体，且控制器6驱动扶手升降驱动电机工作，驱动扶手4降低到初始高度。用户在不需要跟随辅助时，按动扶手上的停用开关，主机停留在原地，扶手自动降低收拢。
有一种使用场景是用于在行走一段时间以后需要坐下休息，但未必当时就能找到合适的位置进行休息，为了在提供行走辅助的同时能够实现坐下休息的辅助，本实施例中，所述的主机1顶面上设有一坐垫9，所述的坐垫9安装于升降支架91上，所述的升降支架91连接有坐垫升降电机92，坐垫升降电机92连接于所述的控制器6，控制器6还连接有一坐垫开关93，初始状态下，升降支架91处于下降到最低状态，一次触发坐垫开关93时，坐垫升降电机92驱动升降支架91上升，将坐垫9抬升到人体正常坐下的高度；二次触发坐垫开关93时，坐垫升降电机92驱动升降支架91继续上升，辅助人体站立；三次触发坐垫开关93时，坐垫升降电机92驱动升降支架91下降，恢复到初始状态高度。
为了使用户在坐下时避免扶手对用户造成干扰，同时在用户从坐下状态站立以后能够随机进行行走支撑，本实施例中，所述的坐垫开关93一次触发，坐垫上升的同时，扶手9下降到最低高度；所述的坐垫开关93三次触发，坐垫下降的同时，扶手上升到使用高度。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.长者行走辅助机器人，包括一结构组件和电控机构，所述的结构组件包括一主机，主机底部设有行走轮和转向轮，主机上部设有扶手，其特征在于：所述的扶手位于主机顶部靠近于一侧边缘设置，该侧主机的侧壁上设置有多个检测人体距离主机距离的传感器；所述的电控机构包括一控制器，所述的控制器连接有行走电机、转向电机以及所述的传感器，控制器中设置有人体与主机的正常距离值，当传感器检测人体与主机的距离在正常距离值范围内时，行走电机工作，转向电机不工作；当传感器检测人体与主机的距离超出正常距离值时，转向电机工作使转向轮向靠近人体方向转动，当人体与主机的距离恢复到正常距离值范围内时，转向电机驱动转向轮回复平直方向后停止工作；当传感器检测人体与主机的距离小于正常距离值时，转向电机工作驱动转向轮向原理人体方向转动，当人体与主机的距离恢复到正常距离值范围内时，转向电机驱动转向轮回复平直方向后停止工作。
2.如权利要求1所述的长者行走辅助机器人，其特征在于：所述的扶手连接有升降结构，所述的升降结构连接有驱动其升降的扶手升降驱动电机，该升降驱动电机连接所述的控制器，所述的传感器检测到人体进入正常距离范围值并保持设定时间后，控制器驱动扶手升降驱动电机工作，驱动扶手进入使用高度；扶手上设置有停用开关，在使用完毕以后，按下停用开关，控制器不再控制转向轮和行走轮跟随人体，且控制器驱动扶手升降驱动电机工作，驱动扶手降低到初始高度。
3.如权利要求2所述的长者行走辅助机器人，其特征在于：所述的主机顶面上设有一坐垫，所述的坐垫安装于升降支架上，所述的升降支架连接有坐垫升降电机，坐垫升降电机连接于所述的控制器，控制器还连接有一坐垫开关，初始状态下，升降支架处于下降到最低状态，一次触发坐垫开关时，坐垫升降电机驱动升降支架上升，将坐垫抬升到人体正常坐下的高度；二次触发坐垫开关时，坐垫升降电机驱动升降支架继续上升，辅助人体站立；三次触发坐垫开关时，坐垫升降电机驱动升降支架下降，恢复到初始状态高度。
4.如权利要求3所述的长者行走辅助机器人，其特征在于：所述的坐垫开关一次触发，坐垫上升的同时，扶手下降到最低高度；所述的坐垫开关三次触发，坐垫下降的同时，扶手上升到使用高度。
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