CN109381331B

CN109381331B - 踩背机器人

Info

Publication number: CN109381331B
Application number: CN201811364879.2A
Authority: CN
Inventors: 赵燕江; 腾野; 崔睿; 苏占鹏
Original assignee: Harbin University of Science and Technology
Current assignee: Harbin University of Science and Technology
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2020-09-18
Anticipated expiration: 2038-11-16
Also published as: CN109381331A

Abstract

踩背机器人，其特征在于，其组成包括：床身，X方向移动机构，Y方向移动机构，Z方向移动机构，Y方向相对运动机构，踩杆运动机构，所述的X方向移动机构的齿条与滑轨固定在床身上，Z方向移动机构固定在X方向移动机构的L形支撑架上，Y方向移动机构固定在Z方向移动机构的矩形连接板上，Y方向相对运动机构固定在Y方向移动机构的人字形连接板上，踩杆运动机构安装在Y方向相对运动机构的滑块上。

Description

踩背机器人

技术领域

本发明涉及一种踩背机器人，属于理疗器械领域。

背景技术

随着生活水平的日益提高与生活压力的逐渐增大，人们对踩背这种理疗按摩的需求显著上升。由于踩背技师劳动成本高昂且劳动强度大，用踩背机器人代替踩背技师可实现自动踩背大大节约了人力成本。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种踩背机器人，用以代替踩背技师节约人力成本，另外所设计的具有弹簧的踩杆机构可以有效的缓冲踩背力度，避免因为力度太大而对背部造成局部不适感。

基本技术方案。

作为优选的技术方案，其特征在于，所述的X方向移动机构是由直齿圆柱齿轮、齿条、齿轮电机、电机支撑架、齿轮轴支撑架、滑轨、滑块一、支撑板、L形支撑架、齿轮轴组成；齿条沿着X方向安装在床身正面，滑轨沿着X方向安装在床身侧面，滑块一安装在滑轨上，并可以沿床身在滑轨上滑动，支撑板下端设有圆孔，支撑板固定在滑块一上， L形支撑架固定在支撑板顶端，齿轮电机通过电机支撑架安装在支撑板外侧，齿轮轴支撑架安装在支撑板内侧，齿轮轴安装在齿轮轴支撑架的深沟球轴承内，电机一通过联轴器穿过支撑板圆孔与齿轮轴连接，齿轮轴通过键与直齿圆柱齿轮连接，直齿圆柱齿轮与齿条啮合；Z方向移动机构是由滑台一、电机一、矩形连接板组成，滑台一固定在L形支撑架上，电机一通过联轴器与滑台一的丝杠连接，矩形连接板固定在滑台一的滑块上；Y方向移动机构是由滑台二、电机二、人字形连接板组成，滑台二固定在矩形连接板上，电机二与滑台二的丝杠连接，人字形连接板固定在滑台二的滑块上。

作为优选的技术方案，其特征在于，所述的Y方向相对运动机构是由外框、双旋向丝杠、花键轴、滑块二、滑块三、电机三、电机四组成，外框固定在人字形连接板上，双旋向丝杠与花键轴安装在外框上，电机三通过联轴器与双旋向丝杠连接，电机四通过联轴器与花键轴连接，滑块二与滑块三分别安装在双旋向丝杠两侧。

作为优选的技术方案，其特征在于，所述的踩杆运动机构是由安装板一、安装板二、方板一、方板二、拐板一、拐板二、锥齿轮一、锥齿轮二、锥齿轮三、锥齿轮四、轴套一、轴套二、连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、踩杆一、踩杆二、踩杆支架一、踩杆支架二组成，安装板一固定在滑块二上，安装板二固定在滑块三上，方板一固定在安装板一的上端，踩杆支架一固定在安装板一的下端，方板二固定在安装板二的上端，踩杆支架二固定在安装板二的下端，方板一与方板二对称安装，拐板一固定在安装板一上，拐板一与安装板一平行的板段装有圆锥滚子轴承，拐板一与安装板一垂直的板段设有圆孔，拐板二固定在安装板二上，拐板二与安装板二平行的板段装有圆锥滚子轴承，拐板二与安装板二垂直的板段设有圆孔，拐板一与拐板二对称安装，锥齿轮一、锥齿轮三的毂孔为内花键形式与花键轴滑动配合安装，锥齿轮一与方板一之间装有推力轴承、锥齿轮三与方板二之间装有推力轴承，轴套一安装锥在锥齿轮一与拐板一之间并套在花键轴上，用于定位锥齿轮一，轴套二安装锥齿轮三与拐板二之间并套在花键轴上，用于定位锥齿轮三，锥齿轮一与锥齿轮二啮合，锥齿轮三与锥齿轮四啮合，连接轴一安装在拐板一的圆锥滚子轴承内，一端通过键与锥齿轮二连接，另一端通过键与连杆一的一端连接，连接轴二安装在拐板二的圆锥滚子轴承内，一端通过键与锥齿轮四连接，另一端通过键与连杆二的一端连接，连接轴三的一端通过键与连杆一的另一端连接，连接轴三的另一端通过轴承与连杆三的一端连接，连接轴四的一端通过键与连杆二另一端连接，连接轴四的另一端通过轴承与连杆四的一端连接，连接轴五的一端通过轴承与连杆三的另一端连接，连接轴五的另一端通过轴承与踩杆一的顶端连接，连接轴六的一端通过轴承与连杆四另一端连接，连接轴六的另一端通过轴承与踩杆二的顶端连接。

作为优选的技术方案，其特征在于，所述的踩杆支架整体呈L形，踩杆支架一端设有固定支撑板，一端设有轴孔，其中，轴孔的轴线与固定支撑板平行，踩杆支架一的固定支撑板安装在安装板一上，踩杆支架二的固定支撑板安装在安装板二上；踩杆的顶端设有轴承孔，末端设有弹簧与球形结构，踩杆一穿过踩杆支架一，并与踩杆支架一的轴孔滑动配合，踩杆二穿过踩杆支架二，并与踩杆支架二的轴孔滑动配合。

本发明的有益效果。

1.本发明通过使用踩杆X方向移动机构，踩杆Y方向移动机构，踩杆Z方向移动机构，踩杆相对运动机构，实现了踩背的精确定位，避免了盲目的踩背。

2.本发明的踩杆具有弹簧结构，可以有效地实现背部受力平缓柔和，减小了踩背过程中力度大小不均带来的不适感。

3.本发明所采用的双旋向丝杠与花键轴，可以使两个踩杆同时向中间挤压或者同时向两端分离，轻易的实现了踩背的不同间距的踩背方式，结构简单可靠。

附图说明

附图1：本发明的整体结构示意图1。

附图2：本发明的局部结构示意图2。

附图3：本发明的局部结构示意图3。

图中:1、床身，2、齿条，3、滑轨，4、滑块一，5、齿轮轴支撑架，6、直齿圆柱齿轮，7、齿轮电机，8、电机支撑架，9、支撑板，10、电机四，11、电机三，12、L形支撑架，13、滑台一，14、电机一，15、矩形连接板，16、电机二，17、滑块二，18滑台二，19、人字形连接板，20、安装板一，21、滑块三，22、安装板二，23、外框，24、双旋向丝杠，25、花键轴，26、锥齿轮三，27、锥齿轮四，28、连杆二，29、连杆四，30、锥齿轮二，31、踩杆支架二，32、踩杆二，33、连杆一，34、连杆三，35、锥齿轮一，36、踩杆支架一，37、踩杆一，38、方板一，39、轴套一，40、拐板一，41、拐板二，42、轴套二，43、方板二，44、连接轴二，45、连接轴四，46、连接轴六，47、连接轴五，48、连接轴三，49、连接轴一，50、齿轮轴。

具体实施方式

本发明结构示意图如图1、图2、图3所示。踩背机器人组成包括：床身（1），X方向移动机构，Y方向移动机构，Z方向移动机构，Y方向相对运动机构，踩杆运动机构，所述的踩杆X方向移动机构的齿条（2）与滑轨（3）固定在床身（1）上， Z方向移动机构固定在X方向移动机构的L形支撑架（12）上， Y方向移动机构固定在Z方向移动机构的矩形连接板（15）上，Y方向相对运动机构固定在踩杆Y方向移动机构的人字形连接板（19）上，踩杆运动机构安装在Y方向相对运动机构的滑块（17）（21）上。

X方向移动机构是由直齿圆柱齿轮（6）、齿条（2）、齿轮电机（7）、电机支撑架（8）、齿轮轴支撑架（5）、滑轨（3）、滑块一（4）、支撑板（9）、L形支撑架（12）、齿轮轴（）组成；齿条（2）沿着X方向安装在床身（1）正面，滑轨（3）沿着X方向安装在床身（1）侧面，滑块一（4）安装在滑轨（3）上，并可以沿床身（1）在滑轨(3)上滑动，支撑板(9)下端设有圆孔，支撑板（9）固定在滑块一(4)上，L形支撑架（12）固定在支撑板（9）顶端，齿轮电机（7）通过电机支撑架（8）安装在支撑板（9）外侧，齿轮轴支撑架（5）安装在支撑板（9）内侧，齿轮轴（）安装在齿轮轴支撑架（5）的深沟球轴承内，电机一（14）通过联轴器穿过支撑板（9）圆孔与齿轮轴（50）连接，齿轮轴（50）通过键与直齿圆柱齿轮齿轮（6）连接，直齿圆柱齿轮（6）与齿条（2）啮合；Z方向移动机构是由滑台一（13）、电机一（14）、矩形连接板（15）组成，滑台一（13）固定在L形支撑架（12）上，电机一（14）通过联轴器与滑台一（13）的丝杠连接，矩形连接板（15）固定在滑台一的滑块上；Y方向移动机构是由滑台二（18）、电机二（16）、人字形连接板（19）组成，滑台二（18）固定在矩形连接板上（15），电机二（16）与滑台二（18）的丝杠连接，人字形连接板（19）固定在滑台二（18）的滑块上。

Y方向相对运动机构是由外框（23）、双旋向丝杠（24）、花键轴（25）、滑块二（17）、滑块三（21）、电机三（11）、电机四（10）组成，外框（23）固定在人字形连接板（19）上，双旋向丝杠（24）与花键轴（25）安装在外框（23）上，电机三（11）通过联轴器与双旋向丝杠（24）连接，电机四（10）通过联轴器与花键轴（25）连接，滑块二（17）与滑块三（21）分别安装在双旋向丝杠（24）两侧。

踩杆运动机构是由安装板一(20)、安装板二(22)、方板一(38)、方板二(43)、拐板一(40)、拐板二(41)、锥齿轮一(35)、锥齿轮二(30)、锥齿轮三(26)、锥齿轮四(27)、轴套一(39)、轴套二(42)、连杆一(33)、连杆二(28)、连杆三(34)、连杆四(29)、踩杆一(37)、踩杆二(32)、踩杆支架一(36)、踩杆支架二(31)组成，安装板一(20)固定在滑块二(17)上，安装板二(22)固定在滑块三(21)上，方板一(38)固定在安装板一(20)的上端，踩杆支架一(36)固定在安装板一(20)的下端，方板二()固定在安装板二(22)的上端，踩杆支架二(31)固定在安装板二(22)的下端，方板一(38)与方板二(43)对称安装，拐板一(40)固定在安装板一(20)上，拐板一(40)与安装板一(20)平行的板段装有圆锥滚子轴承，拐板一(40)与安装板一(20)垂直的板段设有圆孔，拐板二(41)固定在安装板二(22)上，拐板二(41)与安装板二(22)平行的板段装有圆锥滚子轴承，拐板二(41)与安装板二(22)垂直的板段设有圆孔，拐板一(40)与拐板二(41)对称安装，锥齿轮一（35）、锥齿轮三（26）的毂孔为内花键形式与花键轴（25）滑动配合安装，锥齿轮一（35）与方板一（38）之间装有推力轴承、锥齿轮三（26）与方板二（43）之间装有推力轴承，轴套一（39）安装在锥齿轮一（35）与拐板一（40）之间并套在花键轴（25）上，用于定位锥齿轮一（35），轴套二（42）安装在锥齿轮三（26）与拐板二（41）之间并套在花键轴（25）上，用于定位锥齿轮三（26），锥齿轮一（35）与锥齿轮二（30）啮合，锥齿轮三（26）与锥齿轮四（27）啮合，连接轴一（49）安装在拐板一（40）的圆锥滚子轴承内，一端通过键与锥齿轮二（30）连接，另一端通过键与连杆一（33）的一端连接，连接轴二（44）安装在拐板二（41）的圆锥滚子轴承内，一端通过键与锥齿轮四（27）连接，另一端通过键与连杆二（28）的一端连接，连接轴三（48）的一端通过键与连杆一（33）的另一端连接，连接轴三（48）的另一端通过轴承与连杆三（34）的一端连接，连接轴四（45）的一端通过键与连杆二（28）另一端连接，连接轴四（45）的另一端通过轴承与连杆四（29）的一端连接，连接轴五（47）的一端通过轴承与连杆三（34）的另一端连接，连接轴五（47）的另一端通过轴承与踩杆一（37）顶端连接，连接轴六（46）的一端通过轴承与连杆四（29）另一端连接，连接轴六（46）的另一端通过轴承与踩杆二（32）顶端连接。

踩杆支架整体呈L形，踩杆支架一端设有固定支撑板，另一端设有轴孔，其中，轴孔的轴线与固定支撑板平行，踩杆支架一（36）的固定支撑板安装在安装板一（20）上，踩杆支架二（31）的固定支撑板安装在安装板二（22）上；踩杆的顶端设有轴承孔，末端设有弹簧与球形结构，踩杆一（37）穿过踩杆支架一（36），并与踩杆支架一（36）的轴孔滑动配合，踩杆二（32）穿过踩杆支架二（31），并与踩杆支架二（31）的轴孔滑动配合。

本发明在使用时的过程如下。

在使用前，先将踩背机器人归于原始位置，即滑台一（13）的滑块处于最高端状态。

使用时，可以实现多种运动方式。

实施方式一：齿轮电机（7）驱动直齿圆柱齿轮（6）动作，直齿圆柱齿轮（6）与齿条（2）的啮合运动下，通过直齿圆柱齿轮（6）的X方向运动实现踩杆一（37）和踩杆二（32）的X方向运动。

实施方式二：电机二（16）驱动滑台二（18）的丝杠动作，使滑台二（18）的滑块沿着Y方向运动，此时，可以实现踩杆一（37）和踩杆二（32）的Y方向运动。

实施方式三：电机一（14）驱动滑台一（13）的丝杠动作，使滑台一（13）的滑块沿着Z方向运动，此时，可以实现踩杆一（37）和踩杆二（32）的Z方向运动。

实施方式四：电机三（11）驱动双旋向丝杠动作，使滑块二（17）和滑块三（21）沿着Y方向接近或分离，此时，可以实现踩杆一（37）和踩杆二（32）的Y方向相对运动。

实施方式五：电机四（10）驱动花键轴（25）动作，花键轴（25）带动锥齿轮一（35）和锥齿轮三（26）运动，锥齿轮一（35）与锥齿轮二（30）啮合动作可以实现踩杆一（37）的踩背动作，锥齿轮三（26）与锥齿轮四（27）的啮合动作可以实现踩杆二（32）的踩背动作。

实施方式一、实施方式二、实施方式三、实施方式四、实施方式五配合动作，可以完成不同定位的踩背要求。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书描述的只是发明的原理，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些发明和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims

1.踩背机器人，其特征在于，其组成包括：床身，X方向移动机构，Y方向移动机构，Z方向移动机构，Y方向相对运动机构，踩杆运动机构，所述的X方向移动机构的齿条与滑轨固定在床身上，Z方向移动机构固定在X方向移动机构的L形支撑架上，Y方向移动机构固定在Z方向移动机构的矩形连接板上，Y方向相对运动机构固定在Y方向移动机构的人字形连接板上，踩杆运动机构安装在Y方向相对运动机构的滑块上；

所述的X方向移动机构是由直齿圆柱齿轮、齿条、齿轮电机、电机支撑架、齿轮轴支撑架、滑轨、滑块一、支撑板、L形支撑架、齿轮轴组成；齿条沿着X方向安装在床身正面，滑轨沿着X方向安装在床身侧面，滑块一安装在滑轨上，并可以沿床身在滑轨上滑动，支撑板下端设有圆孔，支撑板固定在滑块一上，L形支撑架固定在支撑板顶端，齿轮电机通过电机支撑架安装在支撑板外侧，齿轮轴支撑架安装在支撑板内侧，齿轮轴安装在齿轮轴支撑架的深沟球轴承内，电机一通过联轴器穿过支撑板圆孔与齿轮轴连接，齿轮轴通过键与直齿圆柱齿轮连接，直齿圆柱齿轮与齿条啮合；Z方向移动机构是由滑台一、电机一、矩形连接板组成，滑台一固定在L形支撑架上，电机一通过联轴器与滑台一的丝杠连接，矩形连接板固定在滑台一的滑块上；Y方向移动机构是由滑台二、电机二、人字形连接板组成，滑台二固定在矩形连接板上，电机二与滑台二的丝杠连接，人字形连接板固定在滑台二的滑块上；

所述的Y方向相对运动机构是由外框、双旋向丝杠、花键轴、滑块二、滑块三、电机三、电机四组成，外框固定在人字形连接板上，双旋向丝杠与花键轴安装在外框上，电机三通过联轴器与双旋向丝杠连接，电机四通过联轴器与花键轴连接，滑块二与滑块三分别安装在双旋向丝杠两侧；

所述的踩杆运动机构是由安装板一、安装板二、方板一、方板二、拐板一、拐板二、锥齿轮一、锥齿轮二、锥齿轮三、锥齿轮四、轴套一、轴套二、连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、踩杆一、踩杆二、踩杆支架一、踩杆支架二组成，安装板一固定在滑块二上，安装板二固定在滑块三上，方板一固定在安装板一的上端，踩杆支架一固定在安装板一的下端，方板二固定在安装板二的上端，踩杆支架二固定在安装板二的下端，方板一与方板二对称安装，拐板一固定在安装板一上，拐板一与安装板一平行的板段装有圆锥滚子轴承，拐板一与安装板一垂直的板段设有圆孔，拐板二固定在安装板二上，拐板二与安装板二平行的板段装有圆锥滚子轴承，拐板二与安装板二垂直的板段设有圆孔，拐板一与拐板二对称安装，锥齿轮一、锥齿轮三的毂孔为内花键形式与花键轴滑动配合安装，锥齿轮一与方板一之间装有推力轴承、锥齿轮三与方板二之间装有推力轴承，轴套一安装在锥齿轮一与拐板一之间并套在花键轴上，用于定位锥齿轮一，轴套二安装在锥齿轮三与拐板二之间并套在花键轴上，用于定位锥齿轮三，锥齿轮一与锥齿轮二啮合，锥齿轮三与锥齿轮四啮合，连接轴一安装在拐板一的圆锥滚子轴承内，一端通过键与锥齿轮二连接，另一端通过键与连杆一的一端连接，连接轴二安装在拐板二的圆锥滚子轴承内，一端通过键与锥齿轮四连接，另一端通过键与连杆二的一端连接，连接轴三的一端通过键与连杆一的另一端连接，连接轴三的另一端通过轴承与连杆三的一端连接，连接轴四的一端通过键与连杆二另一端连接，连接轴四的另一端通过轴承与连杆四的一端连接，连接轴五的一端通过轴承与连杆三的另一端连接，连接轴五的另一端通过轴承与踩杆一的顶端连接，连接轴六的一端通过轴承与连杆四另一端连接，连接轴六的另一端通过轴承与踩杆二的顶端连接。

2.根据权利要求1所述的踩背机器人，其特征在于，所述的踩杆支架一和踩杆支架二整体均呈L形，踩杆支架一和踩杆支架二的一端设有固定支撑板，另一端设有轴孔，其中，轴孔的轴线与固定支撑板平行，踩杆支架一的固定支撑板安装在安装板一上，踩杆支架二的固定支撑板安装在安装板二上；踩杆的顶端设有轴承孔，末端设有弹簧与球形结构，踩杆一穿过踩杆支架一，并与踩杆支架一的轴孔滑动配合，踩杆二穿过踩杆支架二，并与踩杆支架二的轴孔滑动配合。