CN110664567B - 一种不改变坐姿的转乘护理机器人 - Google Patents
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Abstract
一种不改变坐姿的转乘护理机器人,所述护理机器人包括基座和移动连接在基座内部上方的托举机构,以及移动连接在托举机构底部外侧的抱腿机构,且所述抱腿机构的正上方还设置有环抱式护腰机构,所述环抱式护腰机构移动连接在托举机构上部的外侧。该种转乘护理机器人在转运过程中不改变人体的姿态,能够最小程度减少转运过程中对人身体的影响,适合用于老年人家庭、养老机构、医疗机构等地方,可实现人的上床、离床、乘坐轮椅、如厕、洗浴等活动,而且调节方便,适用人群范围较广,具有非常理想的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及护理类机器人领域,尤其涉及一种不改变坐姿的转乘护理机器人。
背景技术
随着中国老龄化日趋严峻,中国对于养老康养类辅具的需求也不断增加,养老康养辅具类产品也不断涌现。老年人身体机能随着年龄的增加而不断退化,缺乏运动能力,老年人在轮椅、床、卫生间之间的转移成了一大问题。人工转移搬运老年人不仅对于搬运人员是一种负担而且会对老人身体造成不必要的损伤。目前已有的转乘机器人多是需要先改变坐姿或者身体姿态然后换乘到机器人上,在这个过程中对于身体机能较差的老人将会有一定的身体负担,对身体造成不必要的影响。
现阶段日本已经研发出一种具有搬运功能的护理机器人(中国专利申请号:201380076990.0)该机器人主要由保持部、基台、身体支撑部、信息获取装置组成。在机器人搬运老人时,该机器人的保持部仅为一个向被护理人对象敞开的俯视呈U形的柔性装置,在转乘时需要人趴在上面,不能保证安全姿势,在搬运老人时可能出现后倾或者压迫身体的风险,而且身体姿态改变大。
国内,河北工业大学研发出了一种移乘搬运护理机器人(专利申请号201720534050.7),该机器人由扶手,升降座椅机构、防止翻倒机构、脚踏板机构、机身、导向脚轮、主体支撑连杆、主体转动连杆、胸靠部分、刚性支撑部分和环抱部分组成。该机器人搬运老人时需先将双脚踩到脚踏板上,在升降座椅升起这一段时间内老人处于下半身无支撑状态,在这一过程中也需要改变老人身体姿态。
虽然现在国内外已经出现了转乘机器人,但现已出现的转乘机器人都存在在转乘时改变人体姿态的缺点,这种身体姿态的改变大多会对身体造成压迫感,至今并未出现一种在不改变人体坐姿的情况下进行转乘的机器人。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种在不改变人的坐姿的条件下实现快速换乘转乘的一种不改变坐姿的转乘护理机器人。
本发明采用的技术方案如下:
本发明所提出的一种不改变坐姿的转乘护理机器人,所述护理机器人包括基座和移动连接在基座内部上方的托举机构,以及移动连接在托举机构底部外侧的抱腿机构,且所述抱腿机构的正上方还设置有环抱式护腰机构,所述环抱式护腰机构移动连接在托举机构上部的外侧。
所述基座包括中空壳体和设置在中空壳体内部两侧的第一导轨,以及设置在中空壳体底部左右两侧且向外延伸一定距离的大跨度支脚,所述中空壳体和大跨度支脚的底端外侧设置有万向轮,且中空壳体底端中部区域通过底盘连接有麦克纳姆轮。
所述托举机构包括设置在中空壳体内部的矩形框架和设置在矩形框架上端部的固定盖,及设置在矩形框架外部两侧且与第一导轨对应移动连接的第一滑块,以及横向设置在矩形框架内部的固定板和设置在固定板中部区域的S形构件,且所述矩形框架底部和顶部之间设置有丝杠。
所述矩形框架内部两侧设置有第二导轨,且所述固定板的两侧设置有与第二导轨对应移动连接的第二滑块。
所述矩形框架的底部与中空壳体的底部之间设置有电推缸。
所述抱腿机构包括水平固定在S形构件外端部的支撑板和对称设置在支撑板上表面的双凹形托腿件,以及可伸缩的设置在支撑板底部的托板。
所述双凹形托腿件的内表面设置有充气气囊。
所述环抱式护腰机构包括移动连接在固定盖内部的连接板和固定连接在连接板外端部的支撑壳体,以及对称设置在支撑壳体两侧内部的环抱式弧形伸出板,且所述弧形伸出板驱动方式为闭环绳驱动。
所述弧形伸出板的内表面设置有充气气囊。
所述支撑壳体上表面两侧设置有对称的扶手。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
1.转运过程中能够保证人的坐姿不改变,避免在转运过程中对人身体造成附加的负担,在转乘过程中更安全舒适。
2.本发明在人体乘坐的托板上和护腰机构的弧形伸出板上都设置有气囊,接触、乘坐位置都设置为软接触,保证转运过程的安全性及舒适性,而且抱腿机构和护腰机构均可调节位置,适用人群范围较广。
附图说明
图1是本发明所提出的一种不改变坐姿的转乘护理机器人一个实施例的整体结构示意图;
图2是图1的侧视结构示意图;
图3是图1的俯视结构示意图;
图4是图1中基座和托举机构的剖面结构示意图;
图5是图1中弧形伸出板的驱动结构示意图;
图6是图1底部的结构示意图;
图7是使用状态示意图。
其中,附图标记:1、基座;2、托举机构;3、抱腿机构;4、环抱式护腰机构;11、中空壳体;12、第一导轨;13、大跨度支脚;14、电推缸;15、万向轮;16、底盘;17麦克纳姆轮;21、矩形框架;22、固定盖;23、第一滑块;24、固定板;25、S形构件;26、丝杠;27、第二导轨;28、第二滑块;31、固定板;32、双凹形托腿件;33、托板;34、充气气囊;41、连接板;42、支撑壳体;43、弧形伸出板;44、气囊;45、扶手;46、外滑道滑轮;47、内滑道滑轮;48、尼龙绳卷筒;49、尼龙绳;410、电机。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
需要说明的是,在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
参见图1至图6,给出了本发明所提出的一种不改变坐姿的转乘护理机器人的一个实施例的具体结构。该转乘护理机器人包括基座1、托举机构2、抱腿机构3以及环抱式护腰机构4。
其中,所述基座1包括中空壳体11和设置在中空壳体11内部左右两侧的第一导轨12,以及设置在中空壳体底部左右两侧且向外延伸一定距离的大跨度支脚13,本实施例中,所述中空壳体11可采用由结构件搭建的内中空框架式外包装壳体;所述大跨度支脚13可固定连接或折叠连接在中空壳体11两侧,主要起稳定作用,所述中空壳体11和两个大跨度支脚13的底端外侧均设置有万向轮15,且中空壳体11底端中部区域安装有托盘16,该托盘16的两侧分别连接有麦克纳姆轮17,所述万向轮15和麦克纳姆轮17相配合可实现机器人整体快速的全向移动。
所述托举机构2包括设置在筒形中空壳体11内部的矩形框架21和设置在矩形框架21上端部的固定盖22,及设置在矩形框架21外部两侧的第一滑块23,所述第一滑块23与第一导轨12相互配合形成移动连接,使得托举机构2与基座1之间可相对的纵向移动一定行程,以及横向设置在矩形框架21内部的固定板24和设置在固定板24中部区域的S形构件25,且所述矩形框架21底部和顶部之间设置有丝杠26,该丝杠26可在伺服电机的驱动下,实现固定板24的上下移动,从而带动抱腿机构3进行上下移动;所述矩形框架21内部的左右两侧安装有第二导轨27,且固定板24的两端部安装有第二滑块28,所述固定板24通过第二滑块28与第二导轨相互配合与矩形框架21之间形成移动连接,使得固定板24及S形构件25可相对于矩形框架21纵向移动一定行程;所述矩形框架21的底部与中空壳体11的底部之间设置有电推缸14,用于驱动矩形框架21从而使托举机构2上提将抱腿机构3抬起。
所述抱腿机构3包括水平固定在S形构件25外端部的支撑板31和对称设置在支撑板31上表面的双凹形托腿件32,以及可伸缩的设置在支撑板31底部的托板33,该托板33的表面也可根据实际需要安装气囊;凹形托腿件32内可设置微型电推缸,使其具有一定的独立自由度,可在竖直方向上移动,在S形构件位置固定后将腿部进一步上抬一定角度,从而便于托板33伸出托住臀部;所述凹形托腿件32的内表面设置有充气气囊34,对人体腿部提柔性支撑;所述托板33末端可设置电机,并采用齿轮齿条在导轨滑块的导向下实现伸缩,用来对人的臀部提供支撑。
所述环抱式护腰机构4包括横向移动连接在固定盖22内部的矩形结构连接板41和固定安装在连接板41外端部的支撑壳体42,该支撑壳体42的上表面的左右两侧固定安装有两个扶手45,以及对称设置在支撑壳体42两侧内部的环抱式弧形伸出板43,且所述弧形伸出板43的内表面还设置有充气气囊44;其中,所述连接板41同样采用导轨和滑块的方式移动连接在固定盖22的内部,使得护腰机构4整体可在水平方向上前后移动一定行程,便于调整位置;且所述弧形伸出板43驱动方式为闭环绳驱动,参见图5,用尼龙绳49通过外滑道滑轮46和内滑道滑轮47在尼龙绳卷筒48和弧形伸出板43之间形成闭环,尼龙绳卷筒48在电机410的驱动下通过尼龙绳49带动弧形伸出板43从而实现弧形伸出板43的伸缩。
本发明转乘护理机器人的转乘过程为:在床上坐着的老人,需要坐到轮椅上,转乘护理机器人通过万向轮15和麦克纳姆轮17运行到老人对面,老人将双腿分开一定的空间能够允许转乘机器人的抱腿机构3进入小腿内侧,然后护腰机构4伸出,护腰机构4伸出到适当位置后弧形伸出板43伸出,弧形伸出板43伸出后安装在弧形伸出板43上的气囊44充气,起到保护老人作用;之后,抱腿机构3抬升,使双腿都进入凹形托腿件32里面,并且抬到与床平齐,双凹形托腿件32内侧安装的气囊34充气,充气后双凹形托腿件32托举双腿使得大腿与床之间有一定的空隙,这时托板33伸出,伸出后双凹形托腿件32回落;之后,托举机构2抬升将老人抬起,转乘到轮椅上。放到轮椅上时双凹形托腿件32先抬升,将托板33收回,托板33收回后双凹形托腿件32回落,抱腿机构3整体下降,护腰机构4上的弧形伸出板43缩回,护腰机构4收回,转乘完成。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种不改变坐姿的转乘护理机器人,其特征在于:所述护理机器人包括基座和移动连接在基座内部上方的托举机构,以及移动连接在托举机构底部外侧的抱腿机构,且所述抱腿机构的正上方还设置有环抱式护腰机构,所述环抱式护腰机构移动连接在托举机构上部的外侧;
所述基座包括中空壳体和设置在中空壳体内部两侧的第一导轨,以及设置在中空壳体底部左右两侧且向外延伸一定距离的大跨度支脚,所述中空壳体和大跨度支脚的底端外侧设置有万向轮,且中空壳体底端中部区域通过底盘连接有麦克纳姆轮;
所述托举机构包括设置在中空壳体内部的矩形框架和设置在矩形框架上端部的固定盖,及设置在矩形框架外部两侧且与第一导轨对应移动连接的第一滑块,以及横向设置在矩形框架内部的固定板和设置在固定板中部区域的S形构件,且所述矩形框架底部和顶部之间设置有丝杠;
所述矩形框架内部两侧设置有第二导轨,且所述固定板的两侧设置有与第二导轨对应移动连接的第二滑块。
2.根据权利要求1所述的一种不改变坐姿的转乘护理机器人,其特征在于:所述矩形框架的底部与中空壳体的底部之间设置有电推缸。
3.根据权利要求1所述的一种不改变坐姿的转乘护理机器人,其特征在于:所述抱腿机构包括水平固定在S形构件外端部的支撑板和对称设置在支撑板上表面的双凹形托腿件,以及可伸缩的设置在支撑板底部的托板。
4.根据权利要求3所述的一种不改变坐姿的转乘护理机器人,其特征在于:所述双凹形托腿件的内表面设置有充气气囊。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种不改变坐姿的转乘护理机器人,其特征在于:所述环抱式护腰机构包括移动连接在固定盖内部的连接板和固定连接在连接板外端部的支撑壳体,以及对称设置在支撑壳体两侧内部的环抱式弧形伸出板,且所述弧形伸出板驱动方式为闭环绳驱动。
6.根据权利要求5所述的一种不改变坐姿的转乘护理机器人,其特征在于:所述弧形伸出板的内表面设置有充气气囊。
7.根据权利要求5所述的一种不改变坐姿的转乘护理机器人,其特征在于:所述支撑壳体上表面两侧设置有对称的扶手。
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