CN110876666A - 一种人工智能助老助残多功能伺服车 - Google Patents

Abstract

本发明一种人工智能助老助残多功能伺服车，应用“拱桥形”宽体6轮智能底座，蜗轮蜗杆减速电机升降设备，气囊键臂组合身体保护固定设备三个技术单元。融入了定位导航技术、计算机嵌入技术、陀螺仪技术系统、传感器技术等较先进的技术理念和设备。针对残障患者和老年失能人士生活起居中的“倒地移动”，“坐卧移动”，“如厕如浴移动”，“乘车移动”，“室内移动”、“户外移动”等需要移动辅助的需求。采用机械臂工作方式，模仿人体搂抱和托举行为，实施躯体保护性移动。本发明具有智能平衡、远程遥控，自动定位导航功能。本发明还兼具轮椅、扫地、拖地、吸尘、搬运重物等功能。

Description

一种人工智能助老助残多功能伺服车

技术领域

本发明涉及一种康复辅助器具，具体是一种帮助失能或残障人士生活起居、移动躯体的具有人工智能元素的多功能服务辅助器具。

背景技术

随着老龄化的到来，越来越多的老年人进入失能或半失能的阶段，这些失能或半失能的老年人和残障人士生活起居最大的困难是躯体移动问题，如何在这个阶段利用辅助器具帮助其正常生活，一直是家庭成员和医疗康复护理工作者关注的问题。

目前，失能、半失能或残障人士躯体移动的辅助器具，主要有二种技术：第一种的轮椅技术，轮椅对轻度半失能是比较适宜的一种辅助工具，但是对较重的半失能或失能或残障人士来讲就不适用了，主要是上下轮椅需要多人辅助。于是我们不得不借用另一种辅助工具，那就是第二种技术，移位机技术，移位机目前有三种类型，一是在房屋顶部安装吊轨，运用电动葫芦和吊兜，将躯体吊起，沿预定轨道移动的方式。 二是采用可移动式小吊车、吊兜等设备将躯体吊起移动的方式。三是利用人体腋窝部肌肉及肩胛骨做支撑，将躯体托起移动的方式。这几种方式都在一定程度上解决了失能者躯体移动问题，但是都需要多名医护人员或其他人辅助才能完成，而且受居室环境等因素制约，极不方便。鉴于其功能单一，闲置率较高。许多家庭在购置设备时会纠结于功能性和性价比。

近几年来，国内外对躯体移动辅助器具进行了一些研究和探索，出现了一些新产品，这些产品在设计上大都缺乏实用性和个性化。高端产品价格昂贵，体积庞大，操作复杂，不适合一般家庭使用。中低端产品虽然在一些方面有所改进，但是自动化、智能化、功能化程度不高，随着养老产业的发展，许多失能老人将进入养老机构，利用辅助器具减轻护理强度，是提高护理质量的基础。空巢家庭护理，辅助器具将成为必须。汽车进入家庭，利用辅助器具帮助失能人士出入车厢，也是辅助器具应具备的功能。因此，多功能化、智能化、方便携带等功能，成为辅助器械的发展方向。

发明内容

本发明一种人工智能助老助残多功能伺服车，克服现有技术和功能的不足，应用“拱桥形”宽体6轮智能底座，蜗轮蜗杆减速电机升降设备，气囊键臂组合身体保护固定设备三个技术单元。融入了定位导航技术、计算机嵌入技术、陀螺仪技术系统、传感器技术等较先进的技术理念和设备。针对残障患者和老年失能人士生活起居中的“倒地移动”，“坐卧移动”，“如厕如浴移动”，“乘车移动”，“室内移动”“户外移动”等需要移动辅助的需求。提供一种以蓄电池为动力，采用机械臂工作方式，模仿人体搂抱和托举行为，实施躯体保护性移动平台。本发明具有智能平衡、远程遥控，自动定位导航功能。本发明还兼具轮椅、扫地、拖地、吸尘、搬运重物等功能。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的。

所述一种人工智能助老助残多功能伺服车，包括智能底座系统、定位导航技术系统、计算机嵌入系统、陀螺仪平衡系统、传感器技术系统。其特征在于所述底座为“拱桥形”结构框架，底座桥面框架左右两侧为支撑框架A和支撑框架B，形成一个宽体的“拱桥形”框架。支撑框架B宽度大于支撑框架A，规范可伸缩边梁依次向内折叠；支撑框架A、支撑框架B底部安装有差速脚轮或万向脚轮，支撑框架A、支撑框架B一侧与可伸缩边梁连接，连接部为转角枢轴，转角枢轴与转角电机A连接，作用于可伸缩边梁横向转动；可伸缩边梁上部安装有折叠脚踏板，底部安装有万向脚轮A和万向脚轮B，万向脚轮A和万向脚轮B支撑部设置有平衡传感器。

底座桥面框架上部为设备保护箱；底座桥面框架居中部为升降系统设备，升降系统设备包括竖立的固定立臂A和固定立臂B刚接，固定立臂A和固定立臂B分别套接或内置滑动立臂A和滑动立臂B，滑动立臂A和滑动立臂B底部与连接架刚接，连接架与电动推杆A连接，电动推杆A作用于滑动立臂A和滑动立臂B上下移动；滑动立臂A和滑动立臂B顶端安装一个或两侧各安装一个蜗轮蜗杆减速电机，两侧的两个蜗轮蜗杆减速电机连接在一根同心轴上，同心轴居中部与升降臂A后端连接，连接部安装有电磁制动器或双向荆爪齿合器。

升降臂A前端设置有横向旋转枢轴，横向旋转枢轴与伸缩臂连接，伸缩臂与升降臂B后端连接，升降臂B上部设置有固定销轴，固定销轴连接电动推杆B底部。升降臂B下部设置有附件连接器。升降臂B前端为梯形角度调整器，梯形角度调整器底端的枢轴F与升降臂B铰接。梯形角度调整器上方的枢轴B与电动推杆B伸缩臂连接。连接部为一个带有弯度的拐角架，电动推杆B作用于梯形角度调整器和身体保护框架（30）整体纵向180°旋转。梯形角度调整器刚接横向旋转枢轴，横向旋转枢轴与连接轴铰接，作用于身体保护框架横向180°旋转。

身体保护框架为利用计算机嵌入技术、陀螺仪平衡技术、传感器技术，综合设计的一种从身体前边抱箍住腰部、臀部的立体半圆形结构，可以纵向、横向转动的智能化机械仿生框架；身体保护框架由主体框架、臂板角度调整器、功能臂板、气囊键臂连接组成；主体框架为由二个“U”形框架与一个长方体框架连接组成的“马鞍形”框架，居中部外侧与升降臂连接，并安装有陀螺仪；主体框架内侧为臂板角度调整器，臂板角度调整器与中心轴连接，中心轴两侧连接功能臂板；功能臂板为一弧形臂板；功能臂板居中部与主体框架两侧缺口处的臂板枢轴铰接；功能臂板另一端与气囊键臂连接，连接部为三联枢轴。三联枢轴分别固定键臂枢轴A和键臂枢轴B；键臂枢轴A安装有转角电机C并与键形臂板A组连接，作用于键形臂板A组整体转动；键臂枢轴B安装有转角电机D，并与键形臂板B组连接，作用于键形臂板B组整体转动；键形臂板A组和键形臂板B组交互向内转动，逐步抱箍住躯体肩背部和臀部；主体框架底部为安装有传感器的臀部固定器，作用于臀部托举固定。

本发明采用仿生技术，传感器技术，模仿人体拥抱、托举的行为，从前面对身体实施保护性直接固定。其特征在于所述键形臂板A组和键形臂板B组为由多个安装有气囊架，气囊和键臂传感器的键形臂板组成的气囊键臂组合体；键形臂板A组从身体两侧逐步向肩背部、臀部伸展紧锁，通过传感器的感应信号，膨胀气囊，垫起躯体；随之，键形臂板B组利用键形臂板A组垫起躯体的空隙跟进插入，进一步向肩背部、臀部伸展紧锁，通过传感器的感应信号，膨胀气囊，进一步垫起、抱箍躯体，键形臂板B组再次跟进插入，二个组合体交互循环跟进插入作业，直至将身体箍住。

为了保持本发明在工作期间的平衡性和稳定性，本发明安装了陀螺仪。其特征在于所述陀螺仪为一个与计算机嵌入系统联机，作用于保持身体保护框架重心稳定的智能化平衡系统；当身体保护框架抱箍住身体，进行纵向或横向移动或行进整体运动时，陀螺仪与计算机嵌入系统共同监测身体保护框架工作重心保持状况，当身体保护框架发生工作重心偏移或可能导致本发明侧翻的情况下，计算机嵌入系统自动操纵可伸缩边梁横向、纵向、多角度移动伸缩，扩大或移动由底座和二个万向脚轮A组成的三角形重心范围，保持身体保护框架重心稳定。

为了适应不同患者的需求，本发明设计了身体保护框架的更换配件，此配件将身体的主要部位如臀部、腰部、背部、头颈部分别实施保护性固定，特别适用于重度失能患者使用。其特征在于所述身体保护框架或为“管型框架+吊兜”组合结构；管型框架为可伸缩型框架；管型框架背面居中部为框架固定板，框架固定板刚接连接轴和陀螺仪传感器；框架固定板与目字形框架连接，目字形框架前面呈弧形，可以包裹身体前半身，目字形框架两侧为框架管A和框架管D，框架管A和框架管D与大“U”形管架连接，连接部为可插入框架管A和框架管D的框架管E和框架管F；目字形框架中部为框架管B和框架管C，框架管B和框架管C与小“U”形管架连接，连接部为可插入框架管B和框架管C的框架管G和框架管H；目字形框架、大“U”形管架、小“U”形管架安装有连接扣；吊兜由臀部吊兜、肩背腰吊兜、头颈吊兜组成，臀部吊兜、肩背腰吊兜、头颈吊兜的连接锁扣分别与管型框架各部的连接扣连接。吊兜为可组合或单独使用的设备。

根据人体结构的特点，在移动过程中，臀部往往是人体的重心，为了保障臀部的安全固定，本发明特别设计了臀部固定零部件。其特征在于所述臀部固定器为连接在主体框架底部的一个安装有传感器的倒“T”字形结构的托板设备，作用于臀部的托、拉；托板连接在横支架两侧并可以折叠，托板和横支架可以上下转动，横支架与吊架下部铰接，吊架上部与托架连接器连接，托架连接器挂接在主体框架底部，托架连接器连带臀部固定器可以向上翻转或与主体框架分离。

为了实现本发明智能化、自动化功能，本发明将计算机嵌入技术、定位导航技术、传感器技术融入其导航定位、自动运行系统。其特征在于所述定位导航系统为计算机嵌入系统嵌入北斗卫星导航定位系统并与UWB超宽带定位设备+基站，或蓝牙iBeacon室内定位导航设备+数字化室内地图组成的定位导航系统，作用于本发明的室内、外定位导航，使之自动沿规定的路径行驶并较为精确地停靠到指定地点，定位导航系统的外联设备为设备保护箱顶部安装的定位导航传感器，前后安装的光学扫描仪和传感器D。

为了科学配置使用、保护整合零部件，方便操作，本发明将部分零部件集中安置在一个箱体中。其特征在于所述设备保护箱为长方形或立体椭圆形结构，安装升降臂部位有一升降臂移动豁口；设备保护箱顶部安装有触摸式显示屏、操纵手柄、操控旋钮按键、定位导航传感器；设备保护箱内置升降系统设备，电池组，微型气泵、储气罐，北斗导航定位系统、计算机嵌入系统。

为了增加本发明的多功能性，提高性价比，降低设备闲置率，本发明增加了部分服务性功能设备。其特征在于所述底座前后、拱桥形框架下方和两个可伸缩边梁之间，以及升降臂B下部设置的附件连接器，可连接加装扫地机和等宽拖把以及吸尘器。

为了增加升降设备的稳定性，本发明在升降系统增加了加力拉簧。其特征在于所述升降臂A35与同心轴26连接部后端为加力杆28，加力杆28后端为轴销D27，轴销D27与一根或多根拉簧29一端连接，拉簧29另一端与轴销B连接。轴销B31安装在滑动立臂A23和滑动立臂B24底部。

为了保证身体移动的安全性和舒适性，本发明利用陀螺仪和传感器技术，应用计算机程序操纵身体保护装置运行。其特征在于所述升降臂在实施纵向或横向180°旋转时，身体保护框架随升降臂旋转，在计算机嵌入系统作用下，自动改变身体保护框架和身体的角度。如由仰卧状态逐渐转变为坐姿状态或俯卧状态；或由坐姿状态逐渐转变为仰卧状态或俯卧状态。

本发明其工作原理是：以蓄电池为动力，采用机械臂工作方式，模仿人体搂抱和托举行为，实施躯体保护性移动。“拱桥形”宽体底座采用6轮布局方式，升降系统固定部安装在拱桥底座居中部，采用两组立臂组合，每组立臂配置一个蜗轮蜗杆减速电机作为升降臂动力，经一根同心轴将两组蜗轮蜗杆减速电机动力连接起来。连接部设置一个电磁制动器或双向荆爪齿合器，并与升降臂后端连接，作用于升降臂的升降；升降臂前端连接身体保护装置，身体保护装置为从身体前面抱起身体的智能气囊键臂抱箍托举系统或“管型框架+吊兜”组合结构。工作过程为：身体保护装置对使用者实施固定保护 —— 由升降臂系统托举移动至一定位置，—— 由甲地安全舒适移送至乙地 —— 使用者方便脱离身体保护装置。工作过程由计算机程序操纵或人工操纵。

本发明与其他同类设备区别在于：一是底座机械结构不同，其他同类产品的底座机械结构一般为平置的“П”字形结构，升降设备安装在二个拐角处居中部。移动设备为4个万向脚轮。本发明底座机械结构为“拱桥形”宽体结构+可横向旋转和伸缩的支撑边梁，并采用6轮移动方式，重心稳定。升降设备安装拱桥桥面，可以将身体置于拱桥之下，方便对倒地身体进行保护固定移动。二是升降系统机械结构不同。其他同类产品的升降系统机械结构一般为单升降臂+电动推杆支撑升降；本发明以蜗轮蜗杆减速电机为动力，直接带动升降臂起降。三是身体保护固定设备不同，其他同类产品主要采用吊兜或支架保护固定；本发明为智能型气囊键臂组合保护框架，对躯体实施渐进式搂抱、托举仿生保护固定。四是操控设备不同，其他同类产品主要采用简单的人工机械操控；本发明应用计算机嵌入系统，传感器，操控显示屏技术支持操控，提高了自动化、智能化操控程度。五是其多功能性优于其他同类产品。

本发明有益效果和创意在于：一是“拱桥形”宽体底座，采用6轮移动方式，重心稳定；升降设备安装拱桥桥面，可以将身体置于拱桥之下，扩大了工作空间和重心范围；二是以蜗轮蜗杆减速电机为动力，直接带动升降臂起降。三是采用智能型气囊键臂组合保护框架，从身体前方对躯体实施渐进式搂抱、托举方式的仿生保护固定。四是“拱桥形”宽体底座，蜗轮蜗杆减速电机升降设备，键臂组合身体保护固定设备三个技术单元融入了定位导航技术、计算机嵌入技术、陀螺仪技术、传感器技术等较先进的技术理念和设备，智能化、自动化程度较之目前同类设备明显提高。五是其多功能性，兼具轮椅、扫地机、拖地机、吸尘器、叉车功能。

附图说明

图1是本发明整体机械结构图；

图2是本发明“拱桥形”底座结构图；

图3是本发明升降系统设备结构图；

图4是本发明升降臂结构图；

图5是本发明梯形角度调整器工作流程图；

图6是本发明气囊键臂身体保护设备结构图；

图7是本发明气囊键臂身体保护设备俯视图；

图8是本发明气囊键臂组合结构图；

图9是本发明管型框架+吊兜身体保护设备结构图；

图10是本发明设备保护箱零部件结构透视图。

图中：1差速脚轮，2支撑框架A，3转角电机A，4触摸式显示屏，5操控仪表盘，6旋转枢轴，7转角枢轴， 8折叠脚踏板，9可伸缩边梁A，10底座，11万向脚轮A，12万向脚轮B，13操纵手柄、14等宽拖把，15扫地机，16桥面框架、17支撑框架B，18固定立臂A，19固定立臂B，20升降臂，21电磁制动器，22蜗轮蜗杆减速电机，23滑动立臂A，24滑动立臂B，25可伸缩边梁B，26同心轴，27轴销D,28电动推杆C，29电动推杆D，30身体保护框架，31轴销B, 32伸缩臂，33电动推杆S，35升降臂A，36升降臂B，37固定销轴，38电动推杆B，39枢轴B，40设备保护箱， 41梯形角度调整器，42枢轴F 43连接轴，44横向旋转枢轴，45拐角架，50附件连接器， 51吊架，52横支架，53托架连接器，54托板， 55臀部吊兜，56肩背腰吊兜，57头颈吊兜，58连接锁扣，59裆部吊带60臀部固定器，63框架固定板，64框架管A，65大“U”形管架，66小“U”形管架，67框架管B，68框架管G，70升降系统设备，73框架管D，74框架管C，77框架管F，78框架管V，80框架管W，81框架管E，82目字形框架，83臂板角度调整器，84主体框架，85键形臂板枢轴， 86臂板枢轴，87功能臂板， 89键形臂板，90三联枢轴， 91气囊架，92键臂传感器，93键臂枢轴A，94转角电机C，95键臂枢轴B，96转角电机D，97气囊，98连接扣， 99中心轴，100气囊键臂，101陀螺仪，102转角电机B，103连接架，104电动推杆A，106微型气泵，107北斗导航定位系统，108计算机嵌入系统，109电池组，110管型框架，120吊兜，121平衡传感器 130定位导航传感器， 131 键形臂板B组，132 键形臂板A组，135储气罐，138光学扫描仪，139传感器。141升降臂移动豁口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作详细说明。

图1为本发明整体机械结构图；如图所示，本发明可分为底座技术单元、设备保护技术单元、升降系统技术单元、操控仪表技术单元、身体保护系统技术单元、附加功能技术单元六个技术单元设备。底座10为“拱桥形”宽体底座铰接可横向旋转、可伸缩边梁9、25；可伸缩边梁9、25横向旋转功能由转角电机A3实现；底座10两侧设置差速脚轮1、万向脚轮A11万向脚轮B12六个脚轮安装有传感器121，组成智能化移动底座平台。其智能化特征在于二个差速脚轮1可以作为动力脚轮，可以使用遥控、程控、定位导航等人工智能技术操纵精准移动；可伸缩边梁9、25的四个万向脚轮可以在嵌入式计算机、传感器、转角电机A3的作用下，调整、扩大、稳定重心范围。“拱桥形”宽体底座主要功能在于升降设备可以骑跨在身体之上任一部位，对倒地躯体实施精准保护性固定和移动。可伸缩边梁9、25的折叠脚踏板8使用时放平，不用时折叠竖立；在设备闲置时，可在底座前后方安装扫地机15、等宽拖把14、吸尘器等设备参与其他服务性工作。底座之上为设备保护技术单元，设备保护箱40内置升降系统设备70和附件；顶部为操控仪表盘5，触摸式显示屏4、操纵手柄13、定位导航传感器130。两侧安装有光学扫描仪138，传感器139。设备保护箱40前面为升降臂移动豁口141，升降臂20，身体保护框架30。

图2为本发明“拱桥形”底座结构图；图中“拱桥形”底座由支撑框架A2、桥面框架16、支撑框架B17组成，支撑框架A2和支撑框架B17分别与可伸缩边梁A9和可伸缩边梁B25连接，连接部为受转角电机A3控制的转角枢轴7。在转角电机A3控制下，可伸缩边梁A9和可伸缩边梁B25可以横向旋转；支撑框架A2和支撑框架B17下方安装有差速脚轮1或万向脚轮；可伸缩边梁A9和可伸缩边梁B25两端下方分别安装有4个万向脚轮。

图3是本发明升降系统设备结构图；图中升降系统设备70安装在拱桥形底座居中部，固定立臂A18下端刚接桥面框架16，上端内置或套接滑动立臂A23下端，固定立臂B19下端刚接桥面框架16，上端内置或套接滑动立臂B24，形成二组可以调整高度的升降框架，升降框架高度的调整依赖于安装在固定立臂A18和固定立臂B19之间的电动推杆A104，电动推杆A104下端连接桥面框架16，上端与滑动立臂A23和滑动立臂B24的连接架103铰接，作用于滑动立臂A23和滑动立臂B24的升降；滑动立臂A23和滑动立臂B24的上端安装一个或两侧各安装一个蜗轮蜗杆减速电机22，二个蜗轮蜗杆减速电机经同心轴26连接，形成二个蜗轮蜗杆减速电机动力组合。二个蜗轮蜗杆减速电机连接部为电磁制动器21，电磁制动器21与升降臂20连接；为了增加升降设备的稳定性，本发明在升降系统增加了加力拉簧。其特征在于所述升降臂A35与同心轴26连接部后端为加力杆28，加力杆28后端为轴销D27，轴销D27与一根或多根拉簧29一端连接，拉簧29另一端与轴销B连接。轴销B31安装在滑动立臂A23和滑动立臂B24底部。

图4是本发明升降臂结构图； A为升降臂结构侧视图；B为升降臂结构俯视图。图中升降臂20由升降臂A35，升降臂B36，梯形角度调整器41三个大部件组成。升降臂A35后端安装有电磁制动器21，电磁制动器21与蜗轮蜗杆减速电机22连接，前端安装有旋转枢轴6，作用于升降臂B36的横向旋转。旋转枢轴6连接伸缩臂32，伸缩臂32内置电动推杆S33并于升降臂B36后端套接；升降臂B36前端为梯形角度调整器41，梯形角度调整器41与身体保护框架30连接。所述梯形角度调整器41其枢轴F42 为中心轴与升降臂B36前端铰接，其枢轴B39为偏心轴，与电动推杆B38连接，在电动推杆B38的拉动下，梯形角度调整器41连同身体保护框架30可以实施180°纵向旋转。梯形角度调整器41与身体保护框架30的连接部为连接轴43和横向旋转枢轴44，作用于身体保护框架30的横向旋转。升降臂B36前端底部为附件连接器50，作用于扫地机、吸尘器、拖地机、起重器的连接。

图5是本发明梯形角度调整器工作流程图；梯形角度调整器41主要是利用电动推杆B38的拉力，作用于身体保护框架30纵向转动；电动推杆B38伸缩杆前端设置了一个有一定弯度的拐角架45与枢轴B39铰接。图例梯形角度调整器41连带身体保护框架30由俯角模式转动为直角模式，继而转动为仰角模式的流程图。图A,为俯角模式，可以对倒地身体进行保护固定，在升降过程中逐步转为直角模式图B，移动过程中为了舒适可以采取仰角模式图C。在由图A——图B——图C的转换过程中，为了使梯形角度调整器41连带身体保护框架30达到预定的角度，将枢轴F42设计为中心轴，枢轴B39设计为偏心轴，并在电动推杆B38伸缩杆前端设置了一个有一定弯度的拐角架45与枢轴B39铰接。升降臂20在实施纵向或横向180°旋转时，身体保护框架30与身体一起随升降臂20旋转，在计算机嵌入系统108作用下，自动改变身体保护框架30和身体的角度，如由仰卧状态逐渐转变为坐姿状态或俯卧状态；或由坐姿状态逐渐转变为仰卧状态或俯卧状态。

图6是本发明气囊键臂身体保护设备结构图；图中主体框架84为由二个“U”形支架与一个长方体框架连接组成的“马鞍形”框架，居中部外侧为连接轴43与升降臂20连接，连接轴43下方为陀螺仪101。主体框架84居中部内侧为臂板角度调整器83，臂板角度调整器83与中心轴99连接，中心轴99左右两侧为功能臂板87。臂板角度调整器83向中心轴99扩张或收缩，中心轴99都会带动功能臂板87角度发生变化，扩大或缩小由功能臂板87组成的半圆形的直径。功能臂板87另一端与三联枢轴90连接，三联枢轴90套接键臂枢轴A 93和键臂枢轴B 95，键臂枢轴A 93与转角电机C94连接，作用于键形臂板A组132的旋转定位；键臂枢轴B95与转角电机D96连接，作用于键形臂板B组131的旋转定位。主体框架84下方为臀部固定器60，臀部固定器60为集“托”、“拉”一体安装有传感器的臀部保护固定设备。托架连接器53与主体框架84下方铰接，吊架51为可以调整长度的管状支架，上端与托架连接器53连接，下端连接横支架52，横支架52两侧为托板54，托板54可以折叠、转动。

图7是本发明气囊键臂身体保护设备俯视图；图中气囊键臂身体保护设备是一种利用气囊键臂组合对身体进行保护固定的半圆形立体框架。其连接轴43与升降臂20连接，连接轴43固定在主体框架84居中部外侧，主体框架84居中部内侧为臂板角度调整器83，臂板角度调整器83与中心轴99连接，中心轴99左右两侧为功能臂板87，功能臂板87为一块弧形结构的方形或长方形的框架，分别与中心轴99、臂板枢轴86、三联枢轴90三个枢轴连接；主体框架84两侧缺口处为臂板枢轴86，功能臂板87的居中部与臂板枢轴86铰接，功能臂板87的另一端为三联枢轴90，三联枢轴90与键臂枢轴A93、键臂枢轴B95套接；键臂枢轴A93、键臂枢轴B95分别与多个气囊键臂100连接；气囊键臂100由键形臂板枢轴85，键形臂板89，气囊架91，气囊97，键臂传感器92组成。气囊键臂100与微型气泵或储气罐连接，气囊97根据需求膨胀或收缩。膨胀或收缩由计算机程序或人工操纵。

图8是本发明气囊键臂组合结构图；图中键形臂板B组131，键形臂板A组132为连接在功能臂板87一端的组合设备，连接部为三联枢轴90。键形臂板B组131，键形臂板A组132由多个气囊键臂100组合而成。键形臂板B组131 与键臂枢轴B95连接，键臂枢轴B95与转角电机D 96连接，在转角电机D 96的作用下，键臂枢轴B95带动键形臂板B组131工作。键形臂板A组132与键臂枢轴A93连接，键臂枢轴A93与转角电机C94连接，在转角电机C94的作用下，键臂枢轴A93带动键形臂板A组132工作。键形臂板B组131和键形臂板A组132经传感器信息指令，交互工作抱箍住身体。

图9是本发明管型框架+吊兜身体保护设备结构图；图中：A图为管型框架110结构图，B为吊兜120结构图。

A图：管型框架110背面居中部为框架固定板63，框架固定板63安装有陀螺仪101和连接轴43，接连轴43与升降臂20连接。框架固定板63与目字形框架82连接，目字形框架82前面呈弧形，可以包裹身体前半身。目字形框架82两侧为框架管A64和框架管D73，框架管A64和框架管D73与大“U”形管架65的框架管V78，框架管连接80；连接部为可以伸缩的框架管E81和框架管F77；目字形框架82中部为框架管B67和框架管C74，框架管B67和框架管C74与小“U”形管架66连接，连接部为可以伸缩的框架管G68和框架管H69；管型框架110为可伸缩型框架，可以根据人体抱箍需求，扩大或缩小框架面积；目字形框架82、大“U”形管架65、小“U”形管架66安装有连接扣98；

B图：吊兜120由臀部吊兜55、肩背腰吊兜56、头颈吊兜57组成，臀部吊兜55、肩背腰吊兜56、头颈吊兜57的连接锁扣58分别与管型框架110各部的连接扣98连接。吊兜120可根据需求，组合使用或单独使用。

图10是本发明设备保护箱零部件结构透视图。图中设备保护箱40为长方形或立体椭圆形结构，安装升降臂部位有一升降臂移动豁口；顶部安装有触摸式显示屏4、操纵手柄13、操控仪表盘5、定位导航传感器130；设备保护箱40内置升降系统设备70，电池组109，微型气泵106、储气罐135，北斗导航定位系统107、计算机嵌入系统108。

Claims (10)

1.一种人工智能助老助残多功能伺服车，包括底座系统、定位导航系统、计算机嵌入系统、陀螺仪平衡系统、传感器联动系统；其特征在于所述底座（10）为“拱桥形”结构框架，底座（10）桥面框架（16）左右两侧与支撑框架A（2）、支撑框架B（17）刚接，支撑框架B（17）宽度大于支撑框架A（2）；支撑框架A（2）、支撑框架B（17）底部安装有差速脚轮（1）或万向脚轮，支撑框架A（2）、支撑框架B（17）一侧与可伸缩边梁（9）连接；连接部为转角枢轴（7），转角枢轴（7）与转角电机A（3）连接，作用于可伸缩边梁（9）横向转动；可伸缩边梁（9）上部安装有折叠脚踏板（8），底部安装有万向脚轮A（11）和万向脚轮B（12），万向脚轮A（11）和万向脚轮B（12）支撑部设置有平衡传感器（121）；底座（10）桥面框架（16）上部为设备保护箱（40）；底座（10）桥面框架（16）居中部为升降系统设备（70），升降系统设备（70）包括竖立的固定立臂A（18）和固定立臂B（19）刚接，固定立臂A（18）和固定立臂B（19）分别套接或内置滑动立臂A（23）和滑动立臂B（24），滑动立臂A（23）和滑动立臂B（24）底部与连接架（103）刚接，连接架（103）与电动推杆A（104）连接，电动推杆A（104）作用于滑动立臂A（23）和滑动立臂B（24）上下移动；滑动立臂A（23）和滑动立臂B（24）顶端安装一个或两侧各安装一个蜗轮蜗杆减速电机（22），两侧的两个蜗轮蜗杆减速电机（22）连接在一根同心轴（26）上，同心轴（26）居中部与升降臂A（35）后端连接，连接部安装有电磁制动器（21）或双向荆爪齿合器；升降臂A（35）前端设置有横向旋转枢轴（6），横向旋转枢轴（6）与伸缩臂（32）连接，伸缩臂（32）与升降臂B（36）后端连接，升降臂B（36）上部设置有固定销轴（37），固定销轴（37）连接电动推杆B（38）底部；升降臂B（36）下部设置有附件连接器（50），升降臂B（36）前端为梯形角度调整器（41），梯形角度调整器（41）底端的枢轴F（42）与升降臂B（36）连接；梯形角度调整器（41）上方的枢轴B（39）与电动推杆B（38）伸缩臂连接，连接部为带有弯度的拐角架（45），电动推杆B（38）作用于梯形角度调整器（41）和身体保护框架（30）整体纵向180°旋转；梯形角度调整器（41）刚接横向旋转枢轴（44），横向旋转枢轴（44）与连接轴（43）铰接，作用于身体保护框架（30）横向180°旋转；身体保护框架（30）为从身体前边抱箍住腰部、臀部的立体半圆形结构、可以纵向、横向转动的智能化机械仿生框架；身体保护框架（30）由主体框架（84）、臂板角度调整器（83）功能臂板（87）气囊键臂（100）连接组成；主体框架（84）为“马鞍形”框架，居中部外侧与升降臂（20）连接，并安装有陀螺仪（101）；主体框架（84）内侧为臂板角度调整器（83），臂板角度调整器（83）与中心轴（99）连接，中心轴（99）两侧连接功能臂板（87）；功能臂板（87）为一弧形臂板；功能臂板（87）居中部与主体框架（84）两侧缺口处的臂板枢轴（86）铰接；功能臂板（87）另一端与气囊键臂（100）连接，连接部为三联枢轴（90），三联枢轴（90）分别固定键臂枢轴A（93）和键臂枢轴B（95）；键臂枢轴A（93）安装有转角电机C（94）并与键形臂板A组（132）连接，作用于键形臂板A组（132）整体转动；键臂枢轴B（95）安装有转角电机D（96），并与键形臂板B组（131）连接，作用于键形臂板B组（131）整体转动；键形臂板A组（132）和键形臂板B组（131）交互向内转动，逐步抱箍住躯体肩背部和臀部；主体框架（84）底部为安装有传感器的臀部固定器（60），作用于臀部托举固定。

2.根据权利要求1所述一种人工智能助老助残多功能伺服车，其特征在于所述键形臂板A组（132）和键形臂板B组（131）为由多个安装有气囊架（91），气囊（97）和键臂传感器（92）的键形臂板（89）组成的气囊键臂（100）的组合体；键形臂板A组（132）从身体两侧逐步向肩背部、臀部伸展紧锁，通过键臂传感器（92）的感应信号，膨胀气囊（97），垫起躯体；随之键形臂板B组（131）利用键形臂板A组（132）垫起躯体的空隙跟进插入，进一步向肩背部、臀部伸展紧锁，通过键臂传感器（92）的感应信号，膨胀气囊（97），进一步垫起、抱箍躯体，键形臂板B组（131）再次跟进插入，二个组合体交互循环跟进插入作业，直至将身体箍住。

3.根据权利要求1所述一种人工智能助老助残多功能伺服车，其特征在于所述底座（10）为6轮结构，由二个差速脚轮（1）、二个万向脚轮A（11）和二个万向脚轮B（12）组成，脚轮上方安装有传感器，与陀螺仪（101）、计算机嵌入系统（108）联机，作用于保持身体保护框架（30）重心稳定的智能化平衡系统；当身体保护框架（30）抱箍住身体，进行纵向或横向移动或行进整体运动时，陀螺仪（101）与计算机嵌入系统（108）共同监测身体保护框架（30）工作重心保持状况，当身体保护框架（30）发生工作重心偏移或可能导致本发明侧翻的情况下，计算机嵌入系统（108）自动操纵6个脚轮横向、纵向、多角度移动伸缩，扩大底座（10）的重心平衡稳定范围，保持身体保护框架（30）重心稳定。

4.根据权利要求1所述一种人工智能助老助残多功能伺服车，其特征在于所述身体保护框架（30）或为管型框架（110）+吊兜（120）组合结构；管型框架（110）为可伸缩型框架；管型框架（110）背面居中部为框架固定板（63），框架固定板（63）刚接连接轴（43）和陀螺仪传感器（101）；框架固定板（63）与目字形框架（82）连接，目字形框架（82）前面呈弧形，可以包裹身体前半身，目字形框架（82）两侧为框架管A（64）和框架管D（73），框架管A（64）和框架管D（73）与大“U”形管架（65）连接，连接部为可插入框架管A（64）和框架管D（73）的框架管E（81）和框架管F（77）；目字形框架（82）中部为框架管B（67）和框架管C（74），框架管B（67）和框架管C（74）与小“U”形管架（66）连接，连接部为可插入框架管B（67）和框架管C（74）的框架管G（68）和框架管H（69）；目字形框架（82）、大“U”形管架（65）、小“U”形管架（66）安装有连接扣（98）；吊兜（120）由臀部吊兜（55）、肩背腰吊兜（56）、头颈吊兜（57）组成，臀部吊兜（55）、肩背腰吊兜（56）、头颈吊兜（57）的连接锁扣（58）分别与管型框架（110）各部的连接扣（98）连接；吊兜（120）为可组合或单独使用的设备。

5.根据权利要求1所述一种人工智能助老助残多功能伺服车，其特征在于所述臀部固定器（60）为连接在主体框架（84）底部的一个安装有传感器的作用于臀部的“托”、“拉”设备；托板（54）连接在横支架（52）两侧并可以折叠，托板（54）和横支架（52）可以上下转动，横支架（52）与吊架（51）下部铰接，吊架（51）上部与托架连接器（53）连接，托架连接器（53）挂接在主体框架（84）底部，托架连接器（53）连带臀部固定器（60）可以向上翻转或与主体框架（84）分离。

6.根据权利要求1所述一种人工智能助老助残多功能伺服车，其特征在于所述定位导航系统为由计算机嵌入系统（108）嵌入北斗卫星导航定位系统（107）并与UWB超宽带定位设备+基站，或蓝牙iBeacon室内定位导航设备+数字化室内地图组成的定位导航系统；作用于本发明的室内、外定位导航，使之自动沿规定的路径行驶并较为精确地停靠到指定地点；定位导航系统的外联设备为设备保护箱（40）顶部安装的定位导航传感器（130），前后安装的光学扫描仪和传感器。

7.根据权利要求1所述一种人工智能助老助残多功能伺服车，其特征在于所述设备保护箱（40）为长方形或立体椭圆形结构，安装升降臂（20）部位有一升降臂移动豁口（141）；设备保护箱（40）顶部安装有触摸式显示屏（4）、操纵手柄（13）、操控仪表盘（5）、定位导航传感器（130）；设备保护箱（40）内置升降系统设备（70），电池组（109），微型气泵（106）、储气罐（135），北斗导航定位系统（107）、计算机嵌入系统(108)。

8.根据权利要求1所述一种人工智能助老助残多功能伺服车，其特征在于所述底座（10）前后和两个可伸缩边梁（9）之间，以及升降臂B（36）下部设置的附件连接器（50），可连接加装扫地机（15）和等宽拖把（14）以及吸尘器。

9.根据权利要求1所述一种人工智能助老助残多功能伺服车，其特征在于所述升降臂A（35）与同心轴（26）连接部后端为加力杆（28），加力杆（28）后端为轴销D（27），轴销D（27）与一根或多根拉簧（29）一端连接，拉簧（29）另一端与轴销B（31）连接，轴销B（31）安装在滑动立臂A（23）和滑动立臂B（24）底部。

10.根据权利要求1所述一种人工智能助老助残多功能伺服车，其特征在于所述升降臂（20）在实施纵向或横向180°旋转时，身体保护框架（30）与身体一起随升降臂（20）旋转，在计算机嵌入系统（108）作用下，自动改变身体保护框架（30）和身体的角度，如由仰卧状态逐渐转变为坐姿状态或俯卧状态；或由坐姿状态逐渐转变为仰卧状态或俯卧状态。

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