CN111645082A - 一种家用多功能老人智能搀扶机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种家用多功能老人智能搀扶机器人,包括封装部、主执行机构、传动部、前轮机构、观测部、测距防撞部、驱动部和控制系统;封装部整体为柜体结构;主执行机构包括两个护手、两根摇杆、滚子轴、两根延长杆、两个螺母座、两个滑块I、两个滑轨、两块凸轮基板、两根偏心杆、和两个滑块II;传动部包括执行电机、传动机构I和传动机构II;前轮机构布置在两块凸轮基板的外侧壁上;本发明针对于老人独自居住面对突发意外而摔倒的情况,通过向机器人发出求救信息,实现人为或自动控制机器人辅助老人重新站立,避免因摔倒后不能站立而造成的危险。
Description
技术领域
本发明属于机器人技术领域,具体涉及一种家用多功能老人智能搀扶机器人。
背景技术
随着我国经济发展、社会人口老龄化加剧,空巢老人越来越多。随着年龄的增长,老年人的行动能力逐步衰退,所以应运而生了一批辅助老年人行走助老装置,如可坐式拐杖,但是针对于空巢老人的摔倒问题,目前我国尚未有成熟的量产的辅助其摔倒后重新站立的装置。根据调查,我国在这一方面的产品几乎为零,同时相关的一些设计以及资料都非常少,所以该类产品具有十分可观的发展潜力。
在现有的类似的产品中,大多是通过电机带动坐板,从而通过坐板推动老人臀部,以实现老人的坐姿变为站姿。或者是让老人自己握住把手,再通过电机带动把手的升起,以实现辅助老人的站立。但是二者的缺点非常明显,前者只适用于老人在坐着的时候辅助站立,但是并不能在老人摔倒后辅助老人站立;后者对老人手臂力量要求太高,因此这两种方案都有非常明显的缺点和不适用性。
因此,现有技术中需要一种能够解决上述问题的搀扶装置。
发明内容
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的,一种家用多功能老人智能搀扶机器人,包括封装部、主执行机构、传动部、前轮机构、观测部、测距防撞部、驱动部和控制系统。
所述封装部整体为柜体结构。
所述主执行机构包括两个护手、两根摇杆、滚子轴、两根延长杆、两个螺母座、两个滑块I、两个滑轨、两块凸轮基板、两根偏心杆、和两个滑块II。
两块所述凸轮基板平行布置在封装部两侧。所述凸轮基板上设置有滑道。所述滑道上段为竖直段,下段为弧形段。
所述滚子轴穿入在两块凸轮基板的滑道中。
所述护手整体为柱状。所述护手上设置有容纳手臂的凹槽I。所述凹槽I底部安装有手握轴。所述护手侧壁上设置有铰接部。两个所述护手的铰接部分别铰接在滚子轴的两端。
两个所述滑轨分别竖直固定在两块凸轮基板外侧壁上。
两个滑块I分别连接在两个滑轨上。
两个所述螺母座分别固定在两个滑块I上。
两根所述延长杆竖直固定在两个螺母座上。
所述摇杆一端铰接在延长杆上,另一端铰接在滚子轴上。两根所述摇杆平行布置。
两个所述滑块II分别连接在两个滑轨上,并位于滑块I下方。
所述偏心杆一端固定在滑块II上,另一端为铰接端,铰接端与护手下端铰接。两根偏心杆平行布置。
所述传动部包括执行电机、传动机构I和传动机构II。
将两块凸轮基板分别记为第一凸轮基板和第二凸轮基板。
所述执行电机安装在第一凸轮基板外侧壁下端。
所述传动机构I包括丝杠I、轴承座I和丝杠螺母I。
所述轴承座I固定在第一凸轮基板外侧壁上端。所述丝杠I下端与执行电机的输出端固接,丝杠I上端从轴承座I中穿出。所述丝杠I穿出轴承座I的端部固定有同步轮I。所述丝杠螺母I连接在丝杠I上。所述丝杠螺母I与螺母座固接。
所述传动机构I包括丝杠II、丝杠螺母II、轴承座II和轴承座III。
所述轴承座II固定在第二凸轮基板外侧壁上端。所述轴承座III固定在第二凸轮基板外侧壁下端。所述丝杠II下端连接在轴承座III中,上端从轴承座II中穿出。所述丝杠II穿出轴承座II的端部固定有同步轮II。所述同步轮II和同步轮I上套设有同步带。所述丝杠螺母II连接在丝杠II上。所述丝杠螺母II与螺母座固接。
所述前轮机构布置在两块凸轮基板的外侧壁上。
所述驱动部包括两个驱动电机和两个驱动轮。
两个所述驱动电机分别与两块凸轮基板固接。两个所述驱动轮分别与两个驱动电机的输出端固接。
所述观测部主要构件为视觉识别摄像头。
所述视觉识别摄像头安装在封装部上。
所述测距防撞部包括超声波测距传感器和激光测距模传感器。
所述超声波测距传感器安装在第一凸轮基板上。所述激光测距传感器安装在第二凸轮基板上。
工作时,所述视觉识别摄像头采集外界图像信息,并将图像信息输出至所述控制系统。所述控制系统处理该图像信息后,输出控制指令控制驱动电机运行,将机器人移动至使用者旁侧。
所述超声波测距传感器和激光测距传感器实时测量凸轮基板与使用者的距离信息,并将距离信息输出至控制系统。所述控制系统将距离信息与警戒距离σ进行比较,若小于警戒距离σ则控制驱动电机反转,调整与使用者的相对位置。
当使用者的双手完全深入两个护手,并抓住手握轴时。所述控制系统输出控制指令控制驱动电机停止运行,并输出控制指令控制执行电机运行。所述执行电机带动丝杠螺母I和丝杠螺母II向上运行,并带动主执行机构运行。所述主执行机构的延长杆做垂直上升运动,摇杆的上端铰接点做垂直上升运动,下端铰接点依滑道下段运动。所述摇杆通过滚子轴带动护手绕护手与偏心杆的铰接点做定轴转动,偏心杆保持静止不动。
当所述滚子轴移动到滑道上段时,摇杆和护手保持相对静止,共同做垂直上升运动。
进一步,所述封装部包括顶板、面板、底板、背板、方形铝I和方形铝II。
所述方形铝I分别连接在两块凸轮基板的内侧壁上端。
所述方形铝II分别连接在两块凸轮基板的内侧壁上,并位于方形铝I下方。
所述顶板粘接在方形铝I上。所述底板粘接在方形铝II上。所述背板上下端分别连接在方形铝I和方形铝II上。所述面板通过连接在两块凸轮基板之间。所述顶板、面板、底板、背板和两块凸轮基板围成一个密封空间S。
所述面板包括上板、托板和下板。
所述上板和所述下板分别连接在所述托板的两端,其中,上板竖直连接在托板上表面,下板竖直连接在下表面。。
进一步,所述前轮机构包括两根连杆、两根偏距杆、两根导杆、两个滑块III、两个前轮固定件、两个辅助轮固定件和两个辅助轮。
两个所述前轮固定件分别固定在两块凸轮基板的外侧壁上。
两个所述滑块III分别固定在两个前轮固定件上。
两根所述导杆分别滑动连接在两个滑块III中,导杆平行于水平面布置。将导杆的两端分别记为前端和后端。
两个所述辅助轮固定件分别两根导杆的前端。
两个所述辅助轮分别安装在链各个辅助轮固定件上。
两根所述偏距杆倾斜布置。两根所述偏距杆的下端分别固定在两根导杆的后端。
两根所述连杆的一端分别铰接在两根偏距杆的上端,两根所述连杆的另一端分别铰接在两根偏心杆的铰接端。
进一步,还包括辅助站立部。所述辅助站立部包括扶手和多个松紧带。
所述扶手的两端分别与两个螺母座固接。多个所述松紧带间隔布置在扶手上。
进一步,还包括座椅部。所述座椅部包括上躺板、下躺板和座板。
所述上躺板上端铰接在两块凸轮基板之间。所述座板一端铰接在两块凸轮基板之间,另一端为活动端。所述座板的铰接端位于上躺板下方。所述下躺板一端与所述上躺板下端铰接。所述下躺板另一端铰接在所述座板的中部。当座板旋转时,带动上躺板和下躺板旋转,当上躺板和下躺板旋转至同一平面时,座板停止旋转。
进一步,所述上躺板上端安装有扭簧。所述凸轮基板与扭簧相对应的位置固接有螺钉。所述扭簧的一脚抵在该螺钉上,另一脚抵在上躺板背部。
进一步,所述控制系统包括微控制器、视觉模块、导航模块、语音模块和远程模块。
所述微控制器装在封装部中。所述微控制器搭载有wifi模块。
所述视觉模块连接视觉识别摄像头。工作时,所述视觉模块处理视觉识别摄像头采集到的图像信息,并将图像信息输出至微控制器。所述微控制器处理该图像信息后,输出控制指令控制驱动电机运行或停止。
所述导航模块包括雷达模块和景深摄像头。
所述雷达模块实时定位机器人所在的位置信息。
所述语音模块包括安装在封装部上的远场麦克风和扬声器。
所述远程模块通过wifi模块与微控制器通信。
进一步,所述观测部还包括wifi视频传输摄像头。所述wifi视频传输摄像头将采集到的声音和视频等信息实时传输到远程模块。
进一步,所述滚子轴上装有两个滚针轴承,两个滚针轴承分别位于两块凸轮基板的滑道中。
进一步,所述轴承座I安装有上限位开关。所述凸轮基板下端侧壁上安装有下限位开关。
本发明的技术效果是毋庸置疑的,针对于老人独自居住面对突发意外而摔倒的情况,通过向机器人发出求救信息,实现人为或自动控制机器人辅助老人重新站立,避免因摔倒后不能站立而造成的危险;在机器人闲置时,能够将座椅部拉下,形成一把移动的椅子,供老人休息,同时能够通过控制系统的语音模块能够实时与机器人进行语音交互。
附图说明
图1为本发明的机器人工作流程图一;
图2为本发明的机器人工作流程图二;
图3为本发明的机器人工作流程图三;
图4为本发明的机器人背侧三维示意图;
图5为本发明的机器人沿凸轮基板面剖视图;
图6为本发明的机器人控制系统架构图;
图7为本发明的机器人语音交互系统功能框图;
图8为本发明的机器人工作流程框图。
图中:护手0101、凹槽I01011、手握轴01012、铰接部01013、摇杆0102、滚子轴0103、延长杆0104、螺母座0105、滑块连接件0106、滑块I0107、滑轨0108、凸轮基板0109、滑道01091、偏心杆0110、外扩件0111、滑块II0112、滚针轴承0113、连杆0201、偏距杆0202、导杆0203、滑块III0204、前轮固定件0205、辅助轮固定件0206、辅助轮0207、扶手0301、松紧带0302、上躺板0401、扭簧04011、下躺板0402、座板0403、联轴器0501、丝杠I0502、轴承座I0503、丝杠螺母I0504、同步轮I0505、丝杠II0506、丝杠螺母II0507、轴承座II0508、同步轮II0509、同步带0510、顶板0601、上板0602、托板0603、下板0604、底板0605、背板0606、方形铝I0607、方形铝II0608、多段连接件0609、视觉识别摄像头0701、wifi视频传输摄像头0702、上限位开关0801、下限位开关0802、超声波测距传感器0901、超声波测距固定件09011、激光测距模传感器0902、激光测距固定件09021、执行电机1001、电机固定架1002、驱动电机1101和驱动轮1102。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段,做出各种替换和变更,均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1:
本实施例公开一种家用多功能老人智能搀扶机器人,包括封装部、主执行机构、传动部、前轮机构、辅助站立部、座椅部、观测部、测距防撞部、驱动部和控制系统。
所述封装部整体为柜体结构。
参见图2,所述主执行机构包括两个护手0101、两根摇杆0102、滚子轴0103、两根延长杆0104、两个螺母座0105、两个滑块I0107、两个滑轨0108、两块凸轮基板0109、两根偏心杆0110、和两个滑块II0112。
两块所述凸轮基板0109平行布置在封装部两侧。所述凸轮基板0109上设置有滑道01091。所述滑道01091上段为竖直段,下段为弧形段。
所述滚子轴0103穿入在两块凸轮基板0109的滑道01091中。所述滚子轴0103上装有两个滚针轴承0113,两个滚针轴承0113分别配合在两块凸轮基板0109的滑道01091中。
所述护手0101整体为柱状。所述护手0101上设置有容纳手臂的凹槽I01011。所述凹槽I01011底部安装有手握轴01012。所述护手0101侧壁上设置有铰接部01013。两个所述护手0101的铰接部01013分别铰接在滚子轴0103的两端。
两个所述滑轨0108分别通过螺钉和螺母竖直固定在两块凸轮基板0109外侧壁上。
两个滑块I0107分别连接在两个滑轨0108上。
两个所述螺母座0105分别通过滑块连接件0106固定在两个滑块I0107上。
两根所述延长杆0104竖直固定在两个螺母座0105上。
所述摇杆0102一端铰接在延长杆0104上,另一端铰接在滚子轴0103上。两根所述摇杆0102平行布置。
两个所述滑块II0112分别连接在两个滑轨0108上,并位于滑块I0107下方。
所述偏心杆0110一端通过外扩件0111固定在滑块II0112上,另一端为铰接端,铰接端与护手0101下端铰接。两根偏心杆0110平行布置。
参见图5,所述封装部的具体结构包括顶板0601、面板、底板0605、背板0606、方形铝I0607和方形铝II0608。
所述方形铝I0607通过螺钉和螺母分别连接在两块凸轮基板0109的内侧壁上端。
所述方形铝II0608通过螺钉和螺母分别连接在两块凸轮基板0109的内侧壁上,并位于方形铝I0607下方。
所述顶板0601粘接在方形铝I0607上。所述底板0605粘接在方形铝II0608上。所述背板0606上下端分别通过螺钉和螺母连接在方形铝I0607和方形铝II0608上。所述面板通过多段连接件0609连接在两块凸轮基板0109之间。所述顶板0601、面板、底板0605、背板0606和两块凸轮基板0109围成一个密封空间S,用以存放控制系统组件,保证装置整体的美观性。
所述面板包括上板0602、托板0603和下板0604。
所述上板0602和所述下板0604分别连接在所述托板0603的两端,其中,上板0602竖直连接在托板0603上表面,下板0604竖直连接在下表面。所述多段连接件0609的结构与面板结构相适应,分别为上板连接件、托板连接件和下板连接件,所述多段连接件0609通过螺钉连接在两块凸轮基板0109之间,面板的上板0602、托板0603和下板0604通过多段连接件0609连接在两块凸轮基板0109上。
所述传动部包括执行电机1001、传动机构I和传动机构II。
将两块凸轮基板0109分别记为第一凸轮基板和第二凸轮基板。
所述执行电机1001通过电机固定架1002安装在第一凸轮基板外侧壁下端。
所述传动机构I包括丝杠I0502、轴承座I0503和丝杠螺母I0504。
所述轴承座I0503固定在第一凸轮基板外侧壁上端。所述丝杠I0502下端通过联轴器0501与执行电机1001的输出端固接,丝杠I0502上端从轴承座I0503中穿出,轴承座I0503内部通过轴承与丝杠I0502配合。所述丝杠I0502穿出轴承座I0503的端部固定有同步轮I0505。所述丝杠螺母I0504连接在丝杠I0502上。所述丝杠螺母I0504通过螺钉与螺母座0105固接。
参见图4,所述传动机构I包括丝杠II0506、丝杠螺母II0507、轴承座II0508和轴承座III。
所述轴承座II0508固定在第二凸轮基板外侧壁上端。所述轴承座III固定在第二凸轮基板外侧壁下端。所述丝杠II0506下端连接在轴承座III中,上端从轴承座II0508中穿出。所述丝杠II0506穿出轴承座II0508的端部固定有同步轮II0509。所述同步轮II0509和同步轮I0505上套设有同步带0510。所述丝杠螺母II0507连接在丝杠II0506上。所述丝杠螺母II0507通过螺钉与螺母座0105固接。
参见图3,所述前轮机构布置在两块凸轮基板0109的外侧壁上。所述前轮机构包括两根连杆0201、两根偏距杆0202、两根导杆0203、两个滑块III0204、两个前轮固定件0205、两个辅助轮固定件0206和两个辅助轮0207。
两个所述前轮固定件0205分别通过螺钉和螺母固定在两块凸轮基板0109的外侧壁上。
两个所述滑块III0204分别通过螺钉固定在两个前轮固定件0205上。
两根所述导杆0203分别滑动连接在两个滑块III0204中,导杆0203平行于水平面布置。将导杆0203的两端分别记为前端和后端。
两个所述辅助轮固定件0206分别通过螺钉和螺母固定在两根导杆0203的前端。
两个所述辅助轮0207分别安装在链各个辅助轮固定件0206上。辅助轮固定件0206通过轴承、凸肩螺丝和螺母与辅助轮0207形成旋转副,辅助轮0207由地面支撑。
两根所述偏距杆0202倾斜布置。两根所述偏距杆0202的下端分别通过螺钉和螺母固定在两根导杆0203的后端。
两根所述连杆0201的一端分别铰接在两根偏距杆0202的上端,两根所述连杆0201的另一端分别铰接在两根偏心杆0110的铰接端。滑块II0112、外扩件0111、偏心杆0110、连杆0201、偏距杆0202、导杆0203、滑块III0204、前轮固定件0205、辅助轮固定件0206与辅助轮0207共同组成了装置的前轮机构,即联动式垂直双滑块机构,用以增加装置支撑面积。工作时,偏心杆0110的垂直上升运动带动连杆0201前端铰接点做垂直上升运动,连杆0201的后铰接点做水平向前运动,从而推动包括偏距杆0202、导杆0203、辅助轮固定件0206与辅助轮0207在内的零件向前运动,形成联动式垂直双滑块机构,使得装置的支撑面积增加。
所述辅助站立部包括扶手0301和多个松紧带0302。
所述扶手0301的两端分别通过螺钉与两个螺母座0105固接。多个所述松紧带0302间隔布置,粘接在扶手0301上。
所述座椅部包括上躺板0401、下躺板0402和座板0403。
所述上躺板0401上端通过铰接轴和铰接固定件铰接在两块凸轮基板0109之间。所述座板0403一端通过铰接轴和铰接固定件铰接在两块凸轮基板0109之间,另一端为活动端。所述座板0403的铰接端位于上躺板0401下方。所述下躺板0402一端通过铰接轴和铰接固定件与所述上躺板0401下端铰接。所述下躺板0402另一端通过铰接轴和铰接固定件铰接在所述座板0403的中部。当座板0403旋转时,带动上躺板0401和下躺板0402旋转,当上躺板0401和下躺板0402旋转至同一平面时,座板0403停止旋转。所述座板0403为摇杆,与两块凸轮基板0109的铰接点形成摆转副。所述上躺板0401为曲柄,与两块凸轮基板0109的铰接点形成周转副,从而使上躺板0401与下躺板0402的铰接副能够形成死点,阻止座板0403旋转,为老人坐下提供支撑力。
所述上躺板0401上端的铰接轴上安装有扭簧04011。所述凸轮基板0109与扭簧04011相对应的位置固接有螺钉。所述扭簧04011的一脚抵在该螺钉上,另一脚抵在上躺板0401背部,从而为座椅部的复位提供回复力。
所述驱动部包括两个驱动电机1101和两个驱动轮1102。
两个所述驱动电机1101分别通过螺钉与两块凸轮基板0109固接。两个所述驱动轮1102分别通过电机轴联轴器与两个驱动电机1101的输出端固接。
参见图1,所述观测部主要构件为视觉识别摄像头0701和wifi视频传输摄像头0702。
所述视觉识别摄像头0701安装在封装部的托板0603上。所述wifi视频传输摄像头0702安装在封装部的托板0603上。上板0602上开设有供视觉识别摄像头0701和wifi视频传输摄像头0702伸出的通槽。
所述测距防撞部包括超声波测距传感器0901和激光测距模传感器0902。
所述超声波测距传感器0901通过超声波测距固定件09011安装在第一凸轮基板上。所述激光测距传感器0902通过激光测距固定件09021安装在第二凸轮基板上。
进一步,所述轴承座I0503安装有上限位开关0801。所述凸轮基板0109下端侧壁上通过螺钉螺母安装有下限位开关0802。
参见图6,所述控制系统包括微控制器、视觉模块、导航模块、语音模块、远程模块和电源模块。
所述封装部内安装有对控制系统供电的电源模块。
所述微控制器装在封装部中。所述微控制器搭载有wifi模块。
所述视觉模块由基于Linux开发的OpenMV(Open Machine Vision,开源机器视觉)组成。所述视觉模块连接视觉识别摄像头0701。工作时,所述视觉模块处理视觉识别摄像头0701采集到的图像信息,并将图像信息输出至微控制器。所述微控制器处理该图像信息后,输出控制指令控制驱动电机1101运行或停止。
所述远程模块通过wifi模块与微控制器通信。
所述语音模块包括安装在封装部上的远场麦克风和扬声器,
所述导航模块为雷达模块。
所述雷达模块放置在封装部内部,并通过封装部的小孔进行扫描,获取外部信息。所述雷达模块能够实时定位机器人所在的位置信息,并将位置信息实时传输至微控制器。
所有的交互数据经微控制器处理,可通过WiFi模块将采集到的声音和视频等信息实时传输到亲属手机APP端,亲属可远程通过APP对装置进行控制、辅助老人站立,此外,通过控制摄像头云台,亲属还可多个角度观察老人状况。当亲属不方便时,装置也可自行驱动行进模块和扶起模块辅助老人站立。
远程控制与视频传输原理:基于openwrt的无线图传和远程控制模块,openwrt是一款开源嵌入式操作系统,通过该操作系统平台,集成无线路由功能,可通过wifi和4g网络实现设备联网,从而实现视频远程传送、控制指令传送的目的。
参见图7,通过语音模块的定制开发,系统利用语音芯片通过网络和语音服务云平台进行连接,在服务平台可根据老人需求设定特备的语音交互服务、例如吃药提醒、睡觉时间提醒等服务,并且利用远场麦克风装置,可实现装置的声源定位,和远距离的交互使用,方便老人的远距离使用和操作,实现了生活娱乐交互、装置控制、辅助连线与亲属通话等功能。
参见图8,当老人摔倒发生之后,可通过随身携带的手机发出求救信号;也可通过语音发出求救信号唤醒机器人。机器人接收到求救信号后可根据需求,及时将老人摔倒的信息通过发送给亲属,亲属和老人可根据摔倒的严重程度,选择性的对机器人进行人工遥控辅助站立操作或者全自动辅助站立操作。一方面,老人及老人亲属可通过远程wifi对该装置进行遥控,wifi视频传输摄像头0702将采集到的声音和视频等信息实时传输到亲属手机APP端,亲属可远程通过APP对装置进行控制,驱动电机1101旋转使机器人运动至老人旁边并调整人机相对位置,进而辅助老人站立;另一方面,机器人本身可以通过视觉识别摄像头0701观测环境,具体的,如图一所示,视觉识别摄像头0701采集外界图像信息,并将图像信息输出至控制系统的微控制器。控制系统的微控制器处理该图像信息后,输出控制指令控制驱动电机1101运行,将机器人移动至使用者旁侧。当需要机器人做前进或后退运动时,控制系统输出指令同时驱动两个驱动电机1101做同速运动;当需要机器人做左转右转运动时,控制系统输出指令驱动两个驱动电机1101做差速运动。
所述超声波测距传感器0901和激光测距传感器0902实时测量凸轮基板0109与使用者的距离信息,并将距离信息输出至控制系统的微控制器。控制系统的微控制器将距离信息与警戒距离σ进行比较,若小于警戒距离σ则控制驱动电机1101反转,调整与使用者的相对位置。
如图2所示,当使用者的双手完全深入两个护手0101,抓住手握轴01012,且腋下部位完全进入护手0101的凹槽中后。所述控制系统的微控制器输出控制指令控制驱动电机1101停止运行,并输出控制指令控制执行电机1001运行,此时,执行电机1001开始旋转通过联轴器0501带动丝杠I0502旋转,丝杠I0502通过同步轮I0505和同步带0510将旋转运动传递丝杠II0506,丝杠螺母I0504和丝杠螺母II0507向上运行,并带动主执行机构运行。所述主执行机构的延长杆0104做垂直上升运动,摇杆0102的上端铰接点做垂直上升运动,下端铰接点依滑道01091下段运动。所述摇杆0102通过滚子轴0103带动护手0101绕护手0101与偏心杆0110的铰接点做定轴转动,偏心杆0110保持静止不动,从而带动老人从仰卧姿态变为坐姿。此时摇杆0102、螺母座0105、滑块连接件0106、滑块I0107、护手0101与偏心杆0110依滑道01091轮廓共同组成了曲柄滑块机构。此过程中,通过一个执行电机1001驱动的方式,减少了原动机数量,增加了经济效益。
如图3所示,控制系统的微控制器继续控制执行电机1001旋转带动主执行机构运动,当所述滚子轴0103移动到滑道01091上段时,因为受到滑道01091的约束,主执行机构从曲柄滑块机构变胞为滑块滑轨机构,摇杆0102和护手0101保持相对静止,共同做垂直上升运动,从而带动老人从坐姿变为站姿。这种变胞式凸轮—曲柄滑块机构可以实现复杂的运动轨迹,降低原动机数量,增加经济效益。
与此同时,偏心杆0110的垂直上升运动带动连杆0201前端铰接点做垂直上升运动,连杆0201的后铰接点做水平向前运动,从而推动包括偏距杆0202、导杆0203、辅助轮固定件0206与辅助轮0207在内的零件向前运动,形成联动式垂直双滑块机构,使得装置的支撑面积增加。这既增加了装置工作时的稳定性,防止侧翻发生;又减少了装置闲置时的占地面积,节约空间;又减少了装置的原动机数量,增加了经济效益,一举三得。这个过程直到丝杠螺母I0504触碰到上限位开关0801为止,此时老人已完全站立。待老人完全站立之后,控制系统的微控制器控制执行电机1001反转,使得主执行机构反向运动。直到扶手0301触碰到下限位开关0802,装置完全复位,工作流程结束。
额外的,当老人摔倒后为俯卧姿态或坐姿时。老人一方面可以将手臂深入松紧带0302,从扶手0301处借力;另一方面可用手扒住护手0101的凹槽I01011部分,从护手0101处借力,再控制执行电机1001旋转,带动扶手0301或护手0101垂直上升,进而带动老人上升,从而实现多方位、多姿态的辅助站立功能。
另外的,该装置除了提供辅助站立的主要功能之外还提供休闲椅功能。
老人可将座板0403拉下、旋转。由于座椅部形成了曲柄摇杆机构,座板0403与凸轮基板0109的铰接点为摆动副。因此,在座板0403旋转一定角度后,上躺板0401与下躺板0402变为同一平面,两者的铰接处形成死点,阻止座板0403继续旋转,从而提供老人重力的反向支撑力。
老人坐下之后可以还可以与语音模块互动,包括语音对话,智能提醒与音乐播放。
老人站立之后,扭簧1208提供的回复力带动上躺板0401反向旋转运动,从而带动整个座椅部复位,省去了人工复位的麻烦。
实施例2:
本实施例提供一种较为基础的实现方式,一种家用多功能老人智能搀扶机器人,包括封装部、主执行机构、传动部、前轮机构、观测部、测距防撞部、驱动部和控制系统。
所述封装部整体为柜体结构。
参见图2,所述主执行机构包括两个护手0101、两根摇杆0102、滚子轴0103、两根延长杆0104、两个螺母座0105、两个滑块I0107、两个滑轨0108、两块凸轮基板0109、两根偏心杆0110、和两个滑块II0112。
两块所述凸轮基板0109平行布置在封装部两侧。所述凸轮基板0109上设置有滑道01091。所述滑道01091上段为竖直段,下段为弧形段。
所述滚子轴0103穿入在两块凸轮基板0109的滑道01091中。所述滚子轴0103上装有两个滚针轴承0113,两个滚针轴承0113分别配合在两块凸轮基板0109的滑道01091中。
所述护手0101整体为柱状。所述护手0101上设置有容纳手臂的凹槽I01011。所述凹槽I01011底部安装有手握轴01012。所述护手0101侧壁上设置有铰接部01013。两个所述护手0101的铰接部01013分别铰接在滚子轴0103的两端。
两个所述滑轨0108分别通过螺钉和螺母竖直固定在两块凸轮基板0109外侧壁上。
两个滑块I0107分别连接在两个滑轨0108上。
两个所述螺母座0105分别通过滑块连接件0106固定在两个滑块I0107上。
两根所述延长杆0104竖直固定在两个螺母座0105上。
所述摇杆0102一端铰接在延长杆0104上,另一端铰接在滚子轴0103上。两根所述摇杆0102平行布置。
两个所述滑块II0112分别连接在两个滑轨0108上,并位于滑块I0107下方。
所述偏心杆0110一端通过外扩件0111固定在滑块II0112上,另一端为铰接端,铰接端与护手0101下端铰接。两根偏心杆0110平行布置。
所述传动部包括执行电机1001、传动机构I和传动机构II。
将两块凸轮基板0109分别记为第一凸轮基板和第二凸轮基板。
所述执行电机1001通过电机固定架1002安装在第一凸轮基板外侧壁下端。
所述传动机构I包括丝杠I0502、轴承座I0503和丝杠螺母I0504。
所述轴承座I0503固定在第一凸轮基板外侧壁上端。所述丝杠I0502下端通过联轴器0501与执行电机1001的输出端固接,丝杠I0502上端从轴承座I0503中穿出,轴承座I0503内部通过轴承与丝杠I0502配合。所述丝杠I0502穿出轴承座I0503的端部固定有同步轮I0505。所述丝杠螺母I0504连接在丝杠I0502上。所述丝杠螺母I0504通过螺钉与螺母座0105固接。
参见图4,所述传动机构I包括丝杠II0506、丝杠螺母II0507、轴承座II0508和轴承座III。
所述轴承座II0508固定在第二凸轮基板外侧壁上端。所述轴承座III固定在第二凸轮基板外侧壁下端。所述丝杠II0506下端连接在轴承座III中,上端从轴承座II0508中穿出。所述丝杠II0506穿出轴承座II0508的端部固定有同步轮II0509。所述同步轮II0509和同步轮I0505上套设有同步带0510。所述丝杠螺母II0507连接在丝杠II0506上。所述丝杠螺母II0507通过螺钉与螺母座0105固接。
参见图3,所述前轮机构布置在两块凸轮基板0109的外侧壁上。
所述驱动部包括两个驱动电机1101和两个驱动轮1102。
两个所述驱动电机1101分别通过螺钉与两块凸轮基板0109固接。两个所述驱动轮1102分别通过电机轴联轴器与两个驱动电机1101的输出端固接。
参见图1,所述观测部包括视觉识别摄像头0701和wifi视频传输摄像头0702。
所述视觉识别摄像头0701安装在封装部上。所述wifi视频传输摄像头0702安装在封装部上。
所述测距防撞部包括超声波测距传感器0901和激光测距模传感器0902。
所述超声波测距传感器0901通过超声波测距固定件09011安装在第一凸轮基板上。所述激光测距传感器0902通过激光测距固定件09021安装在第二凸轮基板上。
进一步,所述轴承座I0503安装有上限位开关0801。所述凸轮基板0109下端侧壁上通过螺钉螺母安装有下限位开关0802。
参见图6,所述控制系统包括微控制器、视觉模块、导航模块、语音模块、远程模块和电源模块。
所述封装部内安装有对控制系统供电的电源模块。
所述微控制器装在封装部中。所述微控制器搭载有wifi模块。
所述视觉模块由基于Linux开发的OpenMV(Open Machine Vision,开源机器视觉)组成。所述视觉模块连接视觉识别摄像头0701。工作时,所述视觉模块处理视觉识别摄像头0701采集到的图像信息,并将图像信息输出至微控制器。所述微控制器处理该图像信息后,输出控制指令控制驱动电机1101运行或停止。
所述远程模块通过wifi模块与微控制器通信。
所述语音模块包括安装在封装部上的远场麦克风和扬声器,
所述导航模块为雷达模块。
所述雷达模块放置在封装部内部,并通过封装部的小孔进行扫描,获取外部信息。所述雷达模块能够实时定位机器人所在的位置信息,并将位置信息实时传输至微控制器。
所有的交互数据经微控制器处理,可通过WiFi模块将采集到的声音和视频等信息实时传输到亲属手机APP端,亲属可远程通过APP对装置进行控制、辅助老人站立,此外,通过控制摄像头云台,亲属还可多个角度观察老人状况。当亲属不方便时,装置也可自行驱动行进模块和扶起模块辅助老人站立。
远程控制与视频传输原理:基于openwrt的无线图传和远程控制模块,openwrt是一款开源嵌入式操作系统,通过该操作系统平台,集成无线路由功能,可通过wifi和4g网络实现设备联网,从而实现视频远程传送、控制指令传送的目的。
参见图7,通过语音模块的定制开发,系统利用语音芯片通过网络和语音服务云平台进行连接,在服务平台可根据老人需求设定特备的语音交互服务、例如吃药提醒、睡觉时间提醒等服务,并且利用远场麦克风装置,可实现装置的声源定位,和远距离的交互使用,方便老人的远距离使用和操作,实现了生活娱乐交互、装置控制、辅助连线与亲属通话等功能。
参见图8,当老人摔倒发生之后,可通过随身携带的手机发出求救信号;也可通过语音发出求救信号唤醒机器人。机器人接收到求救信号后可根据需求,及时将老人摔倒的信息通过发送给亲属,亲属和老人可根据摔倒的严重程度,选择性的对机器人进行人工遥控辅助站立操作或者全自动辅助站立操作。一方面,老人及老人亲属可通过远程wifi对该装置进行遥控,wifi视频传输摄像头0702将采集到的声音和视频等信息实时传输到亲属手机APP端,亲属可远程通过APP对装置进行控制,驱动电机1101旋转使机器人运动至老人旁边并调整人机相对位置,进而辅助老人站立;另一方面,机器人本身可以通过视觉识别摄像头0701观测环境,具体的,如图一所示,视觉识别摄像头0701采集外界图像信息,并将图像信息输出至控制系统的微控制器。控制系统的微控制器处理该图像信息后,输出控制指令控制驱动电机1101运行,将机器人移动至使用者旁侧。当需要机器人做前进或后退运动时,控制系统输出指令同时驱动两个驱动电机1101做同速运动;当需要机器人做左转右转运动时,控制系统输出指令驱动两个驱动电机1101做差速运动。
所述超声波测距传感器0901和激光测距传感器0902实时测量凸轮基板0109与使用者的距离信息,并将距离信息输出至控制系统的微控制器。控制系统的微控制器将距离信息与警戒距离σ进行比较,若小于警戒距离σ则控制驱动电机1101反转,调整与使用者的相对位置。
如图2所示,当使用者的双手完全深入两个护手0101,抓住手握轴01012,且腋下部位完全进入护手0101的凹槽中后。所述控制系统的微控制器输出控制指令控制驱动电机1101停止运行,并输出控制指令控制执行电机1001运行,此时,执行电机1001开始旋转通过联轴器0501带动丝杠I0502旋转,丝杠I0502通过同步轮I0505和同步带0510将旋转运动传递丝杠II0506,丝杠螺母I0504和丝杠螺母II0507向上运行,并带动主执行机构运行。所述主执行机构的延长杆0104做垂直上升运动,摇杆0102的上端铰接点做垂直上升运动,下端铰接点依滑道01091下段运动。所述摇杆0102通过滚子轴0103带动护手0101绕护手0101与偏心杆0110的铰接点做定轴转动,偏心杆0110保持静止不动,从而带动老人从仰卧姿态变为坐姿。此时摇杆0102、螺母座0105、滑块连接件0106、滑块I0107、护手0101与偏心杆0110依滑道01091轮廓共同组成了曲柄滑块机构。此过程中,通过一个执行电机1001驱动的方式,减少了原动机数量,增加了经济效益。
如图3所示,控制系统的微控制器继续控制执行电机1001旋转带动主执行机构运动,当所述滚子轴0103移动到滑道01091上段时,因为受到滑道01091的约束,主执行机构从曲柄滑块机构变胞为滑块滑轨机构,摇杆0102和护手0101保持相对静止,共同做垂直上升运动,从而带动老人从坐姿变为站姿。这种变胞式凸轮—曲柄滑块机构可以实现复杂的运动轨迹,降低原动机数量,增加经济效益。这个过程直到丝杠螺母I0504触碰到上限位开关0801为止,此时老人已完全站立。待老人完全站立之后,控制系统的微控制器控制执行电机1001反转,使得主执行机构反向运动。直到扶手0301触碰到下限位开关0802,装置完全复位,工作流程结束
实施例3:
本实施例主要结构同实施例2,进一步,所述封装部包括顶板0601、面板、底板0605、背板0606、方形铝I0607和方形铝II0608。
所述方形铝I0607通过螺钉和螺母分别连接在两块凸轮基板0109的内侧壁上端。
所述方形铝II0608通过螺钉和螺母分别连接在两块凸轮基板0109的内侧壁上,并位于方形铝I0607下方。
所述顶板0601粘接在方形铝I0607上。所述底板0605粘接在方形铝II0608上。所述背板0606上下端分别通过螺钉和螺母连接在方形铝I0607和方形铝II0608上。所述面板通过多段连接件0609连接在两块凸轮基板0109之间。所述顶板0601、面板、底板0605、背板0606和两块凸轮基板0109围成一个密封空间S,,用以存放控制系统组件,保证装置整体的美观性。
所述面板包括上板0602、托板0603和下板0604。
所述上板0602和所述下板0604分别连接在所述托板0603的两端,其中,上板0602竖直连接在托板0603上表面,下板0604竖直连接在下表面。所述多段连接件0609的结构与面板结构相适应,分别为上板连接件、托板连接件和下板连接件,所述多段连接件0609通过螺钉连接在两块凸轮基板0109之间,面板的上板0602、托板0603和下板0604通过多段连接件0609连接在两块凸轮基板0109上。
实施例4:
本实施例主要结构同实施例2,进一步,所述前轮机构包括两根连杆0201、两根偏距杆0202、两根导杆0203、两个滑块III0204、两个前轮固定件0205、两个辅助轮固定件0206和两个辅助轮0207。
两个所述前轮固定件0205分别通过螺钉和螺母固定在两块凸轮基板0109的外侧壁上。
两个所述滑块III0204分别通过螺钉固定在两个前轮固定件0205上。
两根所述导杆0203分别滑动连接在两个滑块III0204中,导杆0203平行于水平面布置。将导杆0203的两端分别记为前端和后端。
两个所述辅助轮固定件0206分别通过螺钉和螺母固定在两根导杆0203的前端。
两个所述辅助轮0207分别安装在链各个辅助轮固定件0206上。辅助轮固定件0206通过轴承、凸肩螺丝和螺母与辅助轮0207形成旋转副,辅助轮0207由地面支撑。
两根所述偏距杆0202倾斜布置。两根所述偏距杆0202的下端分别通过螺钉和螺母固定在两根导杆0203的后端。
两根所述连杆0201的一端分别铰接在两根偏距杆0202的上端,两根所述连杆0201的另一端分别铰接在两根偏心杆0110的铰接端。滑块II0112、外扩件0111、偏心杆0110、连杆0201、偏距杆0202、导杆0203、滑块III0204、前轮固定件0205、辅助轮固定件0206与辅助轮0207共同组成了装置的前轮机构,即联动式垂直双滑块机构,用以增加装置支撑面积。工作时,偏心杆0110的垂直上升运动带动连杆0201前端铰接点做垂直上升运动,连杆0201的后铰接点做水平向前运动,从而推动包括偏距杆0202、导杆0203、辅助轮固定件0206与辅助轮0207在内的零件向前运动,形成联动式垂直双滑块机构,使得装置的支撑面积增加。
实施例5:
本实施例主要结构同实施例2,进一步,还包括辅助站立部。所述辅助站立部包括扶手0301和多个松紧带0302。
所述扶手0301的两端分别通过螺钉与两个螺母座0105固接。多个所述松紧带0302间隔布置,粘接在扶手0301上。
当老人摔倒后为俯卧姿态或坐姿时。老人一方面可以将手臂深入松紧带0302,从扶手0301处借力;另一方面可用手扒住护手0101的凹槽I01011部分,从护手0101处借力,再控制执行电机1001旋转,带动扶手0301或护手0101垂直上升,进而带动老人上升,从而实现多方位、多姿态的辅助站立功能。
实施例6:
本实施例主要结构同实施例2,进一步,还包括座椅部。所述座椅部包括上躺板0401、下躺板0402和座板0403。
所述上躺板0401上端通过铰接轴和铰接固定件铰接在两块凸轮基板0109之间。所述座板0403一端通过铰接轴和铰接固定件铰接在两块凸轮基板0109之间,另一端为活动端。所述座板0403的铰接端位于上躺板0401下方。所述下躺板0402一端通过铰接轴和铰接固定件与所述上躺板0401下端铰接。所述下躺板0402另一端通过铰接轴和铰接固定件铰接在所述座板0403的中部。当座板0403旋转时,带动上躺板0401和下躺板0402旋转,当上躺板0401和下躺板0402旋转至同一平面时,座板0403停止旋转。所述座板0403为摇杆,与两块凸轮基板0109的铰接点形成摆转副。所述上躺板0401为曲柄,与两块凸轮基板0109的铰接点形成周转副,从而使上躺板0401与下躺板0402的铰接副能够形成死点,阻止座板0403旋转,为老人坐下提供支撑力。
实施例7:
本实施例主要结构同实施例6,进一步,所述上躺板0401上端的铰接轴上安装有扭簧04011。所述凸轮基板0109与扭簧04011相对应的位置固接有螺钉。所述扭簧04011的一脚抵在该螺钉上,另一脚抵在上躺板0401背部,从而为座椅部的复位提供回复力。
Claims (10)
1.一种家用多功能老人智能搀扶机器人,其特征在于:包括所述封装部、主执行机构、传动部、前轮机构、观测部、测距防撞部、驱动部和控制系统;
所述封装部整体为柜体结构;
所述主执行机构包括两个护手(0101)、两根摇杆(0102)、滚子轴(0103)、两根延长杆(0104)、两个螺母座(0105)、两个滑块I(0107)、两个滑轨(0108)、两块凸轮基板(0109)、两根偏心杆(0110)和两个滑块II(0112);
两块所述凸轮基板(0109)平行布置在封装部两侧;所述凸轮基板(0109)上设置有滑道(01091);所述滑道(01091)上段为竖直段,下段为弧形段;
所述滚子轴(0103)穿入在两块凸轮基板(0109)的滑道(01091)中;
所述护手(0101)整体为柱状;所述护手(0101)上设置有容纳手臂的凹槽I(01011);所述凹槽I(01011)底部安装有手握轴(01012);所述护手(0101)侧壁上设置有铰接部(01013);两个所述护手(0101)的铰接部(01013)分别铰接在滚子轴(0103)的两端;
两个所述滑轨(0108)分别竖直固定在两块凸轮基板(0109)外侧壁上;
两个滑块I(0107)分别连接在两个滑轨(0108)上;
两个所述螺母座(0105)分别固定在两个滑块I(0107)上;
两根所述延长杆(0104)竖直固定在两个螺母座(0105)上;
所述摇杆(0102)一端铰接在延长杆(0104)上,另一端铰接在滚子轴(0103)上;两根所述摇杆(0102)平行布置;
两个所述滑块II(0112)分别连接在两个滑轨(0108)上,并位于滑块I(0107)下方。
所述偏心杆(0110)一端固定在滑块II(0112)上,另一端为铰接端,铰接端与护手(0101)下端铰接;两根偏心杆(0110)平行布置;
所述传动部包括执行电机(1001)、传动机构I和传动机构II;
将两块凸轮基板(0109)分别记为第一凸轮基板和第二凸轮基板;
所述执行电机(1001)安装在第一凸轮基板外侧壁下端;
所述传动机构I包括丝杠I(0502)、轴承座I(0503)和丝杠螺母I(0504);
所述轴承座I(0503)固定在第一凸轮基板外侧壁上端;所述丝杠I(0502)下端与执行电机(1001)的输出端固接,丝杠I(0502)上端从轴承座I(0503)中穿出;所述丝杠I(0502)穿出轴承座I(0503)的端部固定有同步轮I(0505);所述丝杠螺母I(0504)连接在丝杠I(0502)上;所述丝杠螺母I(0504)与螺母座(0105)固接;
所述传动机构I包括丝杠II(0506)、丝杠螺母II(0507)、轴承座II(0508)和轴承座III;
所述轴承座II(0508)固定在第二凸轮基板外侧壁上端;所述轴承座III固定在第二凸轮基板外侧壁下端;所述丝杠II(0506)下端连接在轴承座III中,上端从轴承座II(0508)中穿出;所述丝杠II(0506)穿出轴承座II(0508)的端部固定有同步轮II(0509);所述同步轮II(0509)和同步轮I(0505)上套设有同步带(0510);所述丝杠螺母II(0507)连接在丝杠II(0506)上;所述丝杠螺母II(0507)与螺母座(0105)固接;
所述前轮机构布置在两块凸轮基板(0109)的外侧壁上;
所述驱动部包括两个驱动电机(1101)和两个驱动轮(1102);
两个所述驱动电机(1101)分别与两块凸轮基板(0109)固接;两个所述驱动轮(1102)分别与两个驱动电机(1101)的输出端固接;
所述观测部主要构件为视觉识别摄像头(0701);所述视觉识别摄像头(0701)安装在封装部上;
所述测距防撞部包括超声波测距传感器(0901)和激光测距模传感器(0902);
所述超声波测距传感器(0901)安装在第一凸轮基板上;所述激光测距传感器(0902)安装在第二凸轮基板上;
工作时,所述视觉识别摄像头(0701)采集外界图像信息,并将图像信息输出至所述控制系统;所述控制系统处理该图像信息后,输出控制指令控制驱动电机(1101)运行,将机器人移动至使用者旁侧;
所述超声波测距传感器(0901)和激光测距传感器(0902)实时测量凸轮基板(0109)与使用者的距离信息,并将距离信息输出至控制系统;所述控制系统将距离信息与警戒距离σ进行比较,若小于警戒距离σ则控制驱动电机(1101)反转,调整与使用者的相对位置;
当使用者的双手完全深入两个护手(0101),并抓住手握轴(01012)时;所述控制系统输出控制指令控制驱动电机(1101)停止运行,并输出控制指令控制执行电机(1001)运行;所述执行电机(1001)带动丝杠螺母I(0504)和丝杠螺母II(0507)向上运行,并带动主执行机构运行;所述主执行机构的延长杆(0104)做垂直上升运动,摇杆(0102)的上端铰接点做垂直上升运动,下端铰接点依滑道(01091)下段运动;所述摇杆(0102)通过滚子轴(0103)带动护手(0101)绕护手(0101)与偏心杆(0110)的铰接点做定轴转动,偏心杆(0110)保持静止不动;
当所述滚子轴(0103)移动到滑道(01091)上段时,摇杆(0102)和护手(0101)保持相对静止,共同做垂直上升运动。
2.根据权利要求2所述的一种家用多功能老人智能搀扶机器人,其特征在于:所述封装部包括顶板(0601)、面板、底板(0605)、背板(0606)、方形铝I(0607)和方形铝II(0608);
所述方形铝I(0607)分别连接在两块凸轮基板(0109)的内侧壁上端;
所述方形铝II(0608)分别连接在两块凸轮基板(0109)的内侧壁上,并位于方形铝I(0607)下方;
所述顶板(0601)粘接在方形铝I(0607)上;所述底板(0605)粘接在方形铝II(0608)上;所述背板(0606)上下端分别连接在方形铝I(0607)和方形铝II(0608)上;所述面板连接在两块凸轮基板(0109)之间;所述顶板(0601)、面板、底板(0605)、背板(0606)和两块凸轮基板(0109)围成一个密封空间S;
所述面板包括上板(0602)、托板(0603)和下板(0604);
所述上板(0602)和所述下板(0604)分别连接在所述托板(0603)的两端,其中,上板(0602)竖直连接在托板(0603)上表面,下板(0604)竖直连接在下表面。
3.根据权利要求3所述的一种家用多功能老人智能搀扶机器人,其特征在于:所述前轮机构包括两根连杆(0201)、两根偏距杆(0202)、两根导杆(0203)、两个滑块III(0204)、两个前轮固定件(0205)、两个辅助轮固定件(0206)和两个辅助轮(0207);
两个所述前轮固定件(0205)分别固定在两块凸轮基板(0109)的外侧壁上;
两个所述滑块III(0204)分别固定在两个前轮固定件(0205)上;
两根所述导杆(0203)分别滑动连接在两个滑块III(0204)中,导杆(0203)平行于水平面布置;将导杆(0203)的两端分别记为前端和后端;
两个所述辅助轮固定件(0206)分别固定在两根导杆(0203)的前端;
两个所述辅助轮(0207)分别安装在链各个辅助轮固定件(0206)上;
两根所述偏距杆(0202)倾斜布置;两根所述偏距杆(0202)的下端分别固定在两根导杆0203的后端;
两根所述连杆(0201)的一端分别铰接在两根偏距杆(0202)的上端,两根所述连杆(0201)的另一端分别铰接在两根偏心杆(0110)的铰接端。
4.根据权利要求1所述的一种家用多功能老人智能搀扶机器人,其特征在于:还包括辅助站立部;所述辅助站立部包括扶手(0301)和多个松紧带(0302);
所述扶手(0301)的两端分别与两个螺母座(0105)固接;多个所述松紧带(0302)间隔布置在扶手(0301)上。
5.根据权利要求1所述的一种家用多功能老人智能搀扶机器人,其特征在于:还包括座椅部;所述座椅部包括上躺板(0401)、下躺板(0402)和座板(0403);
所述上躺板(0401)上端铰接在两块凸轮基板(0109)之间;所述座板(0403)一端铰接在两块凸轮基板(0109)之间,另一端为活动端;所述座板(0403)的铰接端位于上躺板(0401)下方;所述下躺板(0402)一端与所述上躺板(0401)下端铰接;所述下躺板(0402)另一端铰接在所述座板(0403)的中部;当座板(0403)旋转时,带动上躺板(0401)和下躺板(0402)旋转,当上躺板(0401)和下躺板(0402)旋转至同一平面时,座板(0403)停止旋转。
6.根据权利要求5所述的一种家用多功能老人智能搀扶机器人,其特征在于:所述上躺板(0401)上端安装有扭簧(04011);所述凸轮基板(0109)与扭簧(04011)相对应的位置固接有螺钉;所述扭簧(04011)的一脚抵在该螺钉上,另一脚抵在上躺板(0401)背部。
7.根据权利要求1所述的一种家用多功能老人智能搀扶机器人,其特征在于:所述控制系统包括微控制器、视觉模块、导航模块、语音模块、远程模块和电源模块;
所述微控制器装在封装部中;所述微控制器搭载有wifi模块;
所述视觉模块连接视觉识别摄像头(0701);工作时,所述视觉模块处理视觉识别摄像头(0701)采集到的图像信息,并将图像信息输出至微控制器;所述微控制器处理该图像信息后,输出控制指令控制驱动电机(1101)运行或停止;
所述导航模块包括雷达模块和景深摄像头;所述雷达模块实时定位机器人所在的位置信息;所述语音模块包括安装在封装部上的远场麦克风和扬声器;所述远程模块通过wifi模块与微控制器通信。
8.根据权利要求7所述的一种家用多功能老人智能搀扶机器人,其特征在于:所述观测部还包括wifi视频传输摄像头(0702);所述wifi视频传输摄像头(0702)将采集到的声音和视频等信息实时传输到远程模块。
9.根据权利要求1所述的一种家用多功能老人智能搀扶机器人,其特征在于:所述滚子轴(0103)上装有两个滚针轴承(0113),两个滚针轴承(0113)分别位于两块凸轮基板(0109)的滑道(01091)中。
10.根据权利要求1所述的一种家用多功能老人智能搀扶机器人,其特征在于:所述轴承座I(0503)安装有上限位开关(0801);所述凸轮基板0109下端侧壁上安装有下限位开关(0802)。
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