CN114795695A - 一种助力机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于养老护理、康复训练设备技术领域，提供了一种助力机器人，包括可以切换至坐行状态与站行状态的支架主体，支架主体的底部设置有至少两组行走轮，至少一组行走轮由动力部件驱动，动力部件连接于行走轮，支架主体连接有电池模组和控制器，动力部件和控制器均电连接于所述电池模组；本发明所提供的一种助力机器人，可使支架主体切换至站行状态，此时坐垫组件随之立起，用户可以在安全带套件的吊装辅助下行走，动力机器人可以跟随行驶。控制杆组件的收缩，前轮杆组件、后轮杆组件相对转动使前轮和后轮远离时，支架主体降低，坐垫组件随之放平，使支架主体切换至坐行状态，安全可靠性佳，且康复训练效果好，用户体验好。

Description

一种助力机器人
技术领域
本发明属于养老护理、康复训练设备技术领域，尤其涉及一种可以应用于行走不便人士(例如因年老行走困难、失能残障人士、腿脚手术后恢复等需进行护理康复)的助力机器人。
背景技术
现有的轮椅一般仅作为行走困难人士的辅助行走工具，在患者需要进行康复训练时，需将单独的设备进行康复训练，其增加医护人员的负担，且患者没法自行进行康复训练，影响康复效果，且需搬动行走困难人士，过程存在一定的风险，安全可靠性欠佳。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种助力机器人，可以应用于行走不便的人士，例如因年老行走困难、失能残障人士、腿脚手术后恢复等需进行护理康复的用户，助力机器人的坐行和站行状态可以直接切换，安全可靠性佳，用户体验好。
本发明的技术方案是一种助力机器人，包括可以切换至坐行状态与站行状态的支架主体，所述支架主体的底部设置有至少两组行走轮，至少一组所述行走轮由动力部件驱动，所述动力部件连接于所述行走轮，所述支架主体连接有电池模组和控制器，所述动力部件和所述控制器均电连接于所述电池模组；
所述支架主体包括前轮杆组件、后轮杆组件和横向连杆组件；所述前轮杆组件、后轮杆组件呈X形设置，所述前轮杆组件的中段与所述后轮杆组件的中段通过转动结构转动连接，所述横向连杆组件转动连接于所述前轮杆组件和所述后轮杆组件形成多连杆结构，所述横向连杆组件位于所述转动结构的上方；
所述支架主体还包括靠背组件和坐垫组件，所述横向连杆组件的前端转动连接于所述前轮杆组件的上端，所述横向连杆组件的后端转动连接于所述靠背组件，所述靠背组件的下端还转动连接于所述横向连杆组件的后端，所述坐垫组件滑动连接于所述前轮杆组件的内侧，且所述坐垫组件的后端转动连接于所述靠背组件；
所述支架主体包括可以伸缩的姿态控制杆组件；所述姿态控制杆组件的第一端转动连接于所述横向连杆组件或所述靠背组件，所述姿态控制杆组件的第二端转动连接于所述后轮杆组件；
所述横向连杆组件的上方为扶手杆，所述扶手杆设置有遥控器，用于控制所述姿态控制杆组件和所述动力部件；
所述支架主体还包括安装带吊杆组件，所述安装带吊杆组件的下端转动连接于所述靠背组件的上端处，所述安装带吊杆的上端设置有安全带挂扣结构，所述安全带挂扣结构用于连接安全带套件。
具体地，所述后轮杆组件下端的行走轮为后驱动轮，所述动力部件为连接于所述后驱动轮的轮毂电机。
具体地，所述后轮杆组件设置有电池支架，所述电池模块固定于所述电池支架。
具体地，所述前轮杆组件连接有脚踏板。
具体地，所述前轮杆组件包括两根前轮杆，所述脚踏板包括第一段脚踏和第二段脚踏，所述第一段脚踏板的一端转动连接于其中一所述前轮杆，所述第二段脚踏板一端转动连接于另一所述前轮杆，且所述第一段脚踏板的另一端和第二段脚踏板的另一端可对接。
具体地，所述前轮杆组件设置有用于驱动所述第一段脚踏板、第二段脚踏板翻转的脚踏板翻转电机组件。
具体地，所述安装带吊杆组件与所述靠背组件之间设置有吊杆翻转电机组件。
具体地，所述安装带吊杆设置有伸缩结构。
具体地，所述姿态控制杆组件包括直线驱动部件、主杆和滑动杆，所述滑动杆滑动连接于所述主杆，所述直线驱动部件连接于所述主杆和所述滑动杆，用于驱动所述滑动件沿所述主杆滑动。
具体地，所述控制器设置有定速控制模组。
本发明所提供的一种助力机器人，可使支架主体切换至站行状态，此时坐垫组件随之立起，用户可以在安全带套件的吊装辅助下行走，动力机器人可以跟随行驶。控制杆组件的收缩，前轮杆组件、后轮杆组件相对转动使前轮和后轮远离时，支架主体降低，坐垫组件随之放平，使支架主体切换至坐行状态，此时用户可以坐于坐垫组件，并通过遥控器使助力机器人按控制行驶，其可以无缝切换用户的乘坐轮椅的状态和行走康复助力状态，无需转移用户至另一康复设备，避免转移过程的风险，安全可靠性佳，且康复训练效果好，用户体验佳。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
图1是本发明实施例提供的一种助力机器人的立体示意图；
图2是本发明实施例提供的一种助力机器人的立体示意图；
图3是本发明实施例提供的一种助力机器人的立体示意图；
图4是本发明实施例提供的一种助力机器人的平面示意图；
图5是本发明实施例提供的一种助力机器人的平面示意图.
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
如图1至图5所示，本发明实施例提供的一种助力机器人，可以应用于行走不便的人士，例如因年老行走困难、失能残障人士、腿脚手术后恢复等需进行护理康复的用户。助力机器人包括可以切换至坐行状态与站行状态的支架主体，所述支架主体的底部设置有至少两组行走轮，至少一组所述行走轮由动力部件驱动，所述动力部件连接于所述行走轮，所述支架主体连接有电池模组310和控制器，所述动力部件和所述控制器均电连接于所述电池模组310；电池模组310包括电池箱和内置于电池箱的动力电池组。所述支架主体包括前轮杆组件110、后轮杆组件120和横向连杆组件130；所述前轮杆组件110、后轮杆组件120呈X形设置，其可以转动改变夹角而实现升降调节。所述前轮杆组件110的中段与所述后轮杆组件120的中段通过转动结构101(可为转轴)转动连接，转动结构101也可以选择设置转动舵机。两组行走轮分别为前轮210和后轮220，前轮210连接于前轮杆组件110的底部，后轮220连接于后轮杆组件120的底部，所述横向连杆组件130转动连接于所述前轮杆组件110和所述后轮杆组件120形成多连杆结构，所述横向连杆组件130位于所述转动结构101的上方；所述支架主体还包括靠背组件140和坐垫组件150，所述横向连杆组件130的前端转动连接于所述前轮杆组件110的上端，所述横向连杆组件130的后端转动连接于所述靠背组件140，后轮杆组件120的上端转动连接于横向连杆组件130的中段。所述靠背组件140的下端还转动连接于所述横向连杆组件130的后端，所述坐垫组件150通过滑槽和圆滑块结构滑动连接于所述前轮杆组件110的内侧，且所述坐垫组件150的后端转动连接于所述靠背组件140；所述支架主体包括可以伸缩的姿态控制杆组件160；所述姿态控制杆组件160的第一端转动连接于所述横向连杆组件130或所述靠背组件140，所述姿态控制杆组件160的第二端转动连接于所述后轮杆组件120；所述横向连杆组件140的上方为扶手杆141，所述扶手杆141设置有遥控器410，用于控制所述姿态控制杆组件160和所述动力部件。控制杆组件的伸缩可以控制支架主体的升降。动力部件可以控制助力机器人的行走。所述支架主体还包括安装带吊杆组件170，所述安装带吊杆组件170的下端转动连接于所述靠背组件140的上端处，所述安装带吊杆的上端设置有安全带挂扣结构，所述安全带挂扣结构用于连接安全带套件(图中未示出)，安全带套件可以套于用户躯干处，安全带套件的上端连接于安全带挂扣，防止用户站立时摔倒。姿态控制杆组件160的伸长，使前轮杆组件110、后轮杆组件120相对转动而使前轮210和后轮220靠近时，支架主体升高，使支架主体切换至站行状态，此时坐垫组件150随之立起，用户可以在安全带套件的吊装辅助下行走，动力机器人可以跟随行驶。姿态控制杆组件160的收缩(缩短)，前轮杆组件110、后轮杆组件120相对转动，而使前轮210和后轮220远离时，支架主体降低，坐垫组件150随之放平，使支架主体切换至坐行状态，此时用户可以坐于坐垫组件150，并通过遥控器410使助力机器人按控制行驶，其可以无缝切换用户的乘坐轮椅的状态和行走康复助力状态，无需转移用户至另一康复设备，避免转移过程的风险，安全可靠性佳，且康复训练效果好，用户体验佳。
具体地，所述后轮杆组件120下端的行走轮为后驱动轮(后轮220)，所述动力部件为连接于所述后驱动轮的轮毂电机510，其结构紧凑可靠。后驱动轮设置有两个，各连接有一个轮毂电机510，轮毂电机510差速行驶时可以控制助力机器人的行进方向。各轮毂电机510由独立的电机控制器控制，电机控制器连接于控制器。后轮220可为万向轮，前轮210也可以连接有转向电机，用于转向控制。具体应用中，前轮210、后轮220均可以设置有独立的刹车装置。刹车装置可为电子刹车装置。
具体地，所述后轮杆组件120设置有电池支架，所述电池模块固定于所述电池支架，电池模块相对靠近于后轮220，其重心相对低，稳定性高。
具体地，所述前轮杆组件110连接有脚踏板，以便用户坐行时使用。
具体地，所述前轮杆组件110包括两根前轮杆，所述脚踏板包括第一段脚踏和第二段脚踏，所述第一段脚踏板的一端转动连接于其中一所述前轮杆，所述第二段脚踏板一端转动连接于另一所述前轮杆，且所述第一段脚踏板的另一端和第二段脚踏板的另一端可对接，行走状态时，第一段脚踏和第二段脚踏可以分别翻转至贴靠于前轮杆，避免干扰用户行走，防止绊倒用户。
具体地，所述前轮杆组件110设置有用于驱动所述第一段脚踏板、第二段脚踏板翻转的脚踏板翻转电机组件。脚踏板翻转电机组件可以包括电机和传动机构，可以采用电动控制的方式使述脚踏板收拢或放下。脚踏板翻转电机组件可为舵机，连接于控制器。
具体应用中，也可以选择在前轮杆组件110和后轮杆组件120之间、靠背组件140和坐垫组件150之间等转动连接处设置转动驱动部件，转动驱动部件可为舵机，舵机电连接于控制器，其可以也可以使支架主体自动切换坐行状态与站行状态。
具体地，所述安装带吊杆组件170与所述靠背组件140之间设置有吊杆翻转电机组件。吊杆翻转电机组件可以包括电机和蜗轮蜗杆传动部件，电机带动蜗杆，蜗杆带动蜗轮使安装带吊杆组件170翻转而升高，采用自锁传动部件，其可靠性高。
具体地，所述安装带吊杆设置有伸缩结构，以适用于不同身形的用户。安装带吊杆可以设置有电动卷线器，电动卷线器可以电动提拉安装带套件，便于辅助用户由坐行(轮椅式行走)切换至站行(站立行走)。电动卷线器连接于安装带套件的吊绳，可以自动收放线，用户体验佳。具体地，所述姿态控制杆组件160包括直线驱动部件、主杆和滑动杆，所述滑动杆滑动连接于所述主杆，所述直线驱动部件连接于所述主杆和所述滑动杆，用于驱动所述滑动件沿所述主杆滑动，直线驱动部件可为直线电机等。电动卷线器可以设置有拉力传感器和离心式自锁装置。离心式自锁装置采用车辆安全带的原理，装置里面有一个卡轮，如果快速的拉动安全带，里面的卡轮会由于安全带滚轮的快速转动而被离心力带出，迅速将安全带锁死，从而防止安装带套件突然下坠，防止用户摔倒。拉力传感器突然受力时，其可以通过驱动部件或电子刹车装置使助力机器人可靠地停驻，可以避免失速摔倒。
具体地，所述控制器可选择设置有定速控制模组，以便于用户的使用。具体应用中，靠背组件140可以设置有距离传感器，用于监测与用户后背的距离，距离传感器连接于控制器，行走康复模式下，可以自动控制助力机器人与用户之间的距离在一定范围内，无需额外控制，使用效果更佳。当然，控制器也可以选择设置有无线接收模块，陪护人员可以通过无线遥控器410控制控制助力机器人的行驶速度、方向、折叠状态等，用户体验佳。。
本发明实施例所提供的助力机器人，可使支架主体切换至站行状态，此时坐垫组件150随之立起，用户可以在安全带套件的吊装辅助下行走，动力机器人可以跟随行驶。控制杆组件的收缩，前轮杆组件110、后轮杆组件120相对转动使前轮210和后轮220远离时，支架主体降低，坐垫组件150随之放平，使支架主体切换至坐行状态，此时用户可以坐于坐垫组件150，并通过遥控器410使助力机器人按控制行驶，其可以无缝切换用户的乘坐轮椅的状态和行走康复助力状态，无需转移用户至另一康复设备，避免转移过程的风险，安全可靠性佳，且康复训练效果好，用户体验佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种助力机器人，其特征在于，包括可以切换至坐行状态与站行状态的支架主体，所述支架主体的底部设置有至少两组行走轮，至少一组所述行走轮由动力部件驱动，所述动力部件连接于所述行走轮，所述支架主体连接有电池模组和控制器，所述动力部件和所述控制器均电连接于所述电池模组；
所述支架主体包括前轮杆组件、后轮杆组件和横向连杆组件；所述前轮杆组件、后轮杆组件呈X形设置，所述前轮杆组件的中段与所述后轮杆组件的中段通过转动结构转动连接，所述横向连杆组件转动连接于所述前轮杆组件和所述后轮杆组件形成多连杆结构，所述横向连杆组件位于所述转动结构的上方；
所述支架主体还包括靠背组件和坐垫组件，所述横向连杆组件的前端转动连接于所述前轮杆组件的上端，所述横向连杆组件的后端转动连接于所述靠背组件，所述靠背组件的下端还转动连接于所述横向连杆组件的后端，所述坐垫组件滑动连接于所述前轮杆组件的内侧，且所述坐垫组件的后端转动连接于所述靠背组件；
所述支架主体包括可以伸缩的姿态控制杆组件；所述姿态控制杆组件的第一端转动连接于所述横向连杆组件或所述靠背组件，所述姿态控制杆组件的第二端转动连接于所述后轮杆组件；
所述横向连杆组件的上方为扶手杆，所述扶手杆设置有遥控器，用于控制所述姿态控制杆组件和所述动力部件；
所述支架主体还包括安装带吊杆组件，所述安装带吊杆组件的下端转动连接于所述靠背组件的上端处，所述安装带吊杆的上端设置有安全带挂扣结构，所述安全带挂扣结构用于连接安全带套件。
2.如权利要求1所述的一种助力机器人，其特征在于，所述后轮杆组件下端的行走轮为后驱动轮，所述动力部件为连接于所述后驱动轮的轮毂电机。
3.如权利要求1所述的一种助力机器人，其特征在于，所述后轮杆组件设置有电池支架，所述电池模块固定于所述电池支架。
4.如权利要求1所述的一种助力机器人，其特征在于，所述前轮杆组件连接有脚踏板。
5.如权利要求4所述的一种助力机器人，其特征在于，所述前轮杆组件包括两根前轮杆，所述脚踏板包括第一段脚踏和第二段脚踏，所述第一段脚踏板的一端转动连接于其中一所述前轮杆，所述第二段脚踏板一端转动连接于另一所述前轮杆，且所述第一段脚踏板的另一端和第二段脚踏板的另一端可对接。
6.如权利要求5所述的一种助力机器人，其特征在于，所述前轮杆组件设置有用于驱动所述第一段脚踏板、第二段脚踏板翻转的脚踏板翻转电机组件。
7.如权利要求1所述的一种助力机器人，其特征在于，所述安装带吊杆组件与所述靠背组件之间设置有吊杆翻转电机组件。
8.如权利要求7所述的一种助力机器人，其特征在于，所述安装带吊杆设置有伸缩结构。
9.如权利要求1所述的一种助力机器人，其特征在于，所述姿态控制杆组件包括直线驱动部件、主杆和滑动杆，所述滑动杆滑动连接于所述主杆，所述直线驱动部件连接于所述主杆和所述滑动杆，用于驱动所述滑动件沿所述主杆滑动。
10.如权利要求1所述的一种助力机器人，其特征在于，所述控制器设置有定速控制模组。
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