CN204546535U - 一种书架机器人 - Google Patents

Abstract

一种书架机器人，它由支架、L形模板、翻书手臂、搓书手臂及控制模块组成，L形模板经螺栓连接在支架上，翻书手臂、搓书手臂经带孔球和球形模与支架连接，控制模块粘接在L形模板底面，并经导线与翻书手臂、搓书手臂连接。本实用新型结构简单、操作方便，不仅可供上肢残障患者看书学习使用，也可用作上肢残障患者唱歌的歌谱架，及讲课用的教案架等，使用范围广，实用性强。

Description

一种书架机器人

技术领域

本实用新型涉及一种看书学习，演唱及讲课使用的书架，特别适用于上肢残障患者的看书学习、演唱及讲课使用的书架机器人。

背景技术

目前上肢残障患者看书学习、演唱及讲课还是靠脚或嘴来翻开书页，需要将脚跷到书桌上或书架上翻开书的每一页，这样很尴尬，面临这种情况，绝大部分上肢残障患者一生放弃了看书学习的机会，因文盲很难学到一技之长，生活非常艰难和痛苦，同时也给家庭及社会带来一定的负担。

实用新型内容

本实用新型的目的是：设计一种书架机器人，能克服背景技术中的不足，给上肢残障患者提供一个看书学习、演唱、讲课及上网的好帮手，能让上肢残障患者像正常人一样坐着看书、写字、上网或站着唱歌及授课，不需要再用脚跷到桌子上或书架上翻书学习，该书架结构简单、操作简便、翻书快捷、灵活好用。

本实用新型所采取的技术方案是：该书架机器人由支架、L形模板、翻书手臂、搓书手臂及控制模块组成，L形模板经螺栓连接在支架上，翻书手臂、搓书手臂经带孔球和球形模与支架连接，控制模块粘接在L形模板底面并经导线与翻书手臂、搓书手臂连接。

为了方便翻书操作，设置的支架有四个立柱，其一侧的两个立柱高于另一侧的两个立柱，使其被支撑连接的L形模板有一定的坡度，和四个立柱粘接着横撑，上部横撑经螺栓连接着L形模板，下部横撑经带孔球和球形模连接着翻书手臂、搓书手臂，球形模焊接在下部横撑弧形连接杆上和下部横撑连系杆的弧形连接杆上，支架上端经螺栓固定有墨水盒、墨汁盒及绘画用的颜料盘。

为了翻书简便、灵活、增加书架机器人的操作功能及用途，设置的翻书手臂有结构相同的两只、且对称设置在支架的一侧，经带孔球和球形模连接在下部横撑上，翻书手臂由操作手、弯钩臂、操纵杆及操作板组成，操作手经轴与弯勾臂上部弯头端连接，弯钩臂有上下两段，上下两段承插连接可相对滑动，下段的下端插入带孔球的孔内并固定、下段上套着能顶起上段的弹簧，操纵杆一端穿过另一个带孔球的孔、可相对滑动，操纵杆另一端的孔套在弯钩臂上段下端能活动的卡沟内，卡沟上侧粘接着脚蹬转动轮，可使翻书手臂转动，操纵杆上经螺栓连接着操作板，球形模与支架下部横撑上弧形连接杆焊接，球形模夹持着带孔球、可相对转动。

为了顺利翻开书本每一页，在支架右侧设置了搓书手臂，搓书手臂由步进电机、弯钩臂、操纵杆及操作板组成，步进电机经螺栓连接在弯钩臂上部弯头端，并经导线与控制模块连接，步进电机的转动轴上有转动摩擦轮，弯钩臂有上下两段，上下两段承插连接，上下两段可相对滑动，下段的下端承插在带孔球的孔内并固定、下段上套着弹簧可顶起上段，操纵杆一端穿过另一个带孔球的孔、可相对滑动，操纵杆另一端的孔套在弯钩臂上段下端能活动的卡沟内，卡沟上侧粘接着脚蹬转动轮能使上段搓书手臂转动，操纵杆上经螺栓连接着操作板，两块球形模为一组，其中一组球形模焊接在支架下部横撑弧形连接杆上，另一组球形模焊接在下部横撑连系杆的弧形连接杆上，球形模夹持着带孔球、可相对转动。

为了适用不同厚度的书籍、文件，在L形模板上不让其滑动，能顺利的翻开每一页，设置的L形模板有两块，两块L形模板经可胀缩带连接，其中一块经螺栓连接固定在支架上部横撑的连系杆上，另一块可升降、其下侧焊接着一个调节杆，调节杆与调节筒承插连接，调节筒与支架上部横撑的连系杆粘接，调节杆的下端焊接着半圆形环。

为了增加该书架机器人功能，扩大适用范围，在翻书手臂上设置的操作手可用来书写、绘画、制图、上网聊天及购物等，操作手由翻书板、灒水笔、毛笔、画笔、触摸手指、转动盘及变频电动机组成，翻书板经有轴承的一端卡在转动盘的一个卡筒上，灒水笔、毛笔、画笔及触摸手指分别卡在转动盘另外不同卡筒上，转动盘经轴连接在翻书手臂上部弯头端，转动盘轴的另一端经蜗轮、蜗杆与变频电动机连接，蜗轮与蜗杆啮合，变频电动机焊接在弯钩臂上部弯头上并经导线又与控制模块连接，将一组翻书板、灒水笔、毛笔设置在一个操作手上，另一组翻书板、画笔及触摸手指设置在另一个操作手上。

本实用新型的积极效果是：结构简单、操作简便、灵活快捷好用，不仅能让上肢残障患者像正常人一样坐着翻书学习、练习书法、绘画、制图设计、上网聊天购物，也可用来打字，也可站着演唱、讲课，还可协助上肢残障医生给患者看病、开处方，也适用于只有一只脚的人群操作使用，看书学习可预防斜视，可提高人的思维能力及学习兴趣，给上肢残障患者解决一定的就业条件，可丰富上残障患者的文化精神生活，实现一些梦想，可减少文盲，给家庭和社会减轻一定的负担，该书架机器人制作简单、造价低廉、功能多、用途广、实用性强、便于普及和推广。

附图说明

附图1为本实用新型外部结构示意图；

附图2为附图1的俯视图；

附图3为附图1的侧视图；

附图4为附图1上的翻书手臂的侧视图，及翻书手臂与脚蹬转动轮、操纵杆、操作板、带孔球、球形模、弧形连接杆、横撑之间的连接示意图；

附图5为附图1上的右手臂下部与脚蹬转动轮、操纵杆、操作板、带孔球、球形模、弧形连接杆、横撑及之间的连接示意图；

附图6为附图5的左侧视图及右手臂下部与脚蹬转动轮、操纵杆、操作板、带孔球、球形模、弧形连接杆、横撑连系杆及横撑之间的连接示意图；

附图7为附图1、3、4、5上的脚蹬转动轮与弯钩臂连接处脚蹬转动轮的俯视图；

附图8为附图1上单块L形模板侧视图及L形模板与调节杆、调节筒、半圆形环、横撑上连系杆之间连接示意图；

附图9为附图8的俯视图；

附图10为附图1上的翻书板外形示意图及翻书板与轴承连接示意图；

附图11为附图10的俯视图；

附图12为操作控制翻书手臂、搓书手臂的控制模块示意图。

具体实施方式

本实用新型如附图1、2、3、12所示，该书架机器人由支架1、L形模板2、翻书手臂3、搓书手臂4及控制模块5组成，首先将L形模板2经螺栓连接在支架1上，然后分别将翻书手臂3和搓书手臂4经带孔球15和球形模16连接在支架1上，再将控制模块5粘接在L形模板2底面并经导线51与翻书手臂3、搓书手臂4连接。为了方便翻书学习及操作，将支架1设置四个立柱11，其中一侧的两个立柱高于另一侧的两个立柱，使其被支撑连接的L形模板2有一定的坡度，和四个立柱11粘接着横撑12，上部横撑的连系杆13经螺栓连接着L形模板2，下部横撑上弧形连接杆14经带孔球15和球形模16连接着翻书手臂3和搓书手臂4，支架横撑12上经螺栓连接着墨水盒121、墨汁盒122及绘画用的颜料盘123（见附图1、2、3、4、5所示）。为了翻书简便、灵活功能多，用途广又好用，将翻书手臂3设置结构相同的两只并且对称设置在支架1的一侧，经带孔球15和球形模16连接在支架1上，翻书手臂3由操作手31、弯钩臂32、操纵杆33及操作板34组成，操作手31经轴与弯钩臂32上部弯头端连接，而弯钩臂32有上下两段，上下两段承插连接可相对滑动，滑动时由操纵杆33和操作板34来控制实现，弯钩臂32下段的下端插入带孔球15的孔内并固定，下段上套着弹簧35可顶起弯钩臂32上段，操纵杆33穿过另一个带孔球15的孔、可相对滑动，滑动时由操作板34控制实现，操纵杆33另一端的孔套在弯钩臂32上段下端能活动的卡沟内，卡沟上侧粘接着脚蹬转动轮36，可使上段弯钩臂32转动，操纵杆33上经螺栓连接着操作板34，球形模16与支架横撑12上的弧形连接杆14焊接，球形模16夹持着带孔球15可相对转动，相对转动时由操作板34控制实现（见附图1、2、3、4、5、7所示）；为了练习书法、绘画、制图、上网聊天、购物及协助上肢残障医生给患者诊断疾病等，设置的操作手31由翻书板311、灒水笔312、毛笔313、画笔314、触摸手指315、转动盘316及变频电动机317组成，翻书板311经有轴承3111的一端卡在转动盘316的一个卡筒3161上，灒水笔312、毛笔313、画笔314、触摸手指315也分别卡在转动盘316上另外不同的卡筒3161上，转动盘316经轴连接在翻书手臂3的弯钩臂32上部弯头端，转动盘轴316的另一端经蜗轮、蜗杆与变频电动机317连接，蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆与变频电动机共轴，变频电动机317焊接在弯钩臂32弯头上，将一组翻书板311、灒水笔312、毛笔313设置在一只操作手31的转动盘316上，另一组翻书板311、画笔314、触摸手指315设置在另一只操作手31的转动盘316上（见附图1、2、4、10、11所示）。设置的搓书手臂4在支架1的右侧、经带孔球15和球形模16连接在支架1上，搓书手臂4由步进电机41、弯钩臂42、操纵杆43及操作板44组成，步进电机41经螺栓连接在弯钩臂42上部弯头端，步进电机41的转动轴上有转动摩擦轮411，弯钩臂42有上下两段，上下两段承插连接可相对滑动，相对滑动时由操作板44控制实现，下段的下端承插在带孔球15的孔内并固定，下段上套着弹簧45可顶起上段弯钩臂42，操纵杆43一端穿过另一个带孔球15上的孔、可相对滑动，相对滑动时由操作板44控制实现，操纵杆43另一端的孔套在弯钩臂42上段下端能活动的卡沟内，卡沟上侧粘接着脚蹬转动轮46，操纵杆43上经螺栓连接着操作板44，两块球形模16为一组，其中一组球形模16与下部横撑12上的弧形连接杆14焊接，另一组球形模16与下部横撑连系杆13上的弧形连接杆14焊接，球形模16夹持着带孔球15可相对转动，相对转动时由操作板44控制实现（见附图1、2、3、5、6所示）。为了适用不同厚度的书本或文件，让书本、文件或歌词放到L形模板2上不滑动、顺利翻开每一页，设置的L形模板2有两块，两块L形模板2经可胀缩带21连接，其中一块L形模2经螺栓连接在上部横撑连系杆13上，另一块L形模板2下侧面焊接着能调节高低的调节杆22，调节筒23与上部横撑上的连系杆13粘接，调节杆22穿过调节筒23与半圆形环24焊接（见附图1、2、3、8、9所示）。

举例说明本实用新型工作原理及使用方法：

例1，读书学习、演唱或授课，首先将让一只脚启动电源开关让控制模块5接通电源让其正常工作，再将阅读的书本、演唱的歌词或要讲的教案，放在L形模板2上，如果左翻页，就将要阅读的文本放在右边的L形模板2上、如果右翻页，就将阅读的文本放在左边的L形模板2上，不管左翻或右翻，需将文本的下端靠近L形模板2的L形端25放置，并让文本的装订的侧棱靠近两块L形模板2的胀缩连接带21，然后由看书人、唱歌人或讲课人坐着或站着开始操作，首先用一只脚插入L形模板2下侧的半圆形环24内并上下移动，调节L形模板2的高低，使两块L形模板2的高度差等于文本厚度，这样书本不打滑，能顺利翻页，然后开始翻书学习、唱歌或讲课，首先让一只脚，假设用左脚插在翻书手臂3下侧左边的操作板34内，让脚驱动操作板34，让操纵杆33相对于带孔球15移动或操纵杆33同带孔球15一起相对于球形模16左右、上下转动、与此同时弯钩臂32在操纵杆33的作用下使上端的翻书板311相应地前后、左右、上下移动、必要时可转动脚蹬转动轮36可调整翻书板311与书本水平方向上的夹角（由于操纵杆33穿过带孔球15上的孔、可相对滑动、并由带孔球15支撑，而操纵杆33一端的孔套在弯钩臂32上段下端能活动的卡沟内、卡沟上侧有脚蹬转动轮36，并且弯钩臂32下段套着弹簧35且下端插入带孔球15的孔内并固定，而带孔球15被两块球形模16夹持、又被支撑着、还可相对转动），再由控制模块5控制的翻书手臂3上的操作手31变频电动机317转动，推动转动盘316转动使翻书板311平行于书面即可，翻书板311便靠近书本、插入书皮与首页之间，如果是精装硬皮书，翻开书皮一次成功，如果是软皮，可用右脚操作搓书手臂4，让右脚插入操作板44内，使右脚前后、上下或左右驱动操作板44，通过操纵杆43驱动弯钩臂42使步进电机41轴上转动摩擦轮411靠近书皮并压在书皮上，由控制模块5启动步进电机41转动，转动摩擦轮411转动使书皮与首页分离，有了插入翻书板的缝，左脚驱动操作板34，使翻书板311插入书缝内、翻书板311贴着书面滑动，当翻书板311滑动到两页之间被阻挡时，因翻书板311端部的轴承会自如翻动，便翻开书皮，继续滑动到书皮边前，并将书皮压在L形模板2上，如果翻书时翻书板311斜向不便插入书缝内，可让脚蹬转动轮36转动即可。用相同的方法将另一个翻书手臂3上的翻书板311压在首页没有文字的边上，阅读时，可让右脚操纵搓书手臂4下的操作板44使搓书手臂4离开书面，以免影响阅读。由于L形模板2在支架1上设置了一定的坡度，看书时，可使视线垂直书面，以防斜视。当看完首页内容后，重复上述动作步骤可翻到第二页，在看书翻页过程中，调节L形模板2的高低，用一只腿直接插入半圆形环24向下移动、使被阅读的左右两页在一个平面上，这样也利于两块翻书板311压住两页没有文字的书边，同时可防止书页翘起影响阅读学习。如果是右翻页，和上述操作步骤及方法相同，可以两只脚同时操作，也可以用一只脚操作完成，因此本实用新型也适用于只有一只脚的残障患者看书学习。

例2，翻书手臂3也可作为键盘操作手进行打字，首先利用例1中的操作方法、将两块L形模板2调整成一个平面，再将键盘放在L形模板2上，让右脚插在翻书手臂3下的操作板34内，由控制模块5控制的翻书手臂3上的变频电动机317启动，推动操作手31上的转动盘316转动，让触摸手指315垂直于键盘即可键盘操作进行打字了。

例3，如果想通过翻书手臂3书写文章、歌词或教案或书法、绘画，只需一只脚插在翻书手臂3下的操作板34上进行操作，使其前后、左右、上下移动操作板34，通过操纵杆33可使翻书手臂3操作手31上的灒水笔312、毛笔313或画笔314灒着墨水或颜料在L形模板2的纸上或画板上便可写字、书法绘画了。但需要这些笔垂直于L形模板2上的纸张或画板，这一动作由控制模块5使变频电动机317驱动转动盘316实现，该书架也是一种绘画美术架。

例4，如果网上聊天或购物，将电脑平放在L形模板上，由控制模块控制的变频电动机通过蜗杆和蜗轮驱动转动盘使触摸手指指向电脑触摸屏，然后用右脚插入操作板，对操作杆、弯钩臂及操作手进行操作让触摸手指接触电脑屏进行触摸来完成。

例5，如果借助此书架机器人对患者进行疾病诊治，首先让患者手腕放在L形模板2上，让脚启动电源开关由控制模块5控制的变频电动机317通过蜗杆和蜗轮驱动转动盘316使触摸手指315指向患者脉搏处，用一只脚插入操作板34，对操作杆33、弯钩臂32及操作手31进行操作，让触摸手指315触摸患者手腕脉搏处，由植入触摸手指315内的脉搏记录仪进行数据采集并经导线传送给控制模块（芯片）5，由控制模块（芯片）5与原存储的各种病例数据经导线传送给电脑显示屏显示出来，进行对比分析判断，根据结果出据处方，此书架也是一种诊断疾病的器材架。

Claims (6)

1.一种书架机器人，其特征在于：它由支架、L形模板、翻书手臂、搓书手臂及控制模块组成，L形模板经螺栓连接在支架上，翻书手臂、搓书手臂经带孔球和球形模与支架连接，控制模块粘接在L形模板底面，并经导线与翻书手臂、搓书手臂连接。

2.根据权利要求1所述的一种书架机器人，其特征在于：所述的支架有四个立柱，其一侧的两个立柱高于另一侧的两个立柱，使其被支撑连接的L形模板有一定的坡度，和四个立柱粘接着横撑，上部横撑上经螺栓连接着L形模板，下部横撑经带孔球和球形模连接着翻书手臂、搓书手臂。

3.根据权利要求1所述的一种书架机器人，其特征在于：所述的翻书手臂有结构相同的两只、且对称设置在支架的一侧，经带孔球和球形模连接在支架上，翻书手臂由操作手、弯钩臂、操纵杆及操作板组成，操作手经轴与弯钩臂上部弯头端连接，弯钩臂有上下两段，上下两段承插连接可相对滑动，下段的下端插入带孔球的孔内并固定，操纵杆一端穿过另一个带孔球的孔、可相对滑动，操纵杆另一端的孔套在弯钩臂上段下端能活动的卡沟内，操纵杆上经螺栓连接着操作板，球形模与支架下部的横撑上弧形连接杆焊接，球形模夹持着带孔球、可相对转动。

4.根据权利要求1所述的一种书架机器人，其特征在于：所述的搓书手臂设置在支架的右侧，搓书手臂由步进电机、弯钩臂、操纵杆及操作板组成，步进电机经螺栓连接在弯钩臂上部弯头端，步进电机的转动轴上有转动摩擦轮，弯钩臂有上下两段，上下两段承插连接，下段的下端承插在带孔球的孔内并固定，操纵杆一端穿过另一个带孔球上的孔、可相对滑动，操纵杆另一端的孔套在弯钩臂上段下端能活动的卡沟内，操纵杆上经螺栓连接着操作板，球形模与支架下部横撑弧形连接杆和横撑连系杆上的弧形连接杆焊接，球形模夹持着带孔球、可相对转动。

5.根据权利要求1所述的一种书架机器人，其特征在于：所述的L形模板有两块，两块经可胀缩带连接，其中一块L形模板经螺栓连接固定在支架的上部横撑连系杆上，另一块下侧焊接着一个调节杆，调节杆与调节筒承插连接，调节筒与横撑连系杆粘接，调节杆的下端焊接着半圆形环。

6.根据权利要求3所述的一种书架机器人，其特征在于：所述的操作手由翻书板、灒水笔、毛笔、画笔、触摸手指、转动盘及变频电动机组成，翻书板经有轴承的一端及灒水笔、毛笔、画笔、触摸手指分别卡在转动盘的卡筒上，转动盘经轴连接在翻书手臂上部弯头端，转动盘轴的另一端经蜗轮、蜗杆与变频电动机连接，蜗轮与蜗杆啮合，变频电动机与弯钩臂焊接并经导线又与控制模块连接，将翻书板、灒水笔、毛笔、设置在一个操作手上，翻书板、画笔、触摸手指设置在另一个操作手上。