CN207627505U - 一种经济型地面助残跨越台阶机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种经济型地面助残跨越台阶机器人。包括底座、桁架、平台、动力装置、机构上升装置和滑块推出装置，机构上升装置和滑块推出装置均安装在底座上，桁架连接在底座和平台之间；动力装置包括第一调速单相交流电机、标准配合齿轮、啮合齿轮和四级齿轮减速箱；机构上升装置包括丝杆、铰链、移动板块和固定板块；滑块推出装置包括第二调速单相交流电机、第三调速单相交流电机、第四调速交流电机、曲柄、连杆和支撑板块。本实用新型整体稳定性高，占用空间小，很好地解决了下肢障碍者上下台阶困难的问题。

Description

一种经济型地面助残跨越台阶机器人

技术领域

本实用新型涉及解决无残疾人通道的小区、中小城市的助残问题及老旧小区的地面残疾人通道改造的设备，具体涉及了一种经济型地面助残跨越台阶机器人。

背景技术

经调查研究发现，在现今某些老旧小区普遍没有电梯，也没有其他辅助下肢障碍者出行的助残设施；并且近年部分新建小区存在的助残设施多为残疾人通道，虽然在一定程度上起到了辅助下肢障碍者出行的作用，但残疾人通道占用空间大，同时难以规划，并且对于独自出行的下肢障碍者，如果是非电动轮椅或其他智能型轮椅，仅靠个人走完残疾人通道有较大的困难。

所以研制一台经济型的地面跨越障碍装置，做到既减少占地面积及占用空间，又保证其便捷性、灵活性，使其可以在老旧小区、农村和中小城市中普及；同时政府的财政支持可以使这项公共设施被更多的下肢障碍者免费共享；通过APP的智能操控系统符合了现代科技化、智能化的潮流，当然，此装置也可以作为大件物品的搬运工具，做到一机多用。这款经济型的地面助残跨越台阶装置从各方面响应了政府“健康、快乐、幸福”的号召，服务于人，研制它具有一定的现实意义和经济效益。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型的目的提出了一种经济型地面助残跨越台阶机器人，辅助下肢障碍者地面跨越台阶，具有一定的稳定性和坚固性，解决老旧小区、农村及中小城市中缺少残疾人通道，及对已有残疾人通道或其他助残设施改造的问题，操作简单实用，应用范围广。

为了达到上述目的，本实用新型釆用的技术方案是：

本实用新型包括底座、桁架、平台、动力装置、机构上升装置和滑块推出装置，机构上升装置和滑块推出装置均安装在底座上，桁架连接在底座和平台之间。

动力装置和机构上升装置通过齿轮啮合连接，机构上升装置和滑块推出装置通过空间的相对位置实现运动轨迹的配合，机构上升装置依靠丝杆螺母机构、齿轮-齿条配合机构将被服务人提升到与台阶齐平的高度，滑块推出装置依靠曲柄滑块机构将承重板推出至架在台阶最高层，辅助被服务人离开本实用新型。

动力装置通过齿轮传动将动力稳定传递给机构上升装置，机构上升装置通过桁架使得平台稳定上升，桁架的特殊连接使得动力装置在不使用时占用空间大幅度减小。

所述动力装置包括第一调速单相交流电机、标准配合齿轮、啮合齿轮和四级齿轮减速箱；第一调速单相交流电机固定在底座上，第一调速单相交流电机的输出轴经四级齿轮减速箱与标准配合齿轮同轴连接，实现同速转动，标准配合齿轮与啮合齿轮以固定3:1传动比啮合连接，啮合齿轮和所述机构上升装置的丝杆同轴连接，丝杆两端支撑安装在底座上；动力由动力装置传递至丝杆，实现丝杆的等速转动，带动移动板块的等速向前移动以及带动桁架支撑平台的上升运动。

所述机构上升装置包括丝杆、铰链、移动板块和固定板块；移动板块通过螺纹套装在丝杆上形成丝杆螺母副，桁架底部两端通过铰链分别铰接在移动板块和固定板块上，固定板块固定在底座上，桁架顶部两端铰接在平台底面和第一齿轮减速箱箱体连接；平台底部两侧设有支撑块，支撑块底面设有第一齿条，第一齿轮减速箱的输入端与平台电机的输出轴连接，第一齿轮减速箱的输出端与第一齿条啮合连接。

所述滑块推出装置包括第二调速单相交流电机、第三调速单相交流电机、第四调速交流电机、曲柄、连杆和支撑板块；底座上设有第二调速单相交流电机，底座设有平行于丝杆的第二齿条，第二调速单相交流电机的输出轴经蜗轮蜗杆与第二齿轮减速箱的输入端连接，第二齿轮减速箱的输出端与第二齿条啮合连接，第二齿轮减速箱箱壁与立柱底部侧面固定连接；立柱顶部侧面设有第三齿条，第三调速单相交流电机的输出轴经蜗轮蜗杆与第三齿轮减速箱的输入端连接，第三齿轮减速箱的输出端与第三齿条啮合连接，第三齿轮减速箱箱壁顶面固定有第四调速交流电机；第四调速交流电机的输出轴与曲柄的一端固定连接，曲柄另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与带孔方块通过短轴铰接，带孔方块上端固定在支撑板块底面，支撑板块水平嵌装在平台内部的水平导轨槽中。

本实用新型机构上升装置将被服务人提升到与台阶最高处齐平的位置，滑块推出装置辅助被服务人离开本实用新型，实现跨越台阶。

本实用新型的整体埋于地下，不使用时只平台裸露在地表外，并与台阶最低处齐平，使用时最高可与台阶最高处齐平，整体稳定性高，占用空间小，很好地解决了下肢障碍者上下台阶困难的问题，且操作简单智能化，运用手机蓝牙控制，符合现代化的要求，能够普及大众。

本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：

1)该机械结构在基于服务于下肢障碍者的对象的前提下，采用滚动丝杠机构，利用调速单相交流电机控制，使得机构在上升过程中缓慢、匀速上升，并在有效行程范围内实现其稳定性的功能，同时若发生调速单相交流电机意外停止工作，丝杠机构又能实现瞬间锁死，保证被服务人员的安全。

2)装置采用铰链连接使得机构在一个稳定的平面内完成上升动作，采用齿轮传动机构和齿条-齿轮配合机构，相对滑动非常微小，效率高；采用连杆机构，其间用转动低副连接，传动可靠；同时采用了曲柄滑块机构，在机构上升的始末，利用程序的有效控制，不需要额外的操作即实现整个操作系统的全套工作流程，达到机构装置的设计要求。

3)装置整体埋于地下，不对环境造成任何破环，在不使用时也不会对其他人的正常出行造成影响，同时又可避免孩童打闹、碰撞造成不必要的伤害。

4)装置的启动依靠手机app蓝牙控制，符合了现代科技化、智能化的潮流，同时智能手机的普及性使得装置更受欢迎；当被服务人完全离开平台后，通过手机蓝牙控制，平台可迅速复位，具有一定的便利性，普遍性。

因此，本实用新型能保证满足解决下肢障碍者地面跨越台阶的问题，以及解决老旧小区、农村及中小城市中缺少残疾人通道，和对已有残疾人通道或其他助残设施改造的问题。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的整体结构左视图；

图3是本实用新型的曲柄滑块机构左视图；

图4是本实用新型的动力装置示意图；

图5是本实用新型的丝杠螺母机构俯视图。

图中：1、底座，2、立柱，3、第一齿条，4、第一调速单相交流电机，5、第一齿轮减速箱，6、第四调速交流电机，7、平台，8、支撑块，9、桁架，10、铰链，11、啮合齿轮，12、曲柄，13、连杆，14、带孔方块，15、短轴，18、支撑板块，20、标准配合齿轮，22、四级齿轮减速箱，23、固定板块，24、丝杆，26、移动板块，28、第二调速单相交流电机，29、第三调速单相交流电机，31、第二齿轮减速箱，32、第三齿轮减速箱，33、第二齿条，34、第三齿条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括底座1、桁架9、平台7、动力装置、机构上升装置和滑块推出装置，机构上升装置和滑块推出装置均安装在底座1上，桁架9连接在底座1和平台7之间。

如图4和图5所示，动力装置包括第一调速单相交流电机4、标准配合齿轮20、啮合齿轮11和四级齿轮减速箱22；第一调速单相交流电机4固定在底座1上，第一调速单相交流电机4的输出轴经四级齿轮减速箱22与标准配合齿轮20同轴连接，实现同速转动，标准配合齿轮20与啮合齿轮11以固定3:1传动比啮合连接，啮合齿轮11和所述机构上升装置的丝杆24同轴连接，丝杆24两端支撑安装在底座1上。

如图1和图2所示，机构上升装置包括丝杆24、铰链10、移动板块26和固定板块23；移动板块26通过螺纹套装在丝杆24上形成丝杆螺母副，桁架9底部两端通过铰链10分别铰接在移动板块26和固定板块23上，固定板块23固定在底座1上，桁架9顶部两端铰接在平台7底面和第一齿轮减速箱5箱体连接；平台7底部两侧设有支撑块8，支撑块8底面设有第一齿条3，第一齿轮减速箱5的输入端与平台电机30的输出轴连接，第一齿轮减速箱5的输出端与第一齿条3啮合连接。

第一调速单相交流电机4运动带动丝杆24转动，丝杆24转动带动移动板块26沿丝杆24轴向水平移动，桁架9的机构使得装置在不使用时节省占用空间；第一齿轮减速箱5受到桁架9的力的作用沿第一齿条3左右移动，保证平台7的稳步上升；第一调速单相交流电机4运行带动桁架9收缩和展开。

滑块推出装置包括第二调速单相交流电机28、第三调速单相交流电机29、第四调速交流电机6、曲柄12、连杆13和支撑板块18；底座1上设有第二调速单相交流电机28，底座1设有平行于丝杆24的第二齿条33，第二调速单相交流电机28的输出轴经蜗轮蜗杆与第二齿轮减速箱31的输入端连接，第二齿轮减速箱31的输出端与第二齿条33啮合连接，第二齿轮减速箱31箱壁与立柱2底部侧面固定连接；立柱2顶部侧面设有第三齿条34，第三调速单相交流电机29的输出轴经蜗轮蜗杆与第三齿轮减速箱32的输入端连接，第三齿轮减速箱32的输出端与第三齿条34啮合连接，第三齿轮减速箱32箱壁顶面固定有第四调速交流电机6；第四调速交流电机6的输出轴与曲柄12的一端固定连接，曲柄12另一端与连杆13的一端铰接，连杆13的另一端与带孔方块14通过短轴15铰接，带孔方块14上端固定在支撑板块18底面，支撑板块18水平嵌装在平台7内部的水平导轨槽中。

调速单相交流电机4通过蜗轮蜗杆的动力输出，带动相啮合的水平齿轮减速箱5的移动，控制齿轮减速箱5运动至位移末点。当装置运动到最高点后，曲柄12转动带动承重板19沿滑槽推出，曲柄12的转动中心与承重板19所在平面采用非对心设计，使机构具有急回特性。

第二调速单相交流电机28运行带动第二齿轮减速箱31沿第二齿条33水平移动，进而带动立柱2水平移动；第三调速单相交流电机29运行带动第三齿轮减速箱32沿第三齿条34竖直升降移动，进而带动第四调速交流电机6升降移动；第四调速交流电机6运行通过曲柄滑块副带动支撑板块18在平台7水平导轨槽内水平移动，支撑板块18用于人的站立。

当人来到平台7上，第一调速单相交流电机4开始运作，带动丝杆24转动，移动板块26随之前进，桁架9移动，平台7上升，在第一调速单相交流电机4运作后，第二调速单相交流电机28开始运作，第二齿轮减速箱31前进，第三调速单相交流电机29开始运作，第三齿轮减速箱32上升，当运动停止后，第四调速交流电机6开始运作，曲柄滑块机构开始运动，支撑板块18推出。

当人员离开平台7后，整体开始复位，第一调速单相交流电机4与第四调速交流电机6同时运作，支撑板块18收回，此时曲柄滑块机构存在急回特性，支撑板块18可以快速复原，复原之后，第二调速单相交流电机28与第三调速单相交流电机29同时运作，第二齿轮减速箱31与第三齿轮减速箱32复位，当第一调速单相交流电机4停止后，整体装置复位。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种经济型地面助残跨越台阶机器人，其特征在于：包括底座(1)、桁架(9)、平台(7)、动力装置、机构上升装置和滑块推出装置，机构上升装置和滑块推出装置均安装在底座(1)上，桁架(9)连接在底座(1)和平台(7)之间；

所述动力装置包括第一调速单相交流电机(4)、标准配合齿轮(20)、啮合齿轮(11)和四级齿轮减速箱(22)；第一调速单相交流电机(4)固定在底座(1)上，第一调速单相交流电机(4)的输出轴经四级齿轮减速箱(22)与标准配合齿轮(20)同轴连接，实现同速转动，标准配合齿轮(20)与啮合齿轮(11)以固定3:1传动比啮合连接，啮合齿轮(11)和所述机构上升装置的丝杆(24)同轴连接，丝杆(24)两端支撑安装在底座(1)上；

所述机构上升装置包括丝杆(24)、铰链(10)、移动板块(26)和固定板块(23)；移动板块(26)通过螺纹套装在丝杆(24)上形成丝杆螺母副，桁架(9)底部两端通过铰链(10)分别铰接在移动板块(26)和固定板块(23)上，固定板块(23)固定在底座(1)上，桁架(9)顶部两端铰接在平台(7)底面和第一齿轮减速箱(5)箱体连接；平台(7)底部两侧设有支撑块(8)，支撑块(8)底面设有第一齿条(3)，第一齿轮减速箱(5)的输出端与第一齿条(3)啮合连接；

所述滑块推出装置包括第二调速单相交流电机(28)、第三调速单相交流电机(29)、第四调速交流电机(6)、曲柄(12)、连杆(13)和支撑板块(18)；底座(1)上设有第二调速单相交流电机(28)，底座(1)设有平行于丝杆(24)的第二齿条(33)，第二调速单相交流电机(28)的输出轴经蜗轮蜗杆与第二齿轮减速箱(31)的输入端连接，第二齿轮减速箱(31)的输出端与第二齿条(33)啮合连接，第二齿轮减速箱(31)箱壁与立柱(2)底部侧面固定连接；立柱(2)顶部侧面设有第三齿条(34)，第三调速单相交流电机(29)的输出轴经蜗轮蜗杆与第三齿轮减速箱(32)的输入端连接，第三齿轮减速箱(32)的输出端与第三齿条(34)啮合连接，第三齿轮减速箱(32)箱壁顶面固定有第四调速交流电机(6)；第四调速交流电机(6)的输出轴与曲柄(12)的一端固定连接，曲柄(12)另一端与连杆(13)的一端铰接，连杆(13)的另一端与带孔方块(14)通过短轴(15)铰接，带孔方块(14)上端固定在支撑板块(18)底面，支撑板块(18)水平嵌装在平台(7)内部的水平导轨槽中。