CN209019207U - 一种床椅两用服务机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动化设备领域，尤其是一种床椅两用服务机器人，包括一侧开放设置的床体框架，一与床体框架活动相卡设的轮椅，所述轮椅包括一水平设置的底座，在底座底部设有行走轮，在底座上设有椅座，椅座的一侧与一椅背架相铰接，椅座的另一侧与一侧腿部架相铰接，腿部架的另一侧与一脚踏架相铰接，所述椅座、椅背架、腿部架、脚踏架之间通过四连杆机构相联动。本实用新型结构设计合理，当轮椅需要与床体进行入位对接时旋转电机带动齿轮旋转，实现轮椅的自动旋转定位，保证轮椅与床体的稳定性及安全性，在轮椅与床体对接后，能够控制扶手自动下降至床体平面以下，当轮椅从床体中脱离后，扶手能够再次上升，有效增加了组合后床体的使用空间。

Description

一种床椅两用服务机器人

技术领域：

本实用新型涉及自动化设备领域，尤其是一种床椅两用服务机器人。

背景技术：

目前，人口老龄化已经成为我国一个极为严峻的社会问题，严重影响着我国社会、经济等各方面的发展，2017年，全国人口中60周岁及以上人口24090万人，占总人口的17.3％，其中65周岁及以上人口15831万人，占总人口的11.4％，除此以外我国残疾人数量也是庞大的，特别是肢体残疾人数量已经突破两千万，如何让老年人和残疾人更加方便的进行生活自理成为当今社会需要解决的问题，专利号为CN2015106793478的中国专利公开了一种自动分离对接的床椅一体化机器人，实现了轮椅与床体部分的自动分离、对接功能，但是在实际生产使用过程中，轮椅在与床体对接后，使用者在床上挪动身体时，轮椅的行走轮容易发生转动，引起轮椅及床体发生晃动，影响床体的稳定性及安全性，而且轮椅在对接到床体后，竖起的轮椅扶手会对使用者造成阻碍，减小床体的使用空间，并且扶手表面的零部件等容易对使用者产生安全隐患，当老年人及失能人员在使用时，大小便时处理起来非常不便，需要护理人员将其从轮椅上搀扶至厕所，但很多老年人及失能人员在护理人员的搀扶下也无法上下轮椅，这就对护理人员带来了很大困扰。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种床椅两用服务机器人，它结构设计合理，当轮椅需要与床体进行入位对接时旋转电机带动齿轮旋转，将轮椅的上部旋转90度，使轮椅的上部与行走轮方向相垂直，当轮椅的上部旋转到指定位置后，能够将轮椅上部位置锁死，避免其发生转动，实现轮椅的自动旋转定位，使用者在床上挪动身体时，轮椅的行走轮也不会发生转动，保证轮椅与床体的稳定性及安全性，在轮椅与床体对接后，能够控制扶手自动下降至床体平面以下，当轮椅从床体中脱离后，扶手能够再次上升，有效增加了组合后床体的使用空间，并且扶手上的操纵杆也能够跟随扶手的升降同步自动升起、收回，不会对使用者造成阻碍，保证了使用者的安全，并且行动不便的老年人及失能人员在轮椅上即可完成大小便，不需要护理人员搀扶上下轮椅，轮椅在保证其舒适乘坐体验的同时，也保证了老年人及失能人员在大小便时的卫生、便捷，不仅大大节省了护理成本，而且提高了护理质量及护理效率，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种床椅两用服务机器人，包括一侧开放设置的床体框架，一与床体框架活动相卡设的轮椅，所述轮椅包括一水平设置的底座，在底座底部设有行走轮，在底座上设有椅座，椅座的一侧与一椅背架相铰接，椅座的另一侧与一侧腿部架相铰接，腿部架的另一侧与一脚踏架相铰接，所述椅座、椅背架、腿部架、脚踏架之间通过四连杆机构相联动，所述轮椅底座包括一主壳体，在主壳体上方设有一收集架，收集架底部与一设置在主壳体内部的自动旋转定位装置相连，在收集架内设有一大小便收集装置，在收集架的两侧竖直对称设有扶手架，在扶手架外竖直设有与其活动相连的扶手外壳，在扶手架与扶手外壳内均设有扶手自动升降装置，自动旋转定位装置、大小便收集装置、自动升降装置分别经导线与控制装置相连。

优选的，所述自动旋转定位装置包括底座的主壳体，在主壳体内上部水平设有一固定板，在固定板上设有一大连接孔，在大连接孔上方水平对应设有一大齿轮，大齿轮的底部通过轴承与固定板相连，大齿轮顶部通过一水平设置的连接盘与轮椅的收集架底部相连，在固定板上大连接孔的一侧设有一小连接孔，在小连接孔的顶部水平设有一与大齿轮相啮合的小齿轮，小齿轮的底部通过轴承与固定板相连，在固定板底部设有一与小齿轮相连的第一电机，在固定板上大连接孔的另一侧设有一锁紧机构，在固定板上设有控制大齿轮转动的行程控制装置，所述行程控制装置包括两沿大齿轮外圆周对称设置的短摆杆带轮微动开关，在大齿轮底部设有一分别与两短摆杆带轮微动开关活动相抵接的尼龙转块，两短摆杆带轮微动开关与尼龙转块的两接触点与大齿轮圆心夹角呈90°设置；在主壳体外罩设一保护壳，在保护壳上设有一通孔，所述连接盘穿过通孔与轮椅的收集架底部相连，所述行走轮包括在主壳体内底部前端对称设有两万向轮，在主壳体内底部后端对称设有两驱动轮，每个驱动轮均与一第三电机相连。

优选的，所述锁紧机构包括一水平设置在固定板上的锁紧架，在锁紧架内设有一对应大齿轮齿槽一侧开放设置的滑槽，在滑槽内水平活动卡设一活动块，在活动块对应大齿轮一端设有一与大齿轮的齿槽活动相卡设的凸块，活动块的另一端通过一水平设置的压缩弹簧与滑槽侧壁相连，在活动块内设有一竖直方向开放的活动槽，在活动槽内竖直设有一偏心轮，在活动块对应活动槽的两侧壁上均设有通槽，在锁紧架的顶部和底部对应活动槽的位置均设有开放槽，在锁紧架的一侧设有一第二电机，第二电机的输出端穿过锁紧架及通槽后与活动槽内的偏心轮的转轴相连，第二电机的输出端通过一刚性联轴器与所述偏心轮相连；在转轴的另一端外套设有行程开关挡块，在锁紧架内对应行程开关挡块两侧位置对称设有两个微动开关。

优选的，所述大小便收集装置包括一水平设置在椅座底部的收集架，收集架内底部通过一联动升降装置分别与水平设置的座板、收集槽相连，在椅座中部设有一与座板、收集槽活动相卡设的凹槽，在收集架内设有检测座板与收集槽高度位置的传感器，传感器经导线与所述控制装置相连，控制装置经导线与联动升降装置的动力输出端相连。

优选的，所述联动升降装置包括在收集架内底部中间位置水平设有一丝杠，丝杠的一端与一丝杠座相连，丝杠的另一端穿过支撑板后与一从动齿轮相连，所述从动齿轮与一主动齿轮啮合，主动齿轮与第四电机的输出轴相连；在丝杠上设有一与其螺纹相配合的丝杠滑块，在丝杠滑块的顶部水平设有一辅助连接架，在丝杠滑块靠近第四电机的一侧设有一第一连接架，在丝杠滑块远离第四电机的另一侧设有一第二连接架，所述第一连接架与第二连接架分别与辅助连接架相平行设置，所述丝杠分别穿过第一连接架与第二连接架，且与其互不相接触，辅助连接架与第一连接架、第二连接架的顶部分别通过升降机构与座板、收集槽相连；在收集架内底部丝杠两侧水平对称设有两导轨，在两导轨上分别对称设有与第一连接架两端相连的座板滑块、与第二连接架两端相连的收集槽滑块、与辅助连接架两端相连的辅助滑块。

优选的，所述升降机构包括在所述丝杠滑块与第一连接架、第二连接架之间分别对称设有环套在丝杠外的第一压缩弹簧与第二压缩弹簧；在第一连接架与辅助连接架的顶部通过剪式升降架与所述座板相连，在第二连接架与辅助连接架上通过剪式升降架与所述收集槽相连；在第一连接架与第二连接架相对一侧分别水平对应设有第一活动板、第二活动板，第一活动板与第二活动板相对一端均水平对应设有连接槽，在丝杠滑块表面水平设有一与两连接槽活动相卡设的拨块。

优选的，所述自动升降装置包括在扶手外壳顶部设有一开放孔，在开放孔内设有一与控制装置相连的操纵杆，操纵杆底部穿过开放孔与一升降装置相连，在开放孔下方水平设有一与其活动相卡设的盖板，在扶手外壳内设有一与盖板相连的同步推拉装置。

优选的，所述升降装置包括两竖直对称设置在扶手外壳内壁上的滑轨，在滑轨上水平活动卡设有与操纵杆底部相连的滑块，在滑块底部竖直设有与滑轨底部相连的拉伸弹簧，在扶手外壳内壁滑轨的一侧竖直设有一齿条，齿条与一齿轮相啮合，齿轮与一固定在扶手架内的第五电机输出端相连，在齿轮外侧设有一缠绕轮，缠绕轮与第一连接线的一端相连，在齿条上方的扶手外壳内壁上设有与缠绕轮相平行的第一导向轮，第一连接线的另一端向上绕过第一导向轮后与滑块相连；在所述齿条的底部一侧设有一低位行程开关，在扶手架内相对低位行程开关的侧壁顶部设有一高位行程开关，在滑轨的底部设有一与高位行程开关相活动抵接的触碰块，低位行程开关与高位行程开关分别经导线与控制装置相连。

优选的，所述同步推拉装置包括两个竖直固定在扶手外壳内壁顶部的固定架，在两固定架之间水平设有一固定杆，在固定杆外活动套设一第三压缩弹簧，第三压缩弹簧的一端与远离开放孔一侧的固定架相连，第三压缩弹簧的另一端与一套设在固定杆外的活动板相连，活动板与盖板一端的竖直段相连，盖板的竖直段活动套设在固定杆外，盖板的另一端穿过靠近开放孔一侧固定架设置，在与第三压缩弹簧相连的固定架外侧设有一第二导向轮，活动板与第二连接线的一端相连，第二连接线的另一端穿过固定架又绕过第二导向轮后与一竖直设置在扶手架内的辅助拉伸弹簧顶端相连，辅助拉伸弹簧的底端与扶手架内底部相连。

优选的，在床体框架内水平地面上设有一充电器、一倾斜设置的基板，基板的底部与地面铰接，在基板顶部并排设有两个导电板，在基板相对地面一侧设有一与地面相连的弹簧，所述充电器输出电极分别通过导线与两个导电板相连，在导电板的下方设有一串联入充电器输入导线中的行程开关，在基板底部设有与行程开关相对应的触杆，在轮椅底部侧面倾斜设有两个与导电板相对应的连杆，在连杆的下端设有一与轮椅充电接口导通的导电滚轮，所述连杆的上端通过连接轴与轮椅转动连接，在所述连接轴上设有扭簧，在所述连杆的一侧平行设有一尼龙滚轮，且所述尼龙滚轮的最下端高于所述导电部的高度。

本实用新型采用上述结构的有益效果是，结构设计合理，当轮椅需要与床体进行入位对接时旋转电机带动齿轮旋转，将轮椅的上部旋转90度，使轮椅的上部与行走轮方向相垂直，当轮椅的上部旋转到指定位置后，能够将轮椅上部位置锁死，避免其发生转动，实现轮椅的自动旋转定位，使用者在床上挪动身体时，轮椅的行走轮也不会发生转动，保证轮椅与床体的稳定性及安全性，在轮椅与床体对接后，能够控制扶手自动下降至床体平面以下，当轮椅从床体中脱离后，扶手能够再次上升，有效增加了组合后床体的使用空间，并且扶手上的操纵杆也能够跟随扶手的升降同步自动升起、收回，不会对使用者造成阻碍，保证了使用者的安全，并且行动不便的老年人及失能人员在轮椅上即可完成大小便，不需要护理人员搀扶上下轮椅，轮椅在保证其舒适乘坐体验的同时，也保证了老年人及失能人员在大小便时的卫生、便捷，不仅大大节省了护理成本，而且提高了护理质量及护理效率。

附图说明：

图1为本实用新型的立体示意图。

图2为本实用新型的部分爆炸结构示意图。

图3为本实用新型的部分爆炸结构示意图。

图4为图3中A-A方向的剖视结构示意图。

图5为本实用新型的局部俯视结构示意图。

图6为图5中B-B方向的剖视结构示意图。

图7为图2中A的局部放大结构示意图。

图8为图6中B的局部放大结构示意图。

图9为本实用新型锁紧架部分的局部放大透视结构示意图。

图10为本实用新型的部分立体结构示意图。

图11为本实用新型的部分立体结构示意图。

图12为本实用新型的部分立体示意图。

图13为图11中C的局部放大结构示意图。

图14为图12中D的局部放大结构示意图。

图15为本实用新型的扶手下降状态结构示意图。

图16为本实用新型的扶手上升状态结构示意图。

图17为图16中E部的结构示意图。

图18为本实用新型的充电部分结构示意图；

图19为本实用新型的充电部分安装结构示意图；

图中，1、床体框架；2、椅背架；3、腿部架；4、脚踏架；5、主壳体；6、收集架；7、扶手架；8、扶手外壳；9、固定板；10、大连接孔；11、大齿轮；12、连接盘；13、小连接孔；14、小齿轮；15、第一电机；16、短摆杆带轮微动开关；17、尼龙转块；18、保护壳；19、通孔；20、万向轮；21、驱动轮；22、第三电机；23、锁紧架；24、滑槽；25、活动块；26、凸块；27、压缩弹簧；28、活动槽；29、偏心轮；30、通槽；31、开放槽；32、第二电机；33、转轴；34、刚性联轴器；35、行程开关挡块；36、微动开关；37、座板；38、收集槽；39、凹槽；40、丝杠；41、丝杠座；42、从动齿轮；43、主动齿轮；44、第四电机；45、丝杠滑块；46、辅助连接架；47、第一连接架；48、第二连接架；49、导轨；50、座板滑块；51、收集槽滑块；52、辅助滑块；53、第一压缩弹簧；54、第二压缩弹簧；55、剪式升降架；56、第一活动板；57、第二活动板；58、连接槽；59、拨块；60、开放孔；61、操纵杆；62、盖板；63、滑轨；64、滑块；65、拉伸弹簧；66、齿条；67、齿轮；68、第五电机；69、缠绕轮；70、第一连接线；71、第一导向轮；72、滑块；73、低位行程开关；74、高位行程开关；75、触碰块；76、固定架；77、固定杆；78、第三压缩弹簧；79、活动板；80、盖板；81、第二导向轮；82、第二连接线；83、辅助拉伸弹簧；84、充电器；85、基板；86、导电板；87、弹簧；88、行程开关；89、触杆；90、连杆；91、导电滚轮；92、尼龙滚轮；93、连接轴；94、扭簧。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-19所示，一种床椅两用服务机器人，包括一侧开放设置的床体框架1，一与床体框架1活动相卡设的轮椅，所述轮椅包括一水平设置的底座，在底座底部设有行走轮，在底座上设有椅座，椅座的一侧与一椅背架2相铰接，椅座的另一侧与一侧腿部架3相铰接，腿部架3的另一侧与一脚踏架4相铰接，所述椅座、椅背架2、腿部架3、脚踏架4之间通过四连杆机构相联动，所述轮椅底座包括一主壳体5，在主壳体5上方设有一收集架6，收集架6底部与一设置在主壳体5内部的自动旋转定位装置相连，在收集架6内设有一大小便收集装置，在收集架6的两侧竖直对称设有扶手架7，在扶手架7外竖直设有与其活动相连的扶手外壳8，在扶手架7与扶手外壳8内均设有扶手自动升降装置，自动旋转定位装置、大小便收集装置、自动升降装置分别经导线与控制装置相连。

所述自动旋转定位装置包括底座的主壳体5，在主壳体5内上部水平设有一固定板9，在固定板9上设有一大连接孔10，在大连接孔10上方水平对应设有一大齿轮11，大齿轮11的底部通过轴承与固定板9相连，大齿轮11顶部通过一水平设置的连接盘12与轮椅的收集架6底部相连，在固定板9上大连接孔10的一侧设有一小连接孔13，在小连接孔13的顶部水平设有一与大齿轮11相啮合的小齿轮14，小齿轮14的底部通过轴承与固定板9相连，在固定板9底部设有一与小齿轮14相连的第一电机15，在固定板9上大连接孔10的另一侧设有一锁紧机构，在固定板9上设有控制大齿轮11转动的行程控制装置，所述行程控制装置包括两沿大齿轮11外圆周对称设置的短摆杆带轮微动开关16，在大齿轮11底部设有一分别与两短摆杆带轮微动开关16活动相抵接的尼龙转块17，两短摆杆带轮微动开关16与尼龙转块17的两接触点与大齿轮11圆心夹角呈90°设置；在主壳体5外罩设一保护壳18，在保护壳18上设有一通孔19，所述连接盘12穿过通孔19与轮椅的收集架6底部相连，所述行走轮包括在主壳体5内底部前端对称设有两万向轮20，在主壳体5内底部后端对称设有两驱动轮21，每个驱动轮21均与一第三电机22相连。

所述锁紧机构包括一水平设置在固定板9上的锁紧架23，在锁紧架23内设有一对应大齿轮11齿槽一侧开放设置的滑槽24，在滑槽24内水平活动卡设一活动块25，在活动块25对应大齿轮11一端设有一与大齿轮11的齿槽活动相卡设的凸块26，活动块26的另一端通过一水平设置的压缩弹簧27与滑槽24侧壁相连，在活动块25内设有一竖直方向开放的活动槽28，在活动槽28内竖直设有一偏心轮29，在活动块25对应活动槽28的两侧壁上均设有通槽30，在锁紧架23的顶部和底部对应活动槽28的位置均设有开放槽31，在锁紧架23的一侧设有一第二电机32，第二电机32的输出端穿过锁紧架23及通槽30后与活动槽28内的偏心轮29的转轴33相连，第二电机32的输出端通过一刚性联轴器34与所述偏心轮29相连；在转轴33的另一端外套设有行程开关挡块35，在锁紧架23内对应行程开关挡块34两侧位置对称设有两个微动开关36。

所述大小便收集装置包括一水平设置在椅座底部的收集架6，收集架6内底部通过一联动升降装置分别与水平设置的座板37、收集槽38相连，在椅座中部设有一与座板37、收集槽38活动相卡设的凹槽39，在收集架6内设有检测座板37与收集槽38高度位置的传感器，传感器经导线与所述控制装置相连，控制装置经导线与联动升降装置的动力输出端相连。

所述联动升降装置包括在收集架6内底部中间位置水平设有一丝杠40，丝杠40的一端与一丝杠座41相连，丝杠40的另一端穿过支撑板后与一从动齿轮42相连，所述从动齿轮42与一主动齿轮43啮合，主动齿轮43与第四电机44的输出轴相连；在丝杠40上设有一与其螺纹相配合的丝杠滑块45，在丝杠滑块45的顶部水平设有一辅助连接架46，在丝杠滑块靠近第四电机44的一侧设有一第一连接架47，在丝杠滑块45远离第四电机44的另一侧设有一第二连接架48，所述第一连接架47与第二连接架48分别与辅助连接架46相平行设置，所述丝杠40分别穿过第一连接架47与第二连接架48，且与其互不相接触，辅助连接架46与第一连接架47、第二连接架48的顶部分别通过升降机构与座板37、收集槽38相连；在收集架6内底部丝杠40两侧水平对称设有两导轨49，在两导轨49上分别对称设有与第一连接架47两端相连的座板滑块50、与第二连接架48两端相连的收集槽滑块51、与辅助连接架46两端相连的辅助滑块52。

所述升降机构包括在所述丝杠滑块45与第一连接架47、第二连接架48之间分别对称设有环套在丝杠40外的第一压缩弹簧53与第二压缩弹簧54；在第一连接架47与辅助连接架46的顶部通过剪式升降架55与所述座板37相连，在第二连接架48与辅助连接架46上通过剪式升降架55与所述收集槽38相连；在第一连接架47与第二连接架48相对一侧分别水平对应设有第一活动板56、第二活动板57，第一活动板56与第二活动板57相对一端均水平对应设有连接槽58，在丝杠滑块45表面水平设有一与两连接槽58活动相卡设的拨块59。

所述自动升降装置包括在扶手外壳8顶部设有一开放孔60，在开放孔60内设有一与控制装置相连的操纵杆61，操纵杆61底部穿过开放孔60与一升降装置相连，在开放孔60下方水平设有一与其活动相卡设的盖板62，在扶手外壳8内设有一与盖板62相连的同步推拉装置。

所述升降装置包括两竖直对称设置在扶手外壳8内壁上的滑轨63，在滑轨63上水平活动卡设有与操纵杆61底部相连的滑块64，在滑块64底部竖直设有与滑轨63底部相连的拉伸弹簧65，在扶手外壳8内壁滑轨63的一侧竖直设有一齿条66，齿条66与一齿轮67相啮合，齿轮67与一固定在扶手架7内的第五电机68输出端相连，在齿轮67外侧设有一缠绕轮69，缠绕轮69与第一连接线70的一端相连，在齿条66上方的扶手外壳8内壁上设有与缠绕轮69相平行的第一导向轮71，第一连接线70的另一端向上绕过第一导向轮71后与滑块72相连；在所述齿条66的底部一侧设有一低位行程开关73，在扶手架7内相对低位行程开关73的侧壁顶部设有一高位行程开关74，在滑轨63的底部设有一与高位行程开关74相活动抵接的触碰块75，低位行程开关73与高位行程开关74分别经导线与控制装置相连。

所述同步推拉装置包括两个竖直固定在扶手外壳8内壁顶部的固定架76，在两固定架76之间水平设有一固定杆77，在固定杆77外活动套设一第三压缩弹簧78，第三压缩弹簧78的一端与远离开放孔60一侧的固定架76相连，第三压缩弹簧78的另一端与一套设在固定杆77外的活动板79相连，活动板79与盖板80一端的竖直段相连，盖板80的竖直段活动套设在固定杆77外，盖板80的另一端穿过靠近开放孔60一侧固定架76设置，在与第三压缩弹簧78相连的固定架76外侧设有一第二导向轮81，活动板79与第二连接线82的一端相连，第二连接线82的另一端穿过固定架76又绕过第二导向轮81后与一竖直设置在扶手架7内的辅助拉伸弹簧83顶端相连，辅助拉伸弹簧83的底端与扶手架7内底部相连。

在床体框架1内水平地面上设有一充电器84、一倾斜设置的基板85，基板85的底部与地面铰接，在基板85顶部并排设有两个导电板86，在基板85相对地面一侧设有一与地面相连的弹簧87，所述充电器84输出电极分别通过导线与两个导电板86相连，在导电板86的下方设有一串联入充电器84输入导线中的行程开关88，在基板85底部设有与行程开关88相对应的触杆89，在轮椅底部侧面倾斜设有两个与导电板86相对应的连杆90，在连杆90的下端设有一与轮椅充电接口导通的导电滚轮91，所述连杆90的上端通过连接轴93与轮椅转动连接，在所述连接轴93上设有扭簧94，在所述连杆90的一侧平行设有一尼龙滚轮92，且所述尼龙滚轮92的最下端高于所述导电滚轮91的高度。

使用时，当轮椅当需要与床体框架1对接入位时，使用者通过控制按钮控制第一电机15开始转动，第一电机15带动小齿轮14旋转，小齿轮14带动大齿轮11转动，大齿轮11与收集架6底部通过连接盘12经螺栓连接连为一个整体，大齿轮11转动带动整个框架旋转，当旋转位置使尼龙转块17与短摆杆带轮微动开关16相碰时，第一电机15转动停止，此时轮椅的大齿轮11及收集架6底部正好旋转了90°，此时轮椅上框架位置与床体框架1平行，可实现对接。

当旋转结束以后，第二电机32开始旋转，通过刚性联轴器34，带动转轴33转动，转轴33带动活动槽28内的偏心轮29转动，偏心轮29的转动带动活动块25来回滑动，当上框架旋转90°后，第二电机32通过偏心轮29转动，偏心轮29距离转轴33的远端跟随转动逐渐向大齿轮11方向靠近，活动块25在压缩弹簧27的弹力作用下向大齿轮11方向滑动，当偏心轮29的远端转动至大齿轮11距离最近时，转轴33带动的行程开关挡块35也碰触到微动开关36，第二电机32停止转动，活动块25端部的凸块26也正好伸到大齿轮11的齿槽中，将大齿轮11卡住，活动块25在压缩弹簧27的弹力作用下始终保持受力状态，其端部的凸块26会始终抵紧在大齿轮11的齿槽中，不会随意产生前后运动，将大齿轮11的转动锁死，防止大齿轮11及轮椅的收集架6底部发生转动，实现了轮椅的旋转定位的功能；

当轮椅需要再次旋转时，第二电机32继续转动，通过偏心轮29挤压活动块25在活动槽28内远离大齿轮11滑动，挤压压缩弹簧27，活动块25端部的凸块26从大齿轮11的齿槽中脱离，第一电机15继续转动，带动大齿轮11转动，实现轮椅收集架6底部的旋转，当偏心轮29转动通过转轴33带动行程开关挡块35继续转动至另一侧的微动开关36后，第二电机32停止转动，当大齿轮11旋转90°后，其底部的尼龙转块17再次碰触到另一个短摆杆带轮微动开关16后，第一电机15停止转动，第二电机32转动，再次重复上述动作，使活动块25的凸块26卡接到大齿轮11的齿槽中，对大齿轮11进行锁死定位，实现轮椅的自动旋转定位，使用者在床上挪动身体时，轮椅的行走轮也不会发生转动，保证轮椅与床体框架1的稳定性及安全性。

当使用人员需要大小便时，第四电机44正转，主动齿轮43带动从动齿轮42转动，从动齿轮42带动丝杠40转动，丝杠滑块45向远离第四电机44方向移动，与辅助连接架46相连的丝杠滑块45通过拨块59带动第一活动板56、第二活动板57一拉一推，带动两侧的第一连接架47、第二连接架48及辅助连接架46向远离第四电机44方向移动，当第二连接架48移动至端部的丝杠座41时，第二连接架48被丝杠座41挡住，无法继续移动，丝杠滑块45继续移动，持续压缩丝杠滑块45与第二连接架48之间的第二压缩弹簧54，丝杠滑块45的拨块59拉动第一活动板56沿着第二活动板57的连接槽58继续滑动，此时丝杠滑块45与第一连接架47之间的第一压缩弹簧53跟随第二压缩弹簧54进行压缩，第一压缩弹簧53压缩带动第一连接架47向辅助连接架46方向移动，带动座板37下的剪式升降架55收缩，带动座板37向上移动，当传感器检测到座板37移动至椅座的凹槽39内指定位置后向控制装置发出信号，控制装置控制第四电机44停止转动，锁定座板37位置，将椅座的凹槽39缺口填补完整，保证老年人及失能人员在椅座上稳定舒适；当老年人及失能人员需要大小便时，在收集槽38内提前放置好收集袋，控制装置控制第四电机44反转，丝杠滑块45向第四电机44方向移动，第一活动板56沿着第二活动板57的连接槽58向第四电机44方向移动，首先释放第一压缩弹簧53，座板37下的剪式升降架55在第一压缩弹簧53的弹力作用下释放，带动座板37下降，脱离凹槽39，丝杠滑块45继续移动，拨块59接触第二活动板57连接槽58的内壁，第一压缩弹簧53完全释放，第一连接架47在第一压缩弹簧53的弹力作用下迅速向第一电机44方向移动，丝杠滑块45的拨块59带动第二活动板57继续向第四电机44方向移动，第一连接架47首先接触靠近第四电机44一侧导轨49上的支撑板，第一连接架47停止移动，丝杠滑块45继续移动，持续压缩丝杠滑块45与第一连接架47之间的第一压缩弹簧53，丝杠滑块45的拨块59拉动第二活动板57在第一活动板56的连接槽58内继续滑动，此时丝杠滑块45与第二连接架48之间的第二压缩弹簧54跟随第一压缩弹簧53进行压缩，第二压缩弹簧54压缩带动第二连接架48向辅助连接架46方向移动，带动收集槽38下的剪式升降架55收缩，带动收集槽38向上移动，当传感器检测到收集槽38移动至椅座的凹槽39内指定位置后向控制装置发出信号，控制装置控制第四电机44停止转动，锁定收集槽38位置，老年人及失能人员进行大小便即可，完成后第四电机44再次转动，带动座板37移动至凹槽39内，从一侧将收集槽38内的收集袋取出。整个过程不需要护理人员搀扶上下轮椅，轮椅在保证其舒适乘坐体验的同时，也保证了老年人及失能人员在大小便时的卫生、便捷，不仅大大节省了护理成本，而且提高了护理质量及护理效率，具有广阔的市场前景。

当需要将扶手外壳8上升时，控制器驱动第五电机68转动，第五电机68带动齿轮67旋转，齿轮67带动齿条66发生移动，扶手外壳8在齿条66带动下向上升起，在扶手外壳8上升过程中，第二连接线82绷紧，对辅助拉升弹簧83产生拉力，拉动活动板79，对第三压缩弹簧78产生挤压，盖板62跟随活动板79沿着固定杆77滑动，开放孔60打开，齿轮67转动同时带动缠绕轮69旋转，第一连接线70随着缠绕轮69的旋转慢慢缠绕在缠绕轮69上，第一连接线70拉动滑块72沿着滑轨63上升，将拉伸弹簧65拉开，操纵杆61在扶手外壳8上升过程中同步向上滑动，盖板80在操纵杆61上升至开放孔60位置之前脱离开放孔60位置，当滑轨63底部的触碰块75接触到高位行程开关74后，第五电机68停止转动，锁定齿条66位置，扶手外壳8上升动作完成，操作杆61从开放孔60伸出，完成整体上升动作；当需要将扶手外壳8下降时，控制器驱动第五电机68反转，第五电机68带动齿轮67旋转，齿轮67带动齿条66下降，扶手外壳8跟随齿条66下降，在扶手外壳8下降过程中，第二连接线82缓慢松开，辅助拉伸弹簧83释放拉力，活动板19在第三压缩弹簧78弹力作用下向右滑动，盖板80跟随活动板79沿着固定杆77滑动，开放孔60关闭；齿轮67转动同时带动缠绕轮69旋转，第一连接线70随着缠绕轮69的旋转慢慢从缠绕轮69上松开，滑块72在拉伸弹簧65的作用下沿着滑轨63下降，操纵杆61下降到开放孔60内之后，盖板80在第三压缩弹簧78的作用下盖合到开放孔60位置，开放孔60关闭；当低位行程开关73触碰到扶手架7底部后，第五电机68停止转动，锁定齿条66位置，扶手外壳8下降动作完成。

当轮椅对接到床体框架1中后，轮椅通过激光定位导航系统，使轮椅自动定位到充电装置，并能够按照一定的运动轨迹行走到充电位置，激光定位导航系统为自动化机器人领域内技术人员熟知的现有技术，可无需创造性劳动直接获得，此部分亦不为本方案中的创新点，在此不再详细介绍。

充电器84的输入导线内串联入行程开关88，行程开关88为常开开关，在弹簧87将导电板86顶起时，充电器84处于断电状态，在机器人需要充电时，机器人运动至导电板86位置处，由于两导电滚轮91均斜向下设置，轮椅在运动过程中，两导电滚轮91分别与其对应的导电板86相接触，轮椅继续行进，导电滚轮91逐渐将导电板86下压，最终使得触杆89下探，触发行程开关88，使行程开关88闭合，充电器84开始供电，对轮椅机器人开始充电，轮椅机器人完成充电后，离开充电区域，在弹簧87的作用下，导电板86向上移动，触杆89脱离行程开关88，行程开关88断开，充电器84断电。

导电滚轮91先与导电板86相抵接，而后充电器84再通电，这样可以防止导电滚轮91与导电板86之间发出电火花，从而防止触点烧灼损伤，从而保证整个装置的安全使用，提高使用寿命。

所述连杆90的上端通过连接轴93与轮椅转动连接，在所述连接轴93上设有扭簧94。由于连杆90与轮椅转动连接，并通过扭簧94对连杆90具有弹性支撑作用，可使得导电滚轮91在于导电板86接触时，不仅能够通过导电板86转动实现导电滚轮91与导电板86之间的相对抵接移动，还可通过连接杆转动，由此可以保证导电滚轮91与导电板86之间抵接的稳定性，防止导电滚轮91与导电板86之间脱离，尤其是在两导电板86之间同步转动设置时，可有效避免“仅一个导电滚轮91与其中一导电板86之间抵接，并下压导电板86，另一个导电滚轮91未接触”引起的充电故障问题。

在所述连杆90的一侧平行设有一尼龙滚轮92，且所述尼龙滚轮92的最下端高于所述导电滚轮91的高度。由此可在小车准备充电时，由于尼龙滚轮92的最下端高于导电滚轮91的高度，导电滚轮91与导电板86之间先抵接接触，在小车进一步的移动时，尼龙滚轮92与两导电板86直接和/或间接抵接，下压两导电板86，使整个充电电路导通、进行充电，从而使得导电滚轮91与导电板86之间接触仅起到导电作用，由尼龙滚轮92提供对导电板86的下压力，从而降低导电滚轮91件的摩擦损耗，防止导电滚轮91件长期受力产生变形。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种床椅两用服务机器人，包括一侧开放设置的床体框架，一与床体框架活动相卡设的轮椅，所述轮椅包括一水平设置的底座，在底座底部设有行走轮，在底座上设有椅座架，椅座架的一侧与一椅背架相铰接，椅座架的另一侧与一侧腿部架相铰接，腿部架的另一侧与一脚踏架相铰接，所述椅座架、椅背架、腿部架、脚踏架之间通过四连杆机构相联动，其特征在于：所述轮椅底座包括一主壳体，在主壳体上方设有一收集架，收集架底部与一设置在主壳体内部的自动旋转定位装置相连，在收集架内设有一大小便收集装置，在收集架的两侧竖直对称设有扶手架，在扶手架外竖直设有与其活动相连的扶手外壳，在扶手架与扶手外壳内均设有扶手自动升降装置，自动旋转定位装置、大小便收集装置、自动升降装置分别经导线与控制装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种床椅两用服务机器人，其特征在于：所述自动旋转定位装置包括底座的主壳体，在主壳体内上部水平设有一固定板，在固定板上设有一大连接孔，在大连接孔上方水平对应设有一大齿轮，大齿轮的底部通过轴承与固定板相连，大齿轮顶部通过一水平设置的连接盘与轮椅的收集架底部相连，在固定板上大连接孔的一侧设有一小连接孔，在小连接孔的顶部水平设有一与大齿轮相啮合的小齿轮，小齿轮的底部通过轴承与固定板相连，在固定板底部设有一与小齿轮相连的第一电机，在固定板上大连接孔的另一侧设有一锁紧机构，在固定板上设有控制大齿轮转动的行程控制装置，所述行程控制装置包括两沿大齿轮外圆周对称设置的短摆杆带轮微动开关，在大齿轮底部设有一分别与两短摆杆带轮微动开关活动相抵接的尼龙转块，两短摆杆带轮微动开关与尼龙转块的两接触点与大齿轮圆心夹角呈90°设置；在主壳体外罩设一保护壳，在保护壳上设有一通孔，所述连接盘穿过通孔与轮椅的上部框架相连，所述行走轮包括在主壳体内底部前端对称设有两万向轮，在主壳体内底部后端对称设有两驱动轮，每个驱动轮均与一第三电机相连。

3.根据权利要求2所述的一种床椅两用服务机器人，其特征在于：所述锁紧机构包括一水平设置在固定板上的锁紧架，在锁紧架内设有一对应大齿轮齿槽一侧开放设置的滑槽，在滑槽内水平活动卡设一活动块，在活动块对应大齿轮一端设有一与大齿轮的齿槽活动相卡设的凸块，活动块的另一端通过一水平设置的压缩弹簧与滑槽侧壁相连，在活动块内设有一竖直方向开放的活动槽，在活动槽内竖直设有一偏心轮，在活动块对应活动槽的两侧壁上均设有通槽，在锁紧架的顶部和底部对应活动槽的位置均设有开放槽，在锁紧架的一侧设有一第二电机，第二电机的输出端穿过锁紧架及通槽后与活动槽内的偏心轮的转轴相连，第二电机的输出端通过一刚性联轴器与所述偏心轮相连；在转轴的另一端外套设有行程开关挡块，在锁紧架内对应行程开关挡块两侧位置对称设有两个微动开关。

4.根据权利要求1或2所述的一种床椅两用服务机器人，其特征在于：所述大小便收集装置包括一水平设置在椅座架底部的收集架，收集架内底部通过一联动升降装置分别与水平设置的座板、收集槽相连，在椅座架中部设有一与座板、收集槽活动相卡设的凹槽，在收集架内设有检测座板与收集槽高度位置的传感器，传感器经导线与所述控制装置相连，控制装置经导线与联动升降装置的动力输出端相连。

5.根据权利要求4所述的一种床椅两用服务机器人，其特征在于：所述联动升降装置包括在收集架内底部中间位置水平设有一丝杠，丝杠的一端与一丝杠座相连，丝杠的另一端穿过支撑板后与一从动齿轮相连，所述从动齿轮与一主动齿轮啮合，主动齿轮与第四电机的输出轴相连；在丝杠上设有一与其螺纹相配合的丝杠滑块，在丝杠滑块的顶部水平设有一辅助连接架，在丝杠滑块靠近第四电机的一侧设有一第一连接架，在丝杠滑块远离第四电机的另一侧设有一第二连接架，所述第一连接架与第二连接架分别与辅助连接架相平行设置，所述丝杠分别穿过第一连接架与第二连接架，且与其互不相接触，辅助连接架与第一连接架、第二连接架的顶部分别通过升降机构与座板、收集槽相连；在收集架内底部丝杠两侧水平对称设有两导轨，在两导轨上分别对称设有与第一连接架两端相连的座板滑块、与第二连接架两端相连的收集槽滑块、与辅助连接架两端相连的辅助滑块。

6.根据权利要求5所述的一种床椅两用服务机器人，其特征在于：所述升降机构包括在所述丝杠滑块与第一连接架、第二连接架之间分别对称设有环套在丝杠外的第一压缩弹簧与第二压缩弹簧；在第一连接架与辅助连接架的顶部通过剪式升降架与所述座板相连，在第二连接架与辅助连接架上通过剪式升降架与所述收集槽相连；在第一连接架与第二连接架相对一侧分别水平对应设有第一活动板、第二活动板，第一活动板与第二活动板相对一端均水平对应设有连接槽，在丝杠滑块表面水平设有一与两连接槽活动相卡设的拨块。

7.根据权利要求1或2所述的一种床椅两用服务机器人，其特征在于：所述自动升降装置包括在扶手外壳顶部设有一开放孔，在开放孔内设有一与控制装置相连的操纵杆，操纵杆底部穿过开放孔与一升降装置相连，在开放孔下方水平设有一与其活动相卡设的盖板，在扶手外壳内设有一与盖板相连的同步推拉装置。

8.根据权利要求7所述的一种床椅两用服务机器人，其特征在于：所述升降装置包括两竖直对称设置在扶手外壳内壁上的滑轨，在滑轨上水平活动卡设有与操纵杆底部相连的滑块，在滑块底部竖直设有与滑轨底部相连的拉伸弹簧，在扶手外壳内壁滑轨的一侧竖直设有一齿条，齿条与一齿轮相啮合，齿轮与一固定在扶手架内的第五电机输出端相连，在齿轮外侧设有一缠绕轮，缠绕轮与第一连接线的一端相连，在齿条上方的扶手外壳内壁上设有与缠绕轮相平行的第一导向轮，第一连接线的另一端向上绕过第一导向轮后与滑块相连；在所述齿条的底部一侧设有一低位行程开关，在扶手架内相对低位行程开关的侧壁顶部设有一高位行程开关，在滑轨的底部设有一与高位行程开关相活动抵接的触碰块，低位行程开关与高位行程开关分别经导线与控制装置相连。

9.根据权利要求8所述的一种床椅两用服务机器人，其特征在于：所述同步推拉装置包括两个竖直固定在扶手外壳内壁顶部的固定架，在两固定架之间水平设有一固定杆，在固定杆外活动套设一第三压缩弹簧，第三压缩弹簧的一端与远离开放孔一侧的固定架相连，第三压缩弹簧的另一端与一套设在固定杆外的活动板相连，活动板与盖板一端的竖直段相连，盖板的竖直段活动套设在固定杆外，盖板的另一端穿过靠近开放孔一侧固定架设置，在与第三压缩弹簧相连的固定架外侧设有一第二导向轮，活动板与第二连接线的一端相连，第二连接线的另一端穿过固定架又绕过第二导向轮后与一竖直设置在扶手架内的辅助拉伸弹簧顶端相连，辅助拉伸弹簧的底端与扶手架内底部相连。

10.根据权利要求9所述的一种床椅两用服务机器人，其特征在于：在床体框架内水平地面上设有一充电器、一倾斜设置的基板，基板的底部与地面铰接，在基板顶部并排设有两个导电板，在基板相对地面一侧设有一与地面相连的弹簧，所述充电器输出电极分别通过导线与两个导电板相连，在导电板的下方设有一串联入充电器输入导线中的行程开关，在基板底部设有与行程开关相对应的触杆，在轮椅底部侧面倾斜设有两个与导电板相对应的连杆，在连杆的下端设有一与轮椅充电接口导通的导电滚轮，所述连杆的上端通过连接轴与轮椅转动连接，在所述连接轴上设有扭簧，在所述连杆的一侧平行设有一尼龙滚轮，且所述尼龙滚轮的最下端高于所述导电滚轮的高度。