CN209187430U - 无固定座椅的帮扶机器人、帮扶机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种无固定座椅的帮扶机器人、帮扶机器人,涉及医疗器械技术领域,以解决现有的帮扶机器人因设置有自动座椅而导致整机重量大、结构复杂,灵活性较差的技术问题。本实用新型所述的帮扶机器人,包括:托臀绑带和扶腰绑带,以及具有麦克纳姆轮的机体,机体上设有脚底托板和升降支撑机构;升降支撑机构包括顶胸板,顶胸板的下端面设有第一连接件、侧壁设有第二连接件;托臀绑带设有与第一连接件匹配对接的第三连接件,扶腰绑带设有与第二连接件匹配对接的第四连接件。本实用新型提供的帮扶机器人,既能够保证使用者具有站姿和坐姿,又能够有效减轻整机重量,使帮扶机器人结构简化,从而有效提高其的灵活性。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域,特别涉及一种无固定座椅的帮扶机器人、帮扶机器人。
背景技术
帮扶机器人用于医院和家庭中老年人、残疾人、瘫痪患者等行动不便者的助行,理疗与康复护理。在使用时共存在两种使用状态,一个是能够保证使用者安全的站立姿势;另一个是能够满足使用者的坐姿;这两种使用状态均能够在移动状态下实现。
具体地,现有技术中的帮扶机器人通常包括自动座椅,该自动座椅主要包括座椅组件、座椅抬起组件和座椅伸出组件。
然而,本申请发明人发现,设置有自动座椅的帮扶机器人通常整机重量较大、结构复杂,移动时的灵活性较差。
因此,如何提供一种无固定座椅的帮扶机器人、帮扶机器人,既能够保证使用者具有站姿和坐姿,又能够有效减轻整机重量,已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种无固定座椅的帮扶机器人、帮扶机器人,以解决现有的帮扶机器人因设置有自动座椅而导致整机重量大、结构复杂,灵活性较差的技术问题。
本实用新型提供一种无固定座椅的帮扶机器人,包括:托臀绑带和扶腰绑带,以及具有麦克纳姆轮的机体,所述机体上设有脚底托板和升降支撑机构;所述升降支撑机构包括顶胸板,所述顶胸板的下端面设有第一连接件、侧壁设有第二连接件;所述托臀绑带设有与所述第一连接件匹配对接的第三连接件,所述扶腰绑带设有与所述第二连接件匹配对接的第四连接件。
本实用新型提供一种帮扶机器人,包括:托臀绑带和扶腰绑带,以及具有麦克纳姆轮的机体,所述机体上设有脚底托板和升降支撑机构;所述升降支撑机构包括顶胸板,所述顶胸板的下端面设有第一连接件、侧壁设有第二连接件;所述托臀绑带设有与所述第一连接件匹配对接的第三连接件,所述扶腰绑带设有与所述第二连接件匹配对接的第四连接件。
其中,所述第一连接件采用环形扣,所述第二连接件采用航空锁扣;所述第三连接件采用ISOFIX接口,所述第四连接件采用航空插片。
具体地,所述托臀绑带包括托臀本体,以及设置在所述托臀本体上的托臀调节带,所述托臀调节带的自由端设有所述ISOFIX接口,所述ISOFIX接口用于与所述环形扣对接;所述扶腰绑带包括扶腰本体,以及设置在所述扶腰本体上的扶腰调节带,所述扶腰调节带的自由端设有所述航空插片,所述航空插片用于与所述航空锁扣对接。
实际应用时,所述托臀本体和所述扶腰本体分别包括:外侧的皮革层,中间的海绵填充层,以及内侧的防滑布料层;所述皮革层和所述防滑布料层相对应的一侧边沿通过拉链或按扣活动连接,所述海绵填充层为可拆卸结构件。
其中,所述防滑布料层具有格状透气网。
具体地,所述格状透气网包括有多个,且多个所述格状透气网在所述防滑布料层上间隔均匀分布。
可替代地,所述格状透气网包括有两个,且两个所述格状透气网在所述防滑布料层上呈左右对称分布。
进一步地,所述海绵填充层的厚度为3cm。
更进一步地,所述托臀调节带和所述扶腰调节带上穿设有调节扣,所述调节扣用于调节所述托臀调节带和所述扶腰调节带的长度。
可选地,所述防滑布料层具有点胶,且所述点胶在所述防滑布料层上间隔均匀分布。
进一步地,所述机体包括:车身,以及与所述车身的底端区域连接的车架;所述升降支撑机构与所述车身连接,所述脚底托板与所述车架连接;所述麦克纳姆轮包括:与所述车身连接的前麦克纳姆轮和与所述车架连接的后麦克纳姆轮;所述前麦克纳姆轮和所述后麦克纳姆轮分别包括:麦克纳姆轮本体、驱动电机和减速器,所述驱动电机和所述减速器部分或全部设置在所述麦克纳姆轮本体的轮轴孔内;所述驱动电机的输出轴与所述麦克纳姆轮本体的回转轴共线,且所述麦克纳姆轮本体随所述驱动电机的壳体转动。
可选地,所述麦克纳姆轮本体由麦克纳姆滚子支架和麦克纳姆滚子组成,所述麦克纳姆滚子设在所述麦克纳姆滚子支架上,所述麦克纳姆滚子支架与所述驱动电机的壳体连接。
其中,所述麦克纳姆滚子的两端与所述麦克纳姆滚子支架连接,或者所述麦克纳姆滚子的中间与所述麦克纳姆滚子支架连接。
更进一步地,所述帮扶机器人还包括:减震装置,所述减震装置包括减震固定支架和减震移动支架;所述减震移动支架与所述麦克纳姆轮的所述驱动电机的输出轴固定连接;所述减震固定支架包括至少一个减震固定轴;所述减震移动支架外套在所述减震固定轴上并能沿所述减震固定轴的轴向往复移动;所述减震移动支架外套有两个弹性元件;两个所述弹性元件之间连接所述减震移动支架;所述减震固定轴的轴向与所述驱动装置的输出轴的轴向呈夹角设置。
其中,所述减震移动支架包括减震移动支架连接部和至少两个减震移动支架套接部;所述驱动电机的连接轴穿过所述减震移动支架连接部并与所述减震移动支架连接部固定连接;可选地,所述驱动电机的连接轴通过螺母固定连接在所述减震移动支架上。
具体地,所述减震移动支架套接部外套在所述减震固定轴上,且所述减震移动支架套接部的数量与所述减震固定轴的数量相对应;也即所述减震移动支架套接部的数量与所述减震固定轴的数量相同。
进一步地,相邻所述减震移动支架套接部之间通过所述减震移动支架连接部固定连接;所述减震移动支架连接部凸出于相邻所述减震移动支架套接部形成的表面,以使所述减震移动支架形成弧形或者类似于弧形的结构,以提高所述减震移动支架的弹性形变能力,以更好地将所述麦克纳姆轮的支撑力通过所述减震装置传递给设备。
可选地,所述减震固定轴的数量为1个、2个、4个、5个。可选地,所述减震固定轴的数量成对设置。
优选地,所述减震固定轴的数量为两个;所述减震移动支架套接部的数量也为两个;并且,所述减震移动支架为对称结构。可选地,所述驱动电机的连接轴穿过所述减震移动支架的中心并与所述减震移动支架连接部固定连接。
可选地,所述弹性元件包括弹簧、橡胶圈、硅胶圈或聚酯弹性体。
更进一步地,所述减震装置的数量为一个;所述减震装置设置在所述麦克纳姆轮的一侧,且所述减震装置与所述麦克纳姆轮的驱动电机的连接轴固定连接;或者,所述减震装置的数量为两个;两个所述减震装置之间设置有所述麦克纳姆轮,且两个所述减震装置均与所述麦克纳姆轮的驱动电机的连接轴固定连接。
实际应用时,所述升降支撑机构包括:支撑杆,所述支撑杆的一端与所述机体铰接、另一端设置有控制台,所述控制台连接有手柄和所述顶胸板;所述支撑杆与所述机体之间还连接有驱动组件,所述驱动组件用于使所述支撑杆处于第一状态或第二状态,并能够在所述第一状态与所述第二状态之间进行切换。
其中,所述支撑杆处于所述第一状态时,所述帮扶机器人的高度低于0.8米。
具体地,所述支撑杆包括:主杆和穿设在所述主杆内的副杆,所述副杆与所述主杆通过活动件连接,且所述副杆能够在所述主杆内伸缩移动并通过所述活动件固定。
进一步地,所述控制台上设有电源开关和至少两档调速开关;所述控制台上设有凹槽,所述凹槽能够用于放置遥控器,并为所述遥控器进行充电。
更进一步地,所述机体内设有控制组件,所述控制组件与所述驱动组件连接,用于控制所述支撑杆升降;所述遥控器通过无线连接方式与所述控制组件连接,且所述遥控器能够远程控制所述帮扶机器人进行移动。
再进一步地,所述电源开关开启时,所述无固定座椅的帮扶机器人默认处于刹车状态;所述遥控器上设有控制开关,所述控制开关和所述电源开关均处于开启状态时,所述遥控器能够远程控制所述帮扶机器人移动,或控制所述帮扶机器人进行姿态变换、水平移动或旋转移动。
实际应用时,所述顶胸板包括:EVA填充层,以及包覆在所述EVA填充层外侧的皮革层;所述顶胸板的下端两侧为向上收起的弧形结构。
其中,所述车架包括:固定梁,以及与所述固定梁通过固定件连接的活动梁;所述后麦克纳姆轮与所述固定梁连接,所述脚底托板与所述活动梁连接;所述活动梁能够带动所述脚底托板相对所述固定梁沿远离或靠近所述车身的方向移动,并通过所述固定件进行固定。
具体地,所述帮扶机器人还包括:顶膝机构,所述顶膝机构与所述车身连接;所述顶膝机构包括:竖梁,所述竖梁的一端与所述车身连接、另一端连接有横梁,所述横梁上对称设置有两个活动连接的顶膝板。
进一步地,所述竖梁包括:主梁和副梁,所述主梁的一端与所述车身连接,所述副梁的一端穿设在所述主梁内、另一端连接有所述顶膝板;所述副梁能够带动所述顶膝板相对所述主梁沿远离或靠近所述车身的方向移动并固定。
更进一步地,所述横梁上设有连接孔,所述顶膝板上纵向设有条状槽;所述连接孔对应所述条状槽的不同位置并通过螺栓固定时,所述顶膝板位于不同的高度。
再进一步地,所述顶膝板包括:与所述横梁连接的中间板,以及分别与所述中间板的两侧连接的内侧板和外侧板;所述外侧板的尺寸大于所述内侧板的尺寸。
优选地,所述顶膝板与使用者接触的一面设有软包材质结构件。
实际应用时,所述车身的前侧设有照明灯,所述车身上设有指示灯;所述指示灯包括:充电待机状态、开机充电状态、正常开机状态、待机状态、报警状态中的任意一种或多种。
其中,所述帮扶机器人还包括:声音提示装置,所述声音提示装置用于提示所述帮扶机器人的状态,或进行危险报警。
相对于现有技术,本实用新型所述的帮扶机器人具有以下优势:
本实用新型提供的帮扶机器人中,包括:托臀绑带和扶腰绑带,以及具有麦克纳姆轮的机体,机体上设有脚底托板和升降支撑机构;升降支撑机构包括顶胸板,顶胸板的下端面设有第一连接件、侧壁设有第二连接件;托臀绑带设有与第一连接件匹配对接的第三连接件,扶腰绑带设有与第二连接件匹配对接的第四连接件。使用本实用新型提供的帮扶机器人时,先将托臀绑带平置铺好,使用者移动至此坐下,然后将托臀绑带上的第三连接件与帮扶机器人上的第一连接件相连,再将扶腰绑带放于自身的背后腰部,并将扶腰绑带上的第四连接件与帮扶机器人上的第二连接件相连,最后收紧托臀绑带和扶腰绑带使其与使用者的臀部和腰部紧密贴合,便可控制帮扶机器人进行姿态变换、水平移动或旋转移动。由此分析可知,本实用新型提供的帮扶机器人,既能够保证使用者具有站姿和坐姿,又能够有效减轻整机重量,使帮扶机器人结构简化,从而有效提高其的灵活性。
通过将驱动电机和减速器的部分或者全部设置在麦克纳姆轮本体的轮轴孔内,以缩小麦克纳姆轮与其驱动电机和减速器的结构尺寸,以形成一体化的麦克纳姆轮,使采用该麦克纳姆轮的帮扶机器人的结构更加紧凑。
通过驱动电机的连接轴的轴线与麦克纳姆轮本体的回转轴共线,以使麦克纳姆轮本体随驱动电机的壳体转动更加稳定,降低采用该麦克纳姆轮的设备在行走时的震动。
此外,麦克纳姆轮集成了驱动电机,在一定程度上减少了麦克纳姆轮与其驱动装置的安装零部件,简化了采用本麦克纳姆轮的帮扶机器人的结构。在一定程度上也简化了采用本麦克纳姆轮的帮扶机器人的安装过程和要求,降低其结构重量和制造维护成本,还在一定程度上可以提高设备行走的可靠性。
具有减震装置的麦克纳姆轮,通过减震固定支架、减震移动支架和弹性元件,以使麦克纳姆轮在行走时产生的震动能够被弹性元件吸收;该减震装置结构简单紧凑,成本比较便宜,还便于生产加工,既能够很好地降低麦克纳姆轮行走时对帮扶机器人的震动,还可以令帮扶机器人等设备的结构更加紧凑。
本实用新型还提供一种帮扶机器人的控制方法,所述帮扶机器人设有电源开关,遥控器设有控制开关;所述电源开关开启时,所述帮扶机器人默认处于刹车状态;所述控制开关和所述电源开关均处于开启状态时,所述遥控器能够远程控制所述帮扶机器人移动,或控制所述无固定座椅的帮扶机器人进行姿态变换、水平移动或旋转移动。
所述帮扶机器人的控制方法与上述帮扶机器人相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
此外,本实用新型提供的帮扶机器人的控制方法中,由于电源开关开启时,帮扶机器人默认处于刹车状态,因此能够有效提高使用者的安全性;由于控制开关和电源开关均处于开启状态时,遥控器能够远程控制帮扶机器人移动,或控制其进行姿态变换、水平移动或旋转移动,因此使用更加方便、便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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为本实用新型实施例提供的帮扶机器人中托臀绑带的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的帮扶机器人中扶腰绑带的结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的帮扶机器人整机的立体结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的帮扶机器人中麦克纳姆轮及减震装置的爆炸结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的帮扶机器人处于第一状态的结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供的帮扶机器人处于第二状态的结构示意图;
图7为本实用新型实施例提供的帮扶机器人中控制台及遥控器的放大结构示意图;
图8为本实用新型实施例提供的帮扶机器人中顶膝机构的背部放大结构示意图。
图中:1-托臀绑带;2-扶腰绑带;3-麦克纳姆轮;4-机体;5-脚底托板;6-升降支撑机构;7-遥控器;8-顶膝机构;9-减震装置;
11-第三连接件;12-托臀本体;13-托臀调节带;
21-第四连接件;22-扶腰本体;23-扶腰调节带;
31-前麦克纳姆轮;32-后麦克纳姆轮;33-麦克纳姆轮本体;34-驱动电机;
41-车身;42-车架;421-固定梁;422-固定件;423-活动梁;411-照明灯;
61-顶胸板;62-第一连接件;63-第二连接件;64-支撑杆;65-控制台;66-手柄;67-驱动组件;641-主杆;642-副杆;643-活动件;651-电源开关;652-调速开关;
81-竖梁;82-横梁;83-顶膝板;811-主梁;812-副梁;831-条状槽;832-螺栓;833-中间板;834-内侧板;835-外侧板;
91-减震固定支架;92-减震移动支架;93-减震固定轴;931-弹性元件。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电气连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
图1为本实用新型实施例提供的帮扶机器人中托臀绑带的结构示意图;图2为本实用新型实施例提供的帮扶机器人中扶腰绑带的结构示意图;图3为本实用新型实施例提供的帮扶机器人整机的立体结构示意图。
如图1-图3所示,本实用新型实施例提供一种无固定座椅的帮扶机器人或一种帮扶机器人,包括:托臀绑带1和扶腰绑带2,以及具有麦克纳姆轮3的机体4,机体4上设有脚底托板5和升降支撑机构6;升降支撑机构6包括顶胸板61,顶胸板61的下端面设有第一连接件62、侧壁设有第二连接件63;托臀绑带1设有与第一连接件62匹配对接的第三连接件11,扶腰绑带2设有与第二连接件63匹配对接的第四连接件21。
相对于现有技术,本实用新型实施例所述的帮扶机器人具有以下优势:
本实用新型实施例提供的帮扶机器人中,如图1-图3所示,包括:托臀绑带1和扶腰绑带2,以及具有麦克纳姆轮3的机体4,机体4上设有脚底托板5和升降支撑机构6;升降支撑机构6包括顶胸板61,顶胸板61的下端面设有第一连接件62、侧壁设有第二连接件63;托臀绑带1设有与第一连接件62匹配对接的第三连接件11,扶腰绑带2设有与第二连接件63匹配对接的第四连接件21。使用本实用新型实施例提供的帮扶机器人时,先将托臀绑带1平置铺好,使用者移动至此坐下,然后将托臀绑带1上的第三连接件11与帮扶机器人上的第一连接件62相连,再将扶腰绑带2放于自身的背后腰部,并将扶腰绑带2上的第四连接件21与帮扶机器人上的第二连接件63相连,最后收紧托臀绑带1和扶腰绑带2使其与使用者的臀部和腰部紧密贴合,便可控制帮扶机器人进行姿态变换、水平移动或旋转移动。由此分析可知,本实用新型实施例提供的帮扶机器人,既能够保证使用者具有站姿和坐姿,又能够有效减轻整机重量,使帮扶机器人结构简化,从而有效提高其的灵活性。
其中,为了有效提高托臀绑带1和扶腰绑带2的连接牢固性,如图3所示,上述第一连接件62可以采用环形扣,第二连接件63可以采用航空锁扣;相应地,上述第三连接件11可以采用ISOFIX接口,第四连接件21可以采用航空插片。
具体地,如图1所示,托臀绑带1可以包括托臀本体12,以及设置在该托臀本体12上的托臀调节带13,托臀调节带13的自由端可以设有上述ISOFIX接口,从而能够通过ISOFIX接口与环形扣对接,实现托臀绑带1的固定;如图2所示,扶腰绑带2可以包括扶腰本体22,以及设置在该扶腰本体22上的扶腰调节带23,扶腰调节带23的自由端可以设有上述航空插片,从而能够通过航空插片与航空锁扣对接,实现扶腰绑带2的固定。
ISOFIX的全称是"International Standards Organisation FIX",中文意思是:国际标准化组织固定装置。它是一个关于在汽车中安置儿童座椅的新标准。这一标准正在为众多汽车制造商所接受,其作用是在于使儿童座椅的安装变得快速而简单。
此处需要补充说明的是,上述托臀本体12和扶腰本体22可以分别包括:外侧的皮革层,中间的海绵填充层,以及内侧的防滑布料层;并且,皮革层和防滑布料层相对应的一侧边沿可以通过拉链或按扣活动连接,从而使海绵填充层为可拆卸结构件,进而在冬季使用时可以将海绵填充层放入、在夏季使用时可以将海绵填充层取出。
此外,上述防滑布料层可以具有格状透气网,从而通过该格状透气网有效提高托臀本体的透气性,进而有效避免托臀绑带对使用者造成明显的出汗现象。
实际生产制造时,上述格状透气网可以包括有多个,且多个格状透气网可以在防滑布料层上间隔均匀分布。格状透气网沿托臀本体12的长度方向设置、沿宽度方向分布;或,格状透气网沿托臀本体12的宽度方向设置、沿长度方向分布。
可替代地,实际生产制造时,上述格状透气网可以包括有两个,且两个格状透气网可以在防滑布料层上呈左右对称分布。
进一步地,为了有效保证托臀绑带1和扶腰绑带2的舒适度,上述海绵填充层的厚度可以为3cm。
为了使托臀绑带1和扶腰绑带2能够良好地适应不同身材的使用者,上述托臀调节带13和扶腰调节带23上可以穿设有调节扣,从而通过该调节扣能够有效调节托臀调节带13和扶腰调节带23的长度,进而使托臀绑带1和扶腰绑带2能够良好地适应不同身材的使用者。
可选地,防滑布料层上均匀分布的格状透气网也可以是点胶,从而通过点胶的设置进一步有效提高防滑效果。
图4为本实用新型实施例提供的帮扶机器人中麦克纳姆轮及减震装置的爆炸结构示意图。
进一步地,如图3所示,上述机体4可以包括:车身41,以及与该车身41的底端区域连接的车架42;实际装配时,升降支撑机构6可以与车身41连接,脚底托板5可以与车架42连接。为了实现横向平移、斜向平移和原地旋转等全向运动,如图4所示,上述麦克纳姆轮3可以包括:与车身41连接的前麦克纳姆轮31和与车架42连接的后麦克纳姆轮32;该前麦克纳姆轮31和后麦克纳姆轮32可以分别包括:麦克纳姆轮本体33、驱动电机34和减速器,驱动电机34和减速器部分或全部设置在麦克纳姆轮本体33的轮轴孔内;驱动电机34的输出轴与麦克纳姆轮本体33的回转轴共线,且麦克纳姆轮本体33随驱动电机34的壳体转动。
通过将驱动电机34和减速器的部分或者全部设置在麦克纳姆轮本体33的轮轴孔内,以缩小麦克纳姆轮3与其驱动电机34和减速器的结构尺寸,以形成一体化的麦克纳姆轮3,使采用该麦克纳姆轮3的帮扶机器人的结构更加紧凑。
通过驱动电机34的连接轴的轴线与麦克纳姆轮本体33的回转轴共线,以使麦克纳姆轮本体33随驱动电机34的壳体转动更加稳定,降低采用该麦克纳姆轮的设备在行走时的震动。
此外,麦克纳姆轮3集成了驱动电机34,在一定程度上减少了麦克纳姆轮3与其驱动装置的安装零部件,简化了采用本麦克纳姆轮3的帮扶机器人的结构。在一定程度上也简化了采用本麦克纳姆轮的帮扶机器人的安装过程和要求,降低其结构重量和制造维护成本,还在一定程度上可以提高设备行走的可靠性。
可选地,麦克纳姆轮本体33由麦克纳姆滚子支架和麦克纳姆滚子组成,麦克纳姆滚子设在麦克纳姆滚子支架上,麦克纳姆滚子支架与驱动电机34的壳体连接。其中,麦克纳姆滚子的两端与麦克纳姆滚子支架连接,或者麦克纳姆滚子的中间与麦克纳姆滚子支架连接。
更进一步地,如图4所示,本实用新型实施例提供的无固定座椅的帮扶机器人还可以包括:减震装置9,该减震装置9可以包括减震固定支架91和减震移动支架92;减震移动支架92与麦克纳姆轮3的驱动电机34的输出轴固定连接;减震固定支架91包括至少一个减震固定轴93;减震移动支架92外套在减震固定轴93上并能沿减震固定轴93的轴向往复移动,以使麦克纳姆轮3随减震移动支架92可以沿减震固定轴93的轴向往复移动;减震移动支架92外套有两个弹性元件931;两个弹性元件931之间连接减震移动支架92,弹性元件931处于压缩状态或者弹性元件931处于非受力状态,弹性元件931具有令减震移动支架92回复原始位置状态的趋势;减震固定轴93的轴向与驱动电机34的输出轴的轴向呈夹角设置,可选地,减震固定轴93的轴向与驱动电机34的连接轴的轴向呈直角设置或者近似直角设置,以便于减震固定轴93,上的两个弹性元件931能够很好的降低麦克纳姆轮3行走时对帮扶机器人等设备的震动。
具有减震装置9的麦克纳姆轮3,通过减震固定支架91、减震移动支架92和弹性元件931,以使麦克纳姆轮3在行走时产生的震动能够被弹性元件931吸收;该减震装置9结构简单紧凑,成本比较便宜,还便于生产加工,既能够很好地降低麦克纳姆轮3行走时对帮扶机器人的震动,还可以令帮扶机器人等设备的结构更加紧凑。
减震移动支架92包括减震移动支架连接部和至少两个减震移动支架套接部;驱动电机34的连接轴穿过减震移动支架连接部并与减震移动支架连接部固定连接;可选地,驱动电机34的连接轴通过螺母固定连接在减震移动支架92上。减震移动支架套接部外套在减震固定轴93上,且减震移动支架套接部的数量与减震固定轴93的数量相对应;也即减震移动支架套接部的数量与减震固定轴93的数量相同。相邻减震移动支架套接部之间通过减震移动支架连接部固定连接;减震移动支架连接部凸出于相邻减震移动支架套接部形成的表面,以使减震移动支架92形成弧形或者类似于弧形的结构,以提高减震移动支架92的弹性形变能力,以更好地将麦克纳姆轮3的支撑力通过减震装置9传递给设备。
可选地,减震固定轴93的数量为1个、2个、4个、5个等等。可选地,减震固定轴93的数量成对设置。
优选地,减震固定轴93的数量为两个;减震移动支架套接部的数量也为两个;并且,减震移动支架92为对称结构。可选地,驱动电机34的连接轴穿过减震移动支架92的中心并与减震移动支架连接部固定连接。
可选地,弹性元件931包括弹簧、橡胶圈或者硅胶圈,或者其他弹性元件931,例如:聚酯弹性体或聚氨酯材质的弹性元件等。
本实施例的可选方案中,减震装置的数量9可以为一个或者多个。
例如,减震装置9的数量为一个;减震装置9设置在麦克纳姆轮3的一侧,且减震装置9与麦克纳姆轮3的驱动电机34的连接轴固定连接。
又如,减震装置9的数量为两个;两个减震装置9之间设置有麦克纳姆轮3,且两个减震装置9均与麦克纳姆轮3的驱动电机34的连接轴固定连接。也即麦克纳姆轮3的驱动电机34的连接轴贯穿麦克纳姆轮3,以使驱动电机34的连接轴的两端分别连接减震装置9。通过在麦克纳姆轮3的两侧分别设置减震装置9,以提高具有减震装置9的麦克纳姆轮3的减震性能,以进一步降低安装有该具有减震装置9的麦克纳姆轮3的帮扶机器人的震动。
图5为本实用新型实施例提供的帮扶机器人处于第一状态的结构示意图;图6为本实用新型实施例提供的帮扶机器人处于第二状态的结构示意图。
实际应用时,如图1所示,上述升降支撑机构6可以包括:支撑杆64,支撑杆64的一端与机体4铰接、另一端设置有控制台65,该控制台65可以连接有手柄66和顶胸板61;支撑杆64与机体4之间还连接有驱动组件67,从而驱动组件67能够使支撑杆64处于第一状态(如图5所示)或第二状态(如图6所示),并能够在该第一状态与第二状态之间进行切换。
此处需要补充说明的是,上述第一状态可以对应坐姿状态,第二状态可以对应站姿状态。驱动组件67可以为电动推杆,当电动推杆伸出时,支撑杆64处于竖直状态,对应上述第二状态(站姿状态),如图6所示;当电动推杆缩回时,支撑杆64处于水平状态,对应上述第一状态(坐姿状态),如图5所示。当然,驱动组件67也可以为液压推杆或气动推杆等,在此不做限制。
此外,手柄66与顶胸板61和支撑杆64设置为一体,有利于使用者在变换姿态时,更加稳固、安全。
其中,如图5所示,上述支撑杆64处于第一状态(坐姿状态)时,帮扶机器人的高度低于0.8米,从而能够进入桌子下方保证使用者完成伏案工作或日常餐饮。
此处需要补充说明的是,使用者通过释放托臀绑带1,降下升降支撑机构6,能够使臀部接触马桶,完成如厕的准备工作;升起升降支撑机构6,通过后背固定的扶腰绑带2,带起使用者,能够完成从马桶上方的起立。
具体地,如图6所示,上述支撑杆64可以包括:主杆641和穿设在该主杆641内的副杆642,副杆642与主杆641可以通过活动件643连接,且副杆642能够在主杆641内伸缩移动并通过活动件643固定,从而实现支撑杆64的高度调节,以适应不同身高的使用者(例如:150cm-190cm)。
图7为本实用新型实施例提供的帮扶机器人中控制台及遥控器的放大结构示意图。
进一步地,如图7所示,上述控制台65上可以设有电源开关651和至少两档调速开关652;并且,控制台65上设有凹槽,该凹槽能够用于放置遥控器7,并为遥控器7进行充电。
更进一步地,上述机体4内设有控制组件,该控制组件与驱动组件67连接,用于控制支撑杆64升降;并且,遥控器可以通过无线连接方式与控制组件连接,以使遥控器能够远程控制帮扶机器人进行移动。
再进一步地,为了有效提高帮扶机器人的安全性,上述电源开关651开启时,帮扶机器人默认处于刹车状态;并且,遥控器7上设有控制开关,控制开关和电源开关651均处于开启状态时,遥控器7能够远程控制帮扶机器人移动,或控制帮扶机器人进行姿态变换、水平移动或旋转移动。
此处需要补充说明的是,遥控器7上设有升起键、降落键、方向摇杆、顺时针旋转键和逆时针旋转键;通过按压升起键或降落键调整升降高度实现起立、坐下功能;通过手摇动方向遥杆,可实现对机器人前进、后退、左平移和右平移四个方向的水平移动;通过按压顺时针旋转键或逆时针旋转键实现对机器人的旋转移动。
此外,遥控器7上还可以设有照明灯开关键和SOS求救键;通过按压照明灯开关键远程操控机器人主机上的照明灯开启或关闭;通过按压SOS求救键可立即实现警报呼救,如果机器人主机在激活状态下,机器人主机同时进行警报呼救(当再次按压SOS求救键,求救警报停止)。
实际应用时,上述顶胸板61可以包括:EVA填充层,以及包覆在该EVA填充层外侧的皮革层;并且,顶胸板61的下端两侧可以为向上收起的弧形结构,从而在顶胸板61下降之后,有效加大其与腿部的空间,提高舒适度。
EVA指的是“乙烯-醋酸乙烯共聚物”及其制成的橡塑发泡材料,分子式(C2H4)x.(C4H6O2)y,用于制作冰箱导管、煤气管、土建板材、容器和日用品等。
其中,如图3所示,上述车架42可以包括:固定梁421,以及与该固定梁421通过固定件422连接的活动梁423。具体装配时,后麦克纳姆轮32与固定梁421连接,脚底托板5与活动梁423连接,从而活动梁423能够带动脚底托板5相对固定梁421沿远离或靠近车身41的方向移动,并通过固定件422进行固定,进而更好地适应不同身高体型的使用者。
具体地,如图3所示,本实用新型实施例提供的帮扶机器人还可以包括:与车身41连接的顶膝机构8;该顶膝机构8可以包括:竖梁81,竖梁81的一端与车身41连接、另一端连接有横梁82,横梁82上对称设置有两个活动连接的顶膝板83。
进一步地,如图3所示,上述竖梁81可以包括:主梁811和副梁812,主梁811的一端与车身41连接,副梁812的一端穿设在主梁811内、另一端连接有顶膝板83,从而副梁812能够带动顶膝板83相对主梁811沿远离或靠近车身41的方向移动并固定,进而更好地适应不同身高体型的使用者。
图8为本实用新型实施例提供的帮扶机器人中顶膝机构的背部放大结构示意图。
更进一步地,如图8所示,上述横梁82上设有连接孔,顶膝板83上纵向设有条状槽831,从而连接孔对应条状槽831的不同位置并通过螺栓832固定时,顶膝板83可以位于不同的高度,进而更好地适应不同身高体型的使用者。
再进一步地,如图3所示,上述顶膝板83可以包括:与横梁82连接的中间板833,以及分别与该中间板833的两侧连接的内侧板834和外侧板835;并且,外侧板835的尺寸优选为大于内侧板834的尺寸。此种设计,不仅能够适应不同大腿粗细的使用者,而且能够防止使用者膝盖外翻。
优选地,上述顶膝板83与使用者接触的一面设有软包材质结构件,从而舒适度能够有效提高。
实际应用时,如图5和图6所示,上述车身41的前侧可以设有照明灯411,车身41上还可以设有指示灯。具体地,指示灯可以包括:充电待机状态(例如:绿色常亮)、开机充电状态(例如:绿色闪烁)、正常开机状态(例如:蓝色闪烁)、待机状态(例如:蓝色常亮)、报警状态(例如:红色闪烁)中的任意一种或多种。
其中,本实用新型实施例提供的帮扶机器人还可以包括:声音提示装置,该声音提示装置能够用于提示帮扶机器人的状态,或进行危险报警。
此外,车身41前方横向固定的金属方管可以为防撞梁。
本实用新型实施例还提供一种帮扶机器人的控制方法,帮扶机器人设有电源开关,遥控器设有控制开关;电源开关开启时,帮扶机器人默认处于刹车状态;控制开关和电源开关均处于开启状态时,遥控器能够远程控制帮扶机器人移动,或控制帮扶机器人进行姿态变换、水平移动或旋转移动。
本实用新型实施例提供的帮扶机器人及其控制方法,既能够保证使用者具有站姿和坐姿,又能够有效减轻整机重量,使帮扶机器人结构简化,从而有效提高其的灵活性。
此外,本实用新型实施例提供的帮扶机器人的控制方法中,由于电源开关开启时,帮扶机器人默认处于刹车状态,因此能够有效提高使用者的安全性;由于控制开关和电源开关均处于开启状态时,遥控器能够远程控制帮扶机器人移动,或控制其进行姿态变换、水平移动或旋转移动,因此使用更加方便、便捷。
本实用新型实施例提供的无固定座椅的帮扶机器人中,帮扶机器人与人体接触部分均采用人体工学设计,纺织物牢固且舒适,并易于用户自行穿戴。
遥控器可远程控制帮扶机器人做各种平面运动,也可搭载于机器人基体上使用,搭载与机器人及提示可由机器人机体提供电力。机器人所有的运动操作均受遥控器控制,还可操作开关灯,呼救,远程遥控机器人开关机等。
可适应用户至少包括如下几类:1、因疾病或外伤而截瘫的用户,可以控制自己的双手;2、因疾病或衰老而双腿无力无法正常行走的人群;3、能借助外部设施站立的人,比如拐杖。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (21)
1.一种帮扶机器人,其特征在于,包括:托臀绑带和扶腰绑带,以及具有麦克纳姆轮的机体,所述机体上设有脚底托板和升降支撑机构;
所述升降支撑机构包括顶胸板,所述顶胸板的下端面设有第一连接件、侧壁设有第二连接件;
所述托臀绑带设有与所述第一连接件匹配对接的第三连接件,所述扶腰绑带设有与所述第二连接件匹配对接的第四连接件。
2.一种无固定座椅的帮扶机器人,其特征在于,包括:托臀绑带和扶腰绑带,以及具有麦克纳姆轮的机体,所述机体上设有脚底托板和升降支撑机构;
所述升降支撑机构包括顶胸板,所述顶胸板的下端面设有第一连接件、侧壁设有第二连接件;
所述托臀绑带设有与所述第一连接件匹配对接的第三连接件,所述扶腰绑带设有与所述第二连接件匹配对接的第四连接件。
3.根据权利要求1或2所述的帮扶机器人,其特征在于,所述第一连接件采用环形扣,所述第二连接件采用航空锁扣;所述第三连接件采用ISOFIX接口,所述第四连接件采用航空插片。
4.根据权利要求3所述的帮扶机器人,其特征在于,所述托臀绑带包括托臀本体,以及设置在所述托臀本体上的托臀调节带,所述托臀调节带的自由端设有所述ISOFIX接口,所述ISOFIX接口用于与所述环形扣对接;
所述扶腰绑带包括扶腰本体,以及设置在所述扶腰本体上的扶腰调节带,所述扶腰调节带的自由端设有所述航空插片,所述航空插片用于与所述航空锁扣对接。
5.根据权利要求1或2所述的帮扶机器人,其特征在于,所述机体包括:车身,以及与所述车身的底端区域连接的车架;所述升降支撑机构与所述车身连接,所述脚底托板与所述车架连接;
所述麦克纳姆轮包括:与所述车身连接的前麦克纳姆轮和与所述车架连接的后麦克纳姆轮;所述前麦克纳姆轮和所述后麦克纳姆轮分别包括:麦克纳姆轮本体、驱动电机和减速器,所述驱动电机和所述减速器部分或全部设置在所述麦克纳姆轮本体的轮轴孔内;
所述驱动电机的输出轴与所述麦克纳姆轮本体的回转轴共线,且所述麦克纳姆轮本体随所述驱动电机的壳体转动。
6.根据权利要求5所述的帮扶机器人,其特征在于,还包括:减震装置,所述减震装置包括减震固定支架和减震移动支架;所述减震移动支架与所述麦克纳姆轮的所述驱动电机的输出轴固定连接;
所述减震固定支架包括至少一个减震固定轴;所述减震移动支架外套在所述减震固定轴上并能沿所述减震固定轴的轴向往复移动;
所述减震移动支架外套有两个弹性元件;两个所述弹性元件之间连接所述减震移动支架;
所述减震固定轴的轴向与所述驱动电机的输出轴的轴向呈夹角设置。
7.根据权利要求1或2所述的帮扶机器人,其特征在于,所述升降支撑机构包括:支撑杆,所述支撑杆的一端与所述机体铰接、另一端设置有控制台,所述控制台连接有手柄和所述顶胸板;
所述支撑杆与所述机体之间还连接有驱动组件,所述驱动组件用于使所述支撑杆处于第一状态或第二状态,并能够在所述第一状态与所述第二状态之间进行切换。
8.根据权利要求7所述的帮扶机器人,其特征在于,所述支撑杆处于所述第一状态时,所述帮扶机器人的高度低于0.8米。
9.根据权利要求8所述的帮扶机器人,其特征在于,所述支撑杆包括:主杆和穿设在所述主杆内的副杆,所述副杆与所述主杆通过活动件连接,且所述副杆能够在所述主杆内伸缩移动并通过所述活动件固定。
10.根据权利要求7所述的帮扶机器人,其特征在于,所述控制台上设有电源开关和至少两档调速开关;
所述控制台上设有凹槽,所述凹槽能够用于放置遥控器,并为所述遥控器进行充电。
11.根据权利要求10所述的帮扶机器人,其特征在于,所述机体内设有控制组件,所述控制组件与所述驱动组件连接,用于控制所述支撑杆升降;
所述遥控器通过无线连接方式与所述控制组件连接,且所述遥控器能够远程控制所述帮扶机器人进行移动。
12.根据权利要求11所述的帮扶机器人,其特征在于,所述电源开关开启时,所述帮扶机器人默认处于刹车状态;
所述遥控器上设有控制开关,所述控制开关和所述电源开关均处于开启状态时,所述遥控器能够远程控制所述帮扶机器人移动,或控制所述帮扶机器人进行姿态变换、水平移动或旋转移动。
13.根据权利要求1或2所述的帮扶机器人,其特征在于,所述顶胸板包括:EVA填充层,以及包覆在所述EVA填充层外侧的皮革层;
所述顶胸板的下端两侧为向上收起的弧形结构。
14.根据权利要求5所述的帮扶机器人,其特征在于,所述车架包括:固定梁,以及与所述固定梁通过固定件连接的活动梁;
所述后麦克纳姆轮与所述固定梁连接,所述脚底托板与所述活动梁连接;
所述活动梁能够带动所述脚底托板相对所述固定梁沿远离或靠近所述车身的方向移动,并通过所述固定件进行固定。
15.根据权利要求5所述的帮扶机器人,其特征在于,还包括:顶膝机构,所述顶膝机构与所述车身连接;
所述顶膝机构包括:竖梁,所述竖梁的一端与所述车身连接、另一端连接有横梁,所述横梁上对称设置有两个活动连接的顶膝板。
16.根据权利要求15所述的帮扶机器人,其特征在于,所述竖梁包括:主梁和副梁,所述主梁的一端与所述车身连接,所述副梁的一端穿设在所述主梁内、另一端连接有所述顶膝板;
所述副梁能够带动所述顶膝板相对所述主梁沿远离或靠近所述车身的方向移动并固定。
17.根据权利要求16所述的帮扶机器人,其特征在于,所述横梁上设有连接孔,所述顶膝板上纵向设有条状槽;
所述连接孔对应所述条状槽的不同位置并通过螺栓固定时,所述顶膝板位于不同的高度。
18.根据权利要求17所述的帮扶机器人,其特征在于,所述顶膝板包括:与所述横梁连接的中间板,以及分别与所述中间板的两侧连接的内侧板和外侧板;
所述外侧板的尺寸大于所述内侧板的尺寸。
19.根据权利要求18所述的帮扶机器人,其特征在于,所述顶膝板与使用者接触的一面设有软包材质结构件。
20.根据权利要求5所述的帮扶机器人,其特征在于,所述车身的前侧设有照明灯,所述车身上设有指示灯;
所述指示灯包括:充电待机状态、开机充电状态、正常开机状态、待机状态、报警状态中的任意一种或多种。
21.根据权利要求1或2所述的帮扶机器人,其特征在于,还包括:声音提示装置,所述声音提示装置用于提示所述帮扶机器人的状态,或进行危险报警。
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CN201820909296.2U CN209187430U (zh) | 2018-06-12 | 2018-06-12 | 无固定座椅的帮扶机器人、帮扶机器人 |
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Cited By (1)
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CN112319682A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-05 | 山东建筑大学 | 一种可自动折叠的电动助行器及使用方法 |
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- 2018-06-12 CN CN201820909296.2U patent/CN209187430U/zh active Active
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