CN219184767U - 一种智能助行装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能助行装置，所述智能助行装置包括：行走底座，所述行走底座上设置有驱动机构和车轮，所述驱动机构与所述车轮驱动连接；支撑架，可伸缩设置于所述行走底座上；扶手，设置于所述支撑架远离所述行走底座的一端，所述扶手通过三维力传感器与所述支撑架连接，所述三维力传感器用于获取使用者对所述扶手的施力方向；控制器，所述控制器分别与所述驱动机构和所述三维力传感器连接，用于控制所述行走底座的工作状态。本实用新型中，通过三维力传感器感应使用者施加力的方向，以获取使用者运动意图，能够自动控制智能助行装置的直行后退拐弯和驻停，提高了用户体验感。

Description

一种智能助行装置

技术领域

本实用新型涉及康复训练设备技术领域，进一步地涉及一种智能助行装置。

背景技术

人口老年化和疾病造成的下肢功能障碍会导致人体步行能力丧失或下降，为辅助该群体恢复或部分恢复自主生活能力。

目前，国内外医疗器械厂商也提供了种类繁多的助行器，大部分为纯机械结构的无源助行器，仅具有支撑作用，需用户用力搬移或推拉才能实现慢速行走。

随着科技发展和生活水平的提高，用户对助行装置的要求越来越高，为了提高产品市场竞争力，有必要设计一种智能助行装置来解决上述问题。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种智能助行装置，通过三维力传感器感应使用者施加力的方向，以获取使用者运动意图，能够自动控制智能助行装置的直行后退拐弯和驻停，提高了用户体验感。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种智能助行装置，包括：

行走底座，所述行走底座上设置有驱动机构和车轮，所述驱动机构与所述车轮驱动连接；

支撑架，所述支撑架可伸缩设置于所述行走底座上；

扶手，所述扶手设置于所述支撑架远离所述行走底座的一端，所述扶手通过三维力传感器与所述支撑架连接，所述三维力传感器用于获取使用者对所述扶手的施力方向；

控制器，所述控制器分别与所述驱动机构和所述三维力传感器连接，用于控制所述行走底座的工作状态。

在一些实施方式中，所述行走底座包括连接架和两个轮架，所述连接架的两端分别与两个所述轮架连接，且两个所述轮架分别位于所述连接架的同一侧；

所述车轮包括至少一个麦克纳姆轮和两个后驱轮，所述麦克纳姆轮安装于所述连接架的下侧，两个所述后驱轮与所述驱动机构连接，并分别安装于两个所述轮架远离所述连接架的一端。

在一些实施方式中，所述连接架向远离所述麦克纳姆轮的方向延伸预设长度，所述连接架内设置有气弹簧机构，所述支撑架通过所述气弹簧机构与所述连接架连接；

所述支撑架上设置有气弹簧操作柄，所述气弹簧操作柄与所述气弹簧机构连接，用于驱动所述气弹簧机构控制所述支撑架升降高度。

在一些实施方式中，所述支撑架包括伸缩架和两个安装架，所述支撑架的两端分别与两个所述安装架连接，且两个所述安装架分别位于所述伸缩架的同一侧，所述伸缩架向靠近所述麦克纳姆轮的方向延伸预设长度，所述伸缩架通过所述气弹簧机构与所述连接架连接。

在一些实施方式中，所述安装架上分别设置有若干个挂环，所述挂环上可拆卸安装有安全带，所述安全带为防跌倒安全带，所述防跌倒安全带能够在使用者即将摔倒时收紧以避免使用者摔倒。

在一些实施方式中，还包括：

超声波传感器，所述超声波传感器设置于所述支撑架上，用于实时监测使用者的人体姿态；

所述控制器与所述超声波传感器连接，用于在监测到人体姿态异常时控制智能助行装置安全驻停。

在一些实施方式中，还包括：

雷达，所述雷达设置于所述行走底座和/或所述支撑架上，所述雷达与所述控制器连接，用于获取周围环境信息进行实时导航以及异常驻停防撞。

在一些实施方式中，所述雷达包括：

三维雷达，所述三维雷达设置于所述支撑架的前方，并与所述控制器连接，用于获取周围环境信息进行实时导航；

二维雷达，所述二维雷达设置于所述麦克纳姆轮的前方，并与所述控制器连接，用于实时监测前方障碍物，以在撞击前实现安全驻停。

在一些实施方式中，还包括：

触控屏，所述触控屏设置于所述支撑架上，所述触控屏与所述控制器连接，用于数据输入及图像显示。

在一些实施方式中，所述扶手与所述支撑架可拆卸连接，所述扶手为正握扶手、侧握扶手、趴握扶手中的至少一种。

与现有技术相比，本实用新型所提供的智能助行装置具有以下有益效果：

1、本实用新型所提供的智能助行装置，通过三维力传感器感应使用者施加力的方向，以获取使用者运动意图，能够自动控制智能助行装置的直行后退拐弯和驻停；后驱轮通过驱动机构驱动，麦克纳姆轮作为前越障转向轮，既满足了优越的越障性能，又可以在狭小空间内实现前进后退及拐弯，提高了用户体验感。

2、本实用新型所提供的智能助行装置，设置有超声波传感器和防跌倒安全带，超声波传感器可实时监测人体姿态，若监测到异常状态则控制智能助行装置安全驻停，防跌倒安全带可在使用者即将摔倒时收紧，阻止使用者摔倒，人体与设备重心始终处于行走底座的支撑范围内，提升了设备的安全性能。

3、本实用新型所提供的智能助行装置，通过触控屏、雷达和控制器能够提前规划活动路线，也可在行走时采集处理周围环境数据，实时绘制并存储行进地图，实现精准导航功能，还可实时监测前方障碍物，具备异常驻停防撞功能。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例智能助行装置的主视图；

图2是本实用新型的优选实施例智能助行装置的侧视图。

附图标号说明：

行走底座1，车轮11，麦克纳姆轮111，后驱轮112，连接架12，轮架13，支撑架2，伸缩架21，安装架22，挂环221，气弹簧操作柄23，扶手3，三维力传感器31，超声波传感器4，触控屏5，三维雷达6，二维雷达7。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，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。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在一个实施例中，参考说明书附图1、图2，本实用新型所提供的一种智能助行装置，包括：行走底座1、支撑架2、扶手3和控制器。行走底座1上设置有驱动机构和车轮11，驱动机构与车轮11驱动连接。支撑架2可伸缩设置于行走底座1上。扶手3设置于支撑架2远离行走底座1的一端，扶手3通过三维力传感器31与支撑架2连接，三维力传感器31用于获取使用者对扶手3的施力方向。控制器分别与驱动机构和三维力传感器31连接，用于控制行走底座1的工作状态。

具体地，车轮11包括至少一个麦克纳姆轮111和两个后驱轮112，麦克纳姆轮111安装于行走底座1的底部前段，两个后驱轮112与驱动机构连接，并分别安装于行走底座1的底部后段。麦克纳姆轮111可以设置一个、两个，或者更多个。

本实施例中，通过三维力传感器感31应使用者施加力的方向，以获取使用者运动意图，控制器通过控制驱动机构来控制行走底座1的工作状态，实现自动控制智能助行装置的直行后退拐弯和驻停；后驱轮112通过驱动机构驱动，麦克纳姆轮111作为前越障转向轮，既满足了优越的越障性能，又可以在狭小空间内实现前进后退及拐弯，提高了用户体验感。

在一个实施例中，参考说明书附图1、图2，行走底座1包括连接架12和两个轮架13，连接架12的两端分别与两个轮架13连接，且两个轮架13分别位于连接架12的同一侧。麦克纳姆轮111安装于连接架12的下侧，两个后驱轮112与驱动机构连接，并分别安装于两个轮架13远离连接架12的一端。连接架12向远离麦克纳姆轮111的方向延伸预设长度，连接架12内设置有气弹簧机构，支撑架2通过气弹簧机构与连接架12连接。支撑架2上设置有气弹簧操作柄23，气弹簧操作柄23与气弹簧机构连接，用于驱动气弹簧机构控制支撑架2升降高度。

支撑架2包括伸缩架21和两个安装架22，支撑架22的两端分别与两个安装架22固定连接，且两个安装架22分别位于伸缩架21的同一侧，伸缩架21向靠近麦克纳姆轮111的方向延伸预设长度，伸缩架21通过气弹簧机构与连接架12连接。安装架22上分别设置有若干个挂环221，挂环221上安装有可拆卸的安全带。安全带为防跌倒安全带，防跌倒安全带能够在使用者即将摔倒时收紧以避免使用者摔倒。

进一步地，智能助行装置还包括：超声波传感器4，超声波传感器4设置于支撑架2上，用于实时监测使用者的人体姿态。控制器与超声波传感器4连接，用于在监测到人体姿态异常时控制智能助行装置安全驻停。

本实施例中，行走底座1和支撑架2可以采用中空的壳体结构，在保证满足支撑强度的情况下，可以使各部件的尺寸能设置的更大，且整体重量没有明显增加。各部件的连接部位及边角部位采用光滑曲面，使整体的造型更加的美观，且人体与设备重心始终处于行走底座的支撑范围内，提升了设备的安全性能。

通过设置有超声波传感器4和防跌倒安全带，超声波传感器4可实时监测人体姿态，若监测到异常状态则控制智能助行装置安全驻停，防跌倒安全带可在使用者即将摔倒时收紧，阻止使用者摔倒。智能助行装置具备优越的人因工程学设计，采用气弹簧控制装置高度，可适配不同身高人群的使用。对装置各部件内宽和外宽进行尺寸适应性设计，可满足不同体宽人群的在大部分场所的使用，可无障碍进出家庭和各类公共场所门。

需要指出的是，上述实施例支撑架2的伸缩结构是对应于说明书附图进行阐述，在实际使用过程中，也可以使用其他的方式来实现，例如：使用电机驱动推杆来实现支撑架2高度升降，只要能实现支撑架2高度升降的结构或装置均可，这里仅是为了更好地阐述本实用新型，不应当构成对本实用新型的限制。

在一个实施例中，参考说明书附图1、图2，智能助行装置还包括：雷达，雷达设置于行走底座1和/或支撑架2上，雷达与控制器连接，用于获取周围环境信息进行实时导航以及异常驻停防撞。

雷达包括三维雷达6和二维雷达7，三维雷达6设置于支撑架2的前方，并与控制器连接，用于获取周围环境信息进行实时导航。二维雷达7设置于麦克纳姆轮111的前方，并与控制器连接，用于实时监测前方障碍物，以在撞击前实现安全驻停。

进一步地，智能助行装置还包括：触控屏5，触控屏5设置于支撑架2上，触控屏5与控制器连接，用于数据输入及图像显示。当人员在行动前，通过触控屏5对目的地的线路进行规划，由智能助行装置通过雷达、红外传感器或摄像头等，识别智能助行装置周围的环境信息，进行自助导航。这样设置，提高了智能助行装置运行过程中运行的自主性和场地适应性，并可有效避免发生碰撞，从而极大提高了智能助行装置运行作业时的运行稳定性和可靠性，具有很强的实用价值和市场推广价值。

进一步的，还能够有效地避免，智能助行装置因事先规划得到的行进路线死板的行进，一旦遇到障碍物，智能助行装置可能无法有效的避障，通过智能助行装置自主导航，可自动感知未知环境事先有效的避障效果，智能化自主移动效果显著、环境适应性强。当然，也可在行走时采集处理周围环境数据，实时绘制并存储行进地图，实现精准导航功能，还可实时监测前方障碍物，具备异常驻停防撞功能。

进一步地，扶手3与支撑架2可拆卸连接，扶手3为正握扶手、侧握扶手、趴握扶手中的至少一种。或者，扶手3为多功能把手，把手形状和尺寸可满足使用者根据自身情况选择使用过程中的抓握姿态，分别为正握，侧握和趴握，适配各类需求的用户。

本实用新型为用户提供了一种智能助力、路线规划导航、全方位安全保护、越障性能强、使用轻便、成本可控等功能特点的高端智能助行装置，既可辅助用户实现无障碍的行走，也可辅助用户完成步行康复训练功能。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能助行装置，其特征在于，包括：

行走底座，所述行走底座上设置有驱动机构和车轮，所述驱动机构与所述车轮驱动连接；

支撑架，所述支撑架可伸缩设置于所述行走底座上；

扶手，所述扶手设置于所述支撑架远离所述行走底座的一端，所述扶手通过三维力传感器与所述支撑架连接，所述三维力传感器用于获取使用者对所述扶手的施力方向；

控制器，所述控制器分别与所述驱动机构和所述三维力传感器连接，用于控制所述行走底座的工作状态。

2.根据权利要求1所述的智能助行装置，其特征在于，

所述行走底座包括连接架和两个轮架，所述连接架的两端分别与两个所述轮架连接，且两个所述轮架分别位于所述连接架的同一侧；

所述车轮包括至少一个麦克纳姆轮和两个后驱轮，所述麦克纳姆轮安装于所述连接架的下侧，两个所述后驱轮与所述驱动机构连接，并分别安装于两个所述轮架远离所述连接架的一端。

3.根据权利要求2所述的智能助行装置，其特征在于，

所述连接架向远离所述麦克纳姆轮的方向延伸预设长度，所述连接架内设置有气弹簧机构，所述支撑架通过所述气弹簧机构与所述连接架连接；

所述支撑架上设置有气弹簧操作柄，所述气弹簧操作柄与所述气弹簧机构连接，用于驱动所述气弹簧机构控制所述支撑架升降高度。

4.根据权利要求3所述的智能助行装置，其特征在于，

所述支撑架包括伸缩架和两个安装架，所述支撑架的两端分别与两个所述安装架连接，且两个所述安装架分别位于所述伸缩架的同一侧，所述伸缩架向靠近所述麦克纳姆轮的方向延伸预设长度，所述伸缩架通过所述气弹簧机构与所述连接架连接。

5.根据权利要求4所述的智能助行装置，其特征在于，

所述安装架上分别设置有若干个挂环，所述挂环上可拆卸安装有安全带，所述安全带为防跌倒安全带，所述防跌倒安全带能够在使用者即将摔倒时收紧以避免使用者摔倒。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的智能助行装置，其特征在于，还包括：

超声波传感器，所述超声波传感器设置于所述支撑架上，用于实时监测使用者的人体姿态；

所述控制器与所述超声波传感器连接，用于在监测到人体姿态异常时控制智能助行装置安全驻停。

7.根据权利要求2-5中任意一项所述的智能助行装置，其特征在于，还包括：

雷达，所述雷达设置于所述行走底座和/或所述支撑架上，所述雷达与所述控制器连接，用于获取周围环境信息进行实时导航以及异常驻停防撞。

8.根据权利要求7所述的智能助行装置，其特征在于，所述雷达包括：

三维雷达，所述三维雷达设置于所述支撑架的前方，并与所述控制器连接，用于获取周围环境信息进行实时导航；

二维雷达，所述二维雷达设置于所述麦克纳姆轮的前方，并与所述控制器连接，用于实时监测前方障碍物，以在撞击前实现安全驻停。

9.根据权利要求7所述的智能助行装置，其特征在于，还包括：

触控屏，所述触控屏设置于所述支撑架上，所述触控屏与所述控制器连接，用于数据输入及图像显示。

10.根据权利要求1所述的智能助行装置，其特征在于，

所述扶手与所述支撑架可拆卸连接，所述扶手为正握扶手、侧握扶手、趴握扶手中的至少一种。

Images