悬吊式防摔机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种悬吊式防摔机器人。该悬吊式防摔机器人包括：吊顶装置和与吊顶装置连接的机器人主体；吊顶装置用于将机器人主体悬吊在屋顶上，使机器人主体悬浮于空中，吊顶装置至少提供在竖直方向上的承重支撑，并且能够主动驱动机器人主体至少能够在水平方向上移动，或者在水平和竖直方向上移动，或者在水平和竖直方向上移动以及在水平方向转动，在机器人主体上设置防摔组件，用于检测人体摔倒趋势并控制吊顶装置使机器人主体靠近人体并提供用于阻止或者削弱摔倒趋势的支撑。本发明专利技术提供的悬吊式防摔机器人，在使用者不稳定或者失去平衡而出现摔倒趋势的情况下，避免了站立式机器人存在的站立平衡稳定性问题，且不占用地面空间。

Suspension type anti fall robot

The invention provides a hanging type anti falling robot. The suspension type anti fall robot includes the suspension top device and the robot body connected with the lifting device; the ceiling device suspends the body of the robot on the roof, suspends the body of the robot in the air, and the ceiling device provides at least the load-bearing support in the vertical direction, and can drive the body of the robot to at least be able to at least be able. Moving in a horizontal direction or moving in a horizontal and vertical direction, or moving in a horizontal and vertical direction, and rotating in a horizontal direction, setting a fall prevention component on the body of the robot to detect the body's fall trend and control the ceiling device to make the robot body close to the body and provide for preventing or weakening the fall. The support of the upside down. The suspension type anti fall robot provided by the invention has avoided the standing balance stability problem of standing vertical robot and does not occupy ground space when the user is unstable or loses the balance.

【技术实现步骤摘要】
悬吊式防摔机器人
本专利技术涉及智能机器人
，尤其涉及一种悬吊式防摔机器人。
技术介绍
现有技术的用于家庭或者看护方面的机器人，大多为站立式机器人。站立式的看护机器人存在的最大问题就是稳定性的问题，为了让看护机器人能够稳定的工作，必须通过结构设计或者计算机控制来保证其不能倾倒。在实际应用中，被看护的人员一般都是在身体上存在一些问题的人，比如病人或者老人小孩等，这些人很容易出现不稳定或者失去平衡的情况，因此，导致机器人很容易出现倾倒情况，给看护机器人的设计造成很大难度。此外，站立式的看护机器人还存在占用地面空间的问题。此外，对于被看护的人员的摔倒现象，一般的站立式机器人也很难在保持自身稳定性的前提进行及时应对，因此，也存在一定的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术提供一种悬吊式防摔机器人，在进行防摔保护的同时，避免出现平衡稳定性问题，且不占用地面空间。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种悬吊式防摔机器人，包括：吊顶装置和与所述吊顶装置连接的机器人主体；所述吊顶装置用于将所述机器人主体悬吊在屋顶上，使所述机器人主体悬浮于空中，所述吊顶装置至少提供在竖直方向上的承重支撑，并且能够主动驱动所述机器人主体至少能够在水平方向上移动，或者在水平和竖直方向上移动，或者在水平和竖直方向上移动以及在水平方向转动，在所述机器人主体上设置防摔组件，用于检测人体摔倒趋势并控制所述吊顶装置使所述机器人主体靠近人体并提供用于阻止或者削弱摔倒趋势的支撑。本专利技术提供的悬吊式防摔机器人，通过吊顶装置将机器人主体悬吊在屋顶上且悬浮于空中，吊顶装置至少提供在竖直方向上的承重支撑，在使用者不稳定或者失去平衡而出现摔倒趋势的情况下，能够及时靠近人体以提供阻止或者削弱摔倒趋势的支撑，从而防止使用者摔倒或者减轻摔倒趋势而减少损伤，由于机器人主体是悬吊式的，其在空间进行运动会更加灵活，同时也能避免站立式机器人存在的站立平衡稳定性问题，且不占用地面空间。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术提供的悬吊式防摔机器人一个实施例的结构示意图；图2为使用者正常行走时，机器人主体与使用者保持设定距离跟随在使用者身边的场景示意图；图3为使用者出现摔倒趋势时，机器人主体靠近使用者并予以搀扶或支撑的场景示意图；图4为防摔组件实现人体摔倒趋势检测以及人体防摔干预的原理示意图；图5为防摔组件实现人体摔倒趋势检测、跟随距离检测以及人体防摔干预的原理示意图；图6为采用可移动的吊梁结构的屋顶固定结构的俯视图；图7为由4根刚性杆组成的连接体连接在机器人主体的肩部的结构示意图；图8为分段结构的刚性连接体的两端及刚性连接体分段之间均为可转动连接的结构示意图。附图标记说明：1-吊顶装置、2-机器人主体、11-屋顶固定结构、111-导轨、112-横梁、113-连接部、12-连接体、121-刚性连接体、122-刚性连接体分段、3-屋顶、4-防摔组件、41-加速度信号处理单元、42-第一距离传感器、43-加速度信号接收单元、44-吊顶装置控制单元、5-使用者、51-加速度传感器、52-第二距离传感器。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。下面结合附图对本专利技术实施例悬吊式防摔机器人进行详细描述。实施例一图1为本专利技术提供的悬吊式防摔机器人一个实施例的结构示意图。如图1所示，本专利技术实施例的悬吊式防摔机器人具体可包括：吊顶装置1和与吊顶装置1连接的机器人主体2。吊顶装置1用于将机器人主体2悬吊在屋顶3上，使机器人主体2悬浮于空中，吊顶装置1至少提供在竖直方向上的承重支撑，并且能够主动驱动机器人主体2至少能够在水平方向上移动，或者在水平和竖直方向上移动，或者在水平和竖直方向上移动以及在水平方向转动。在机器人主体2上设置有防摔组件4，用于检测人体(即使用者)摔倒趋势并控制吊顶装置1使机器人主体2靠近人体并提供用于阻止或者削弱摔倒趋势的支撑。图1中以开放的环形结构来表示防摔组件4(类似于机器人主体2的双臂)，不过本领域技术人员应当理解，防摔组件4的形态和结构并不限于图1中所示的图形。本实施例所说的防摔功能，即相当于旁边有一个人始终跟随在使用者身边，随时监测使用者的状态，如图2所示的使用者5正常行走时，机器人主体2与使用者5保持设定距离跟随在使用者5身边的场景示意图。当使用者出现摔倒趋势时，靠近使用者并予以搀扶或支撑，防止使用者摔倒或者减轻摔倒趋势而减少损伤，如图3所示的使用者5出现摔倒趋势时，机器人主体2靠近使用者5并予以搀扶或支撑的场景示意图。具体的，本专利技术实施例的悬吊式防摔机器人可用于能够独立行走但行走不够稳定的使用者，比如病人、老人或者小孩等，这些人很容易出现不稳定或者失去平衡的情况，而本专利技术实施例的悬吊式防摔机器人通过吊顶装置1将机器人主体2悬吊在屋顶3上，使机器人主体2悬浮于空中，其在空间进行运动会更加灵活，且吊顶装置1至少提供在竖直方向上的承重支撑，在使用者出现不稳定或者失去平衡对其进行防摔干预的情况下，至少能够提供向上的拉力使得承重在机器人主体2上的使用者不能摔倒或者减轻摔倒趋势，且机器人主体2在吊顶装置1向上的拉力的作用下也不会倾倒，避免了站立式机器人平衡稳定性问题的出现，能更好的实现对使用者的搀扶或支撑，且不占用地面空间。本专利技术实施例的悬吊式防摔机器人可以应用于医院或者养老院等机构中，用于实现对于老人或者病人的看护辅助工作。为实现在使用者出现摔倒趋势时，能够及时对使用者进行防摔干预，而在使用者正常行走时，不阻碍其正常移动，机器人主体2需要与使用者保持设定距离，并跟随使用者移动，即当使用者移动时跟随使用者移动，当使用者停止移动时跟随使用者停止移动，因此可以通过一些结构的设计，使得该机器人主体2能够实现在水平方向的移动。具体的，可以通过吊顶装置1实现主动驱动机器人主体2至少能够在水平方向上移动。另外，为使得机器人主体2在使用者出现摔倒趋势时，有足够的时间对使用者进行防摔干预，机器人主体2上的防摔组件4的预设高度应较低，在使用者出现摔倒趋势时，向上移动以对使用者进行防摔干预，因此可以通过一些结构的设计，使得该机器人主体2能够实现在竖直方向的移动。具体的，可以通过吊顶装置1实现主动驱动机器人主体2至少能够在竖直方向上移动。当然，也可以通过一些机构来将机器人主体2在竖直方向的初始位置进行设定(例如可以根据使用者的身高来进行预先设定)，在设定好之后，使用过程中可以始终保持同一高度不变跟随使用者移动，在使用者出现摔倒趋势时，向上移动靠近使用者。另外，机器人主体2上需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬吊式防摔机器人，其特征在于，包括：吊顶装置和与所述吊顶装置连接的机器人主体；所述吊顶装置用于将所述机器人主体悬吊在屋顶上，使所述机器人主体悬浮于空中，所述吊顶装置至少提供在竖直方向上的承重支撑，并且能够主动驱动所述机器人主体至少能够在水平方向上移动，或者在水平和竖直方向上移动，或者在水平和竖直方向上移动以及在水平方向转动，在所述机器人主体上设置防摔组件，用于检测人体摔倒趋势并控制所述吊顶装置使所述机器人主体靠近人体并提供用于阻止或者削弱摔倒趋势的支撑。

【技术特征摘要】
1.一种悬吊式防摔机器人，其特征在于，包括：吊顶装置和与所述吊顶装置连接的机器人主体；所述吊顶装置用于将所述机器人主体悬吊在屋顶上，使所述机器人主体悬浮于空中，所述吊顶装置至少提供在竖直方向上的承重支撑，并且能够主动驱动所述机器人主体至少能够在水平方向上移动，或者在水平和竖直方向上移动，或者在水平和竖直方向上移动以及在水平方向转动，在所述机器人主体上设置防摔组件，用于检测人体摔倒趋势并控制所述吊顶装置使所述机器人主体靠近人体并提供用于阻止或者削弱摔倒趋势的支撑。2.根据权利要求1所述的悬吊式防摔机器人，其特征在于，所述防摔组件上设置有加速度信号处理单元和吊顶装置控制单元，所述加速度信号处理单元用于接收设置在人体上的加速度传感器发送来的加速度数据，并根据所述加速度数据确定所述人体是否出现摔倒趋势，如果出现，则指示所述吊顶装置控制单元控制所述吊顶装置驱动所述机器人主体运动，以提供用于阻止或者削弱摔倒趋势的支撑。3.根据权利要求1所述的悬吊式防摔机器人，其特征在于，所述防摔组件上设置有第一距离传感器、加速度信号接收单元以及吊顶装置控制单元，所述第一距离传感器用于感测设置在人体上的第二距离传感器之间的实测距离，并发送给所述吊顶装置控制单元；所述加速度信号接收单元用于接收设置在人体上的加速度传感器发送来的加速度数据，并发送给所述吊顶装置控制单元；所述吊顶装置控制单元，用于根据所述加速度数据确定所述人体是否出现摔倒趋势，如果出现，则控制所述吊顶装置驱动所述机器人主体运动，使所述实测距离小于预设的防摔距离，如果没有出现，则控制所述吊顶装置驱动所述机器人主体运动，使所述实测距离保持为预设的跟随距离，所述跟随距离大于所述防摔距离。4.根据权利要求2或3所述的悬吊式防摔机器人，其特征在于，所述加速度数据包括加速度的大小和方向，所述根据所述加速度数据确定所述人体是否出现摔倒趋势包括：如果所述加速度的大小超过预设的摔倒加速度阈值并且所述加速度的方向为向下倾斜，则确定所述人体出现摔倒趋势。5.根据权利要求4所述的悬吊式防摔机器人，其特征在于，在确定出现摔倒趋势的情况下，控制所述吊顶装置驱动所述机器人主体运动包括：控制所述机器人主体朝着所述加速度的方向的相反方向运动。6.根据权利要求1所述的悬吊式防摔机器人，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：白劲实，
申请(专利权)人：白劲实，
类型：发明
国别省市：浙江,33