全自动主动式病患换载轮椅机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全自动主动式病患换载轮椅机器人，目的是满足初期行动失能老人及轻微残障人群在无人辅助的日常居家活动中对在床具、轮椅之间和马桶、轮椅之间等的换载需求，解决轮椅、换载装置、护理装置一体化的问题。本实用新型专利技术包括底盘部件、上层支撑部件、可分离组合座椅面和控制系统，所述的上层支撑部件和可分离组合座椅面之间可以通过固定滑道、伸缩滑道发生相对平移，从而实现椅面上用户在各载具与轮椅之间的换载，可分离组合椅面在上层支撑部件的控制下各部分座椅面产生相对转动，实现多种体位护理功能。

Fully automatic active patient changing wheelchair robot

【技术实现步骤摘要】
全自动主动式病患换载轮椅机器人
本技术属于护理器械
，具体为一种全自动主动式病患换载轮椅机器人。
技术介绍
我国巨大的人口基数将使老龄化和残疾人问题在未来十年内成为严重的社会问题。早在2000年我国就已跨入老年型人口国家的行列，截止2017年年末，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％，其中，我国60岁以上的老年人，有三分之二的时间处于“带病生存状态”，活动能力受限的老年群体数目庞大。然而，独居老人和空巢老人增速加快，比重增高，老年人居家护理问题日益严重。面对部分独居行动失能的老年人，只有在儿女工作时间外对老人进行护理，当无人看护时，其从床具到轮椅、轮椅到厕所的过程极易出现滑倒、磕绊、碰伤等危险情况；在有人护理的情况下，家属或者医护对老年人的转移也是一项费时费力的活动，长久以往对老人的精神和生理上带来巨大的压力。综上，老年群体居家转移换载是一项老年人家庭养老所面临的基本问题。目前，市场上出现了一种电动移位机，由可移动吊具框架和吊具袋组成，将吊具袋铺在老人下面，然后通过用移动框架上的吊钩将吊具袋吊起可以实现瘫痪病人和老人从床到轮椅的双向移位功能。该装置结构简单，可靠性好，但是在转移过程中仍需外力辅助将吊具袋平铺在病人下面，无法实现自动转移，且无法实现病人从轮椅到马桶的转移，应用场景及面向对象有限。崔吉，舒平生，张燕超等人专利技术了一款“一种病人转运的服务机器人”(专利申请号：201810472553.5)，该装置基本能够实现病人在床具之间的转移，该装置采用带传送的思想，装置上面的传送带用摩擦力将病人拖到装置上，装置下面的传送带与床具之间产生摩擦将装置移动到病人身体下面，最后装置整体通过下层传送带将装置和病人一同搬运到目标床具，该装置设计新颖，不过运动过程不确定，安全性较差，且无法解决床具到轮椅和轮椅到马桶的转移功能。市场上急需一种多功能，全自动的主动式病人换载转运装置，使用户在无需外力辅助的情况下仅通过转运装置就能实现在床具、轮椅、马桶等载具之间的轻松换载。
技术实现思路
本技术旨在解决
技术介绍
中，初期行动失能老年人及轻微残障人群日常家居中对自主换载的需求，提出了一种全自动主动式病患换载轮椅机器人。为实现上述目的，本技术提供以下技术方案：一种全自动主动式病患换载轮椅机器人，包括底盘部件、上层支撑部件、可活动组合座椅面和控制系统，所述底盘部件通过行走组件实现行走，所述的上层支撑部件通过升降套件安装在底盘部件上，所述的活动组合座椅面通过滑道组件能够相对于上层支撑部件沿Y方向产生相对运动，所述的活动组合座椅面包含互相连接的背板、座板、小腿板和脚踏板，所述座板的中心具有自动马桶盖，所述行走组件、升降套件以及滑道组件通过控制系统实现轮椅上的用户在床具、轮椅、马桶之间的转移，所述的控制系统以软件的形式安装在总控制器中。进一步地，所述上层支撑部件包括长方体空心框架、背板支撑框架和小腿板支撑框架、第一电动推杆、第二电动推杆、电池、驱动器组和滑道组件；所述滑道组件包括固定滑道、伸缩滑道、第三电动推杆和第四电动推杆；所述长方体空心框架用于支撑座板，其上层矩形框架的Z向下表面与升降套件相连，长方体空心框架的上层矩形框架Z向的上表面安装固定滑道，固定滑道内部配有伸缩滑道，长方体空心框架的上层矩形框架Y方向一侧内部设有铰耳，所述的铰耳与第三电动推杆固定端相连，第三电动推杆另一活动端与伸缩滑道上设有的铰耳相连；长方体空心框架的X方向外侧前后分别设有两个铰耳，前铰耳与第二电动推杆活动端相连，第二电动推杆的固定端与小腿板支撑框架上的一铰耳相连；后铰耳与第一电动推杆的固定端相连，第一电动推杆的活动端与背板支撑框架上的铰耳相连；所述电池用于给驱动器组供电，所述驱动器组与控制系统电性连接，用于驱动第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆和第四电动推杆的推杆运动，进而实现上层支撑部件的体位变换和推动组合座椅面移动。进一步地，所述背板支撑框架的主体为背板支撑框架主体，背板支撑框架与长方体空心框架通过铰链相连，所述铰链与背板支撑框架主体之间通过U型折杆相连，背背板支撑框架主体上方设有第一滚球，第一滚球能够相对于背板支撑框架主体的X、Y、Z方向移动固定。进一步地，所述的小腿板支撑框架的主体为小腿板支撑框架主体，小腿板支撑框架通过铰链与长方体空心框架相连，小腿板支撑框架主体下方设有第二滚球，第二滚球能够相对于小腿板支撑框架主体的X、Y、Z方向移动固定。进一步地，所述的固定滑道分为三层设计，最底层为两第一根矩形方钢管，第一根矩形方钢管与长方体空心框架相固定，两根第一根矩形方钢管上面一层为一矩形方钢管框架，矩形方钢管框架上面还沿X方向安装有两条平行的第一空心导轨，每个导轨外侧开有一头为半圆的长矩形的限位槽，槽口面向Y方向；两条第一空心导轨在Z方向底侧还开有沿X方向的通槽；矩形方钢管框架在X正方向一侧开有一个与两第一空心导轨间距等大的槽口；固定滑道在Y方向内部一侧设有第四电动推杆的安置板，用于固定第四电动推杆的固定端，第四电动推杆活动端与活动组合座椅面中的座板相连。进一步地，伸缩滑道配合安装在固定滑道的第一空心导轨中，所述伸缩滑道主体为一对沿Y方向放置的两根沿X方向排列的第二空心导轨，两根第二空心导轨之间用一矩形方钢管连接，矩形方钢管包含一段倒U型折弯，在用于连接的矩形方钢管上焊有一对铰耳；两根第二空心导轨截面为底部带有凸起的矩形，两根第二空心导轨相对于伸缩滑道整体的外侧分别焊有一对短限位圆柱销；伸缩滑道的Y反方向的尽头安装有压力传感器，所述的压力传感器设置为一对共两个，分别安装在两根空心导轨的内部，压力传感器的探头从空心导轨底部伸出。进一步地，所述行走组件包括主动行走驱动套件和被动万向脚轮；所述的主动行走驱动套件包含两个电动轮，分别安装在底盘部件沿X方向后方左右两侧，所述的电动轮采用电机、减速机、轮胎一体化的电动轮；所述的被动万向脚轮共两只，分别安装在底盘沿X方向前方左右两侧。进一步地，所述升降套件沿Z方向上方连接到上层支撑部件上，升降套件包含两对剪叉型支架和一个电动推杆，升降套件主体沿Y方向排列有两对剪叉型支架，每对剪叉型支架包含两个剪叉机构，两个剪叉机构通过铰链相连，所述的剪叉型机构其主体为X型机构，中间位置通过铰链相连；两对剪叉型支架之间用两只连杆在每对剪叉机构的连接处连接，每对剪叉支架上下分别通过一只固定铰链和一只水平滑动铰链与底盘部件和上层支撑部件相连接，连接两对剪叉支架的两根连杆之间安装有第五电动推杆，所述第五电动推杆与控制系统电性连接。进一步地，所述背板、座板、小腿板和脚踏板之间通过失电自锁铰链连接。进一步地，所述活动组合座椅面还包括座椅垫、扶手和副控制器扶手，所述座椅垫覆盖在活动组合座椅面的上表面，所述扶手和副控制器扶手分别位于活动组合座椅面的左右两侧，所述的扶手和副控制器扶手其机械部分通过控制系统控制转动；所述副控制器扶手包含扶手部分和副控制器部分，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.全自动主动式病患换载轮椅机器人，其特征在于，包括底盘部件(3)、上层支撑部件(2)、可活动组合座椅面(1)和控制系统，所述底盘部件(3)通过行走组件实现行走，所述的上层支撑部件(2)通过升降套件(3-3)安装在底盘部件(3)上，所述的活动组合座椅面(1)通过滑道组件能够相对于上层支撑部件(2)沿Y方向产生相对运动，所述的活动组合座椅面(1)包含互相连接的背板(1-2)、座板(1-3)、小腿板(1-4)和脚踏板(1-5)，所述座板(1-3)的中心具有自动马桶盖(1-8)，所述行走组件、升降套件(3-3)以及滑道组件通过控制系统实现轮椅上的用户在床具(4)、轮椅、马桶之间的转移，所述的控制系统以软件的形式安装在总控制器(2-9)中。/n

【技术特征摘要】
1.全自动主动式病患换载轮椅机器人，其特征在于，包括底盘部件(3)、上层支撑部件(2)、可活动组合座椅面(1)和控制系统，所述底盘部件(3)通过行走组件实现行走，所述的上层支撑部件(2)通过升降套件(3-3)安装在底盘部件(3)上，所述的活动组合座椅面(1)通过滑道组件能够相对于上层支撑部件(2)沿Y方向产生相对运动，所述的活动组合座椅面(1)包含互相连接的背板(1-2)、座板(1-3)、小腿板(1-4)和脚踏板(1-5)，所述座板(1-3)的中心具有自动马桶盖(1-8)，所述行走组件、升降套件(3-3)以及滑道组件通过控制系统实现轮椅上的用户在床具(4)、轮椅、马桶之间的转移，所述的控制系统以软件的形式安装在总控制器(2-9)中。


2.根据权利要求1所述的全自动主动式病患换载轮椅机器人，其特征在于，所述上层支撑部件(2)包括长方体空心框架(2-10)、背板支撑框架(2-1)和小腿板支撑框架(2-3)、第一电动推杆(2-5)、第二电动推杆(2-6)、电池(2-11)、驱动器组(2-12)和滑道组件；所述滑道组件包括固定滑道(2-2)、伸缩滑道(2-4)、第三电动推杆(2-7)和第四电动推杆(2-8)；所述长方体空心框架(2-10)用于支撑座板(1-3)，其上层矩形框架的Z向下表面与升降套件(3-3)相连，长方体空心框架(2-10)的上层矩形框架Z向的上表面安装固定滑道(2-2)，固定滑道(2-2)内部配有伸缩滑道(2-4)，长方体空心框架(2-10)的上层矩形框架Y方向一侧内部设有铰耳，所述的铰耳与第三电动推杆(2-7)固定端相连，第三电动推杆(2-7)另一活动端与伸缩滑道(2-4)上设有的铰耳相连；长方体空心框架(2-10)的X方向外侧前后分别设有两个铰耳，前铰耳与第二电动推杆(2-6)活动端相连，第二电动推杆(2-6)的固定端与小腿板支撑框架(2-3)上的一铰耳相连；后铰耳与第一电动推杆(2-5)的固定端相连，第一电动推杆(2-5)的活动端与背板支撑框架(2-1)上的铰耳相连；所述电池(2-11)用于给驱动器组(2-12)供电，所述驱动器组(2-12)与控制系统电性连接，用于驱动第一电动推杆(2-5)、第二电动推杆(2-6)、第三电动推杆(2-7)和第四电动推杆(2-8)的推杆运动，进而实现上层支撑部件(2)的体位变换和推动组合座椅面移动。


3.根据权利要求2所述的全自动主动式病患换载轮椅机器人，其特征在于，所述背板支撑框架(2-1)的主体为背板支撑框架主体(2-1-1)，背板支撑框架(2-1)与长方体空心框架(2-10)通过铰链相连，所述铰链与背板支撑框架主体(2-1-1)之间通过U型折杆(2-1-2)相连，背板支撑框架主体(2-1-1)上方设有第一滚球(2-1-3)，第一滚球(2-1-3)能够相对于背板支撑框架主体(2-1-1)的X、Y、Z方向移动固定。


4.根据权利要求2所述的全自动主动式病患换载轮椅机器人，其特征在于，所述的小腿板支撑框架(2-3)的主体为小腿板支撑框架主体(2-3-1)，小腿板支撑框架(2-3)通过铰链与长方体空心框架(2-10)相连，小腿板支撑框架主体(2-3-1)下方设有第二滚球(2-3-2)，第二滚球(2-3-2)能够相对于小腿板支撑框架主体(2-3-1)的X、Y、Z方向移动固定。


5.根据权利要求2所述的全自动主动式病患换载轮椅机器人，其特征在于，所述的固定滑道(2-2)分为三层设计，最底层为两根第一矩形方钢管(2-2-1)，第一矩形方钢管(2-2-1)与长方体空心框架(2-10)相固定，两根第一矩形方钢管(2-2-1)上面一层为一矩形方钢管框架(2-2-2)，矩形方钢管框架(2-2-2)上面还...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春宝，徐鹏，任雷，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22