一种抱举式智能移乘机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及机器人设备技术领域，特别涉及一种抱举式智能移乘机器人，包括移动机构、平衡机构、抱举机构和智能控制机构，其特征在于：移动机构由安装在底盘上的分别连接四个车轮电机的车轮组成；平衡机构包括安装在直线导轨上的配重块、一端连接有丝杠电机的丝杠和通过连接杆连接配重块的支腿；抱举机构包括电缸、线性模组、内部装有转轴的伸出杆和抱板；智能控制机构包括摄像头、压力传感器、操纵杆和PLC控制器。本实用新型专利技术的有益效果为：机器人可将重度失能患者从床上转移到机器人自身的坐垫，前后抱板、脚踏板及扶手位置变化后可做智能轮椅使用，在家属陪同下可至户外，同时该机器人可将患者抱到沙发上、马桶上最后可以转移至床上。

A kind of holding intelligent mobile robot

【技术实现步骤摘要】
一种抱举式智能移乘机器人
本技术涉及机器人设备
，特别涉及一种抱举式智能移乘机器人。
技术介绍
目前我国重度失能人口数量巨大，对于重度失能人来说，长期卧病在床对身心都是一种巨大的伤害。重度失能人群也要有一定的活动空间，陪家人一同看电视，同在一张桌子上吃饭，参与到家人的活动中对失能人群的康复很有必要。目前有针对重度失能人群研发的多功能护理床，重度失能人群的活动范围被定格，虽然方便了护理人员，但对患者十分不利。据统计绝大多数医院及家庭对患者的移乘采用人工搬移的方式，这种方式对于女性护理人员，以及年纪较大的看护人员都是一个巨大挑战。为此，需要设计一种方便抱举失能人员的装置，以解决上述问题。
技术实现思路
本技术为了弥补现有技术中失能人群移动困难的不足，提供了一种抱举式智能移乘机器人。本技术是通过如下技术方案实现的：一种抱举式智能移乘机器人，包括移动机构、平衡机构、抱举机构和智能控制机构，其特征在于：所述移动机构由安装在底盘上的分别连接四个车轮电机的车轮组成；所述平衡机构安装在底盘上，包括安装在直线导轨上的配重块、一端连接有丝杠电机的丝杠和通过连接杆连接配重块的支腿；所述抱举机构包括四个竖直安装在底盘四角的电缸、水平安装在电缸顶部的两个线性模组和连接伸出杆的抱板，所述连接伸出杆连接线性模组的滑块；所述智能控制机构包括三个摄像头、两组压力传感器、操纵杆和PLC控制器。进一步地，为了更好的实现本技术，所述车轮为麦克纳姆轮；所述车轮电机固定安装在底盘的四角，电机输出轴与麦克纳姆轮传动轴通过联轴器连接，麦克纳姆轮传动轴穿过底盘的位置固定连接有法兰轴承。进一步地，为了更好的实现本技术，所述支腿分为两节，两节之间通过弹珠和销连接；所述底盘的侧壁开孔并设有套筒，支腿的一端穿过套筒露出在底盘外部；所述连接杆为四根杆组成的平行四边形结构，其两对角分别铰接有一圆柱体，所述圆柱体垂直于圆柱体中心线的方向开有螺纹孔，丝杠穿过两个圆柱体上的螺纹孔，连接杆的另外两对角分别通过连接件固定连接配重块和支腿，所述连接件为单耳板；所述丝杠一端通过联轴器连接丝杠电机、另一端穿过固定在底盘上的法兰轴承，所述法兰轴承通过安装在L型安装座上，安装座固连在底盘上。进一步地，为了更好的实现本技术，所述底盘顶部封盖有底盘盖，底盘盖的前端开有两个长方形口，踏板底端从长方形口深入底盘内部，与内部转轴固定连接，转轴一侧通过联轴器和电机相连，另一侧穿过法兰轴承，其中法兰轴承通过底座安装在底盘盖板上，所述底盘盖上方通过螺栓固定连接有底座，底座内部中空，盛放有电池模组及PLC控制器，底座上方固定连接有坐垫，坐垫后部安装有电机，电机安装有齿轮，齿轮和扶手转轴上齿轮相配合，扶手转轴穿过坐垫两侧的法兰轴承与两侧的扶手固连，其中法兰轴承固连在坐垫下。进一步地，为了更好的实现本技术，所述电缸底部固定连接在底盘上，电缸的上部推杆固定连接有安装板，安装板处安装有线性模组，线性模组上的滑块与模组连接件固连，模组连接件的上端与伸出杆固定连接；所述伸出杆内部设有旋转轴，旋转轴的一端连有抱板电机，旋转轴与抱板固定连接。进一步地，为了更好的实现本技术，所述三个摄像头分别位于右侧扶手、踏板和后方线性模组上；所述两组压力传感器分别位于两个抱板上；所述操纵杆安装在右后电缸推杆上。本技术的有益效果是：1.智能移乘过程节省大量人力。移乘过程中重度失能患者家属仅需将患者背部和腿部轻轻抬起，机器人可根据采集的图像信息智能调整两个抱板的位置至患者背部和腿部，实现精确移乘。机器人前后两个摄像头在机器人移动过程中起到辅助作用，防止机器人前后发生碰撞。2.机器人可变成智能电动轮椅。机器人将患者放至坐垫后，脚部踏板放下，前抱板降落至坐垫以下并旋转抱板角度支撑患者小腿，后抱板升高并旋转调整至椅背位置，两侧扶手升起，机器人变成智能电动轮椅。患者移乘到机器人上后，看护人员可以从后侧操作操纵杆来移动机器人。3.不同工况下机器人重心位置可变、侧部支腿可收缩。为减轻机器人整体重量，设计右侧支腿左侧加配重块21的结构。其中配重块21和支腿与连杆相连，在电机带动下可实现同步伸缩。抱举过程之前，在电机带动下机器人右侧支腿伸出并贴地，内部配重块21左移，使机器人重心靠左，右侧有支腿支撑，可有效提高抱举过程中的稳定性。抱举完成后，再电机带动下，支腿缩回机器人内部，配重块21向中间靠拢，即避免了机器人行进过程中支腿伸出带来的不便，又使重心转移到中间解决了重心靠左导致转弯侧翻的问题。4.两抱板内部具有压力传感器智能感知抱举状态。在抱举时如果检测到压力持续增加，则电缸推动抱板持续升高，当压力不再增加说明患者已经被抱离床面，则电缸暂停工作，线性模组带动抱板将患者抱至坐垫上方，电缸工作使患者下降，当压力持续减小到一定值后，说明患者已被放在坐垫上，机器人进行下一步工作。附图说明图1为本技术抱举式智能移乘机器人的立体结构示意图；图2为本技术抱举式智能移乘机器人的底盘内部结构示意图；图3为本技术抱举式智能移乘机器人的左视结构示意图；图4为本技术抱举式智能移乘机器人图3的A-A向剖视图；图5为本技术抱举式智能移乘机器人的支腿伸长状态的剖视图；图6为本技术抱举式智能移乘机器人的俯视结构示意图；图7为本技术抱举式智能移乘机器人定位状态示意图；图8为本技术抱举式智能移乘机器人抱举状态示意图；图9为本技术抱举式智能移乘机器人落座状态示意图；图10为本技术抱举式智能移乘机器人轮椅状态示意图。图中，11、底盘，12、车轮，13、车轮电机，14、联轴器，15、法兰轴承，21、配重块，22、支腿，221、第一支腿，222、第二支腿，23、连接杆，24、丝杠，25、丝杠电机，26、带螺纹孔连接销，27、直线导轨，28、连接件，31、电缸，32、线性模组，33、伸出杆，34、抱板，341、前抱板，342、后抱板，35、抱板电机，41、摄像头，42、压力传感器，51、踏板，52、底座，53、坐垫，54、扶手，55、操纵杆。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抱举式智能移乘机器人，包括移动机构、平衡机构、抱举机构和智能控制机构，其特征在于：/n所述移动机构由安装在底盘（11）上的分别连接四个车轮电机（13）的车轮（12）组成；/n所述平衡机构安装在底盘（11）上，包括安装在直线导轨（27）上的配重块（21）、一端连接有丝杠电机（25）的丝杠（24）和通过连接杆（23）连接配重块的支腿（22）；/n所述抱举机构包括四个竖直安装在底盘（11）四角的电缸（31）、水平安装在电缸（31）顶部的两个线性模组（32）和连接伸出杆（33）的抱板（34），所述连接伸出杆（33）连接线性模组（32）的滑块；/n所述智能控制机构包括三个摄像头（41）、两组压力传感器（42）、操纵杆（55）和PLC控制器。/n

【技术特征摘要】
1.一种抱举式智能移乘机器人，包括移动机构、平衡机构、抱举机构和智能控制机构，其特征在于：
所述移动机构由安装在底盘（11）上的分别连接四个车轮电机（13）的车轮（12）组成；
所述平衡机构安装在底盘（11）上，包括安装在直线导轨（27）上的配重块（21）、一端连接有丝杠电机（25）的丝杠（24）和通过连接杆（23）连接配重块的支腿（22）；
所述抱举机构包括四个竖直安装在底盘（11）四角的电缸（31）、水平安装在电缸（31）顶部的两个线性模组（32）和连接伸出杆（33）的抱板（34），所述连接伸出杆（33）连接线性模组（32）的滑块；
所述智能控制机构包括三个摄像头（41）、两组压力传感器（42）、操纵杆（55）和PLC控制器。


2.根据权利要求1所述的抱举式智能移乘机器人，其特征在于：所述车轮（12）为麦克纳姆轮；所述车轮电机（13）固定安装在底盘（11）的四角，电机输出轴与麦克纳姆轮传动轴通过联轴器（14）连接，麦克纳姆轮传动轴穿过底盘（11）的位置固定连接有法兰轴承（15）。


3.根据权利要求1所述的抱举式智能移乘机器人，其特征在于：所述支腿（22）分为两节，两节之间通过弹珠和销连接；所述底盘（11）的侧壁开孔并设有套筒，支腿（22）的一端穿过套筒露出在底盘外部；所述连接杆（23）为四根杆组成的平行四边形结构，其两对角分别铰接有一圆柱体，所述圆柱体垂直于圆柱体中心线的方向开有螺纹孔，丝杠（24）穿过两个圆柱体上的螺纹孔，连接杆（23）的另外两对角分别通过连接件（28）固定连接配重块和支腿...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，周茂辉，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：新型
国别省市：山东;37