一种全自动搬运机器人及工作方法技术

本发明专利技术公开了一种全自动搬运机器人及工作方法，包括相互平行的第一立板和第二立板，所述第一立板的前侧下端和第二立板的前侧下端均通过第一铰轴与底盘相铰接；所述第一立板的后侧上部通过第二铰轴与第一上连板的后侧下端相铰接，所述第二立板的后侧上部通过第二铰轴与第二上连板的后侧下端相铰接；所述第一上连板的后侧中部与第一电机的螺杆相铰接，所述第一电机的下端与所述第一立板的后侧下部相铰接；所述第二立板的后侧中部与第二电机的上端相铰接，所述第二电机的螺杆与所述底盘相铰接。本发明专利技术的全自动搬运机器人在升降时，三个自由度分别对应了使用者的脚踝、膝盖、腹部，极大的提高了舒适性；实现了一种仿生的模仿人背人的状态。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动搬运机器人及工作方法
本专利技术涉及无障碍移位器械
，特别是涉及一种搬运机器人。
技术介绍
移位机能够帮助行动不便的人士从轮椅到沙发、床、坐便器、座椅等之间的相互挪位，还能帮助解决如厕、洗澡等系列生活问题。目前，市场上的移位机大多是吊带式的，转移病人时需要先把使用者扶起来，再把吊兜或者吊衣放到使用者的身体下面，然后再把吊兜或吊衣的吊带挂到吊钩上，再操作升降，全程都需要至少一名辅助者帮助完成，比较费时费力，而且容易引起使用者的不适。而且，当缺少辅助者的协助时，使用者无法独立完成移位。因此，研制一种全自动的、无需辅助者协助的移位机则成为了本领域亟需解决的技术问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种全自动搬运机器人及工作方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案具体如下：一种全自动搬运机器人，包括相互平行的第一立板和第二立板，所述第一立板的前侧下端和第二立板的前侧下端均通过第一铰轴与底盘相铰接；所述第一立板的后侧上部通过第二铰轴与第一上连板的后侧下端相铰接，所述第二立板的后侧上部通过第二铰轴与第二上连板的后侧下端相铰接；所述第一上连板的后侧中部与第一电机的螺杆相铰接，所述第一电机的下端与所述第一立板的后侧下部相铰接；所述第二立板的后侧中部与第二电机的上端相铰接，所述第二电机的螺杆与所述底盘相铰接。其中，所述第一上连板的后侧上端和所述第二上连板的后侧上端通过胸靠电机固定轴相连，所述胸靠电机固定轴上铰接有胸靠电机，所述胸靠电机的螺杆与夹抱装置的胸靠板相铰接；所述第一上连板的前端和第二上连板的前端各通过一个第三销轴与所述胸靠板相铰接。其中，所述夹抱装置包括胸靠板和位于胸靠板左右两侧的腋下支臂，所述胸靠板的左右两侧均安装有两个胸靠板转轴，左右两侧的腋下支臂上均安装有两个支臂转轴；每个胸靠板转轴均通过一个连杆与同侧的腋下支臂上的一个支臂转轴相连；所述胸靠板内部的左右两侧各装有一个支臂电机，所述支臂电机与同侧的两个连杆相连；位于胸靠板同一侧的两个胸靠板转轴呈竖直分布；位于同一个腋下支臂上的两个支臂转轴也呈竖直分布；两个胸靠板转轴之间的间距与两个支臂转轴之间的间距相等；同一侧的两个拉杆相互平行；腋下支臂内装有压力传感器，支臂电机会根据压力传感器的压力自动调整4个连杆的角度，进而带动腋下支臂调整角度位置。其中，左右两侧的腋下支臂的前端各通过一个旋转轴与一个搂抱支臂相连；所述搂抱支臂的内侧装有压力传感器。其中，所述胸靠板的前侧的内表面分别装有上传感器、左传感器、右传感器和下传感器；所述胸靠板的后侧的内表面装有一个横向倾角调节机构。其中，所述第一立板的前侧上端和第二立板的前侧上端通过座板电机固定轴相连，所述座板电机固定轴上铰接有座板电机，所述座板电机的螺杆与座板连杆的中部相铰接，所述座板连杆的上端与所述第二铰轴铰接，所述座板连杆的下端铰接有座板。其中，所述底盘的中部装有转向电机，所述转向电机的传动齿轮与导向转轴上的齿轮相啮合，所述导向转轴的齿轮通过驱动轮连杆与左侧的前后两个驱动轮相连，所述导向转轴通过传动带与底盘右侧的从动轮相连，所述从动轮通过驱动轮连杆与右侧的前后两个驱动轮相连。其中，每个驱动轮连杆804上在0°/45°/90°分别各布置一个行程开关，轮子处于前后状态时对应0°，转向时对应45°，处于左右状态时对应90°；或者，通过伺服电机或者霍尔开关计算转向电机的转数，换算成转向角度，当转到45°或90°时，停止转向；再或者，将转向电机替换为伺服电机、步进电机或者带霍尔开关的无刷电机，然后通过电机旋转圈数换算转向角度，当转到45°或90°时，停止转向。其中，所述第一立板和第二立板的外表面装有机身外壳；所述机身外壳的两个侧面各装有一个膝靠连杆，所述膝靠连杆上固定有膝靠；两个第三销轴的外侧分别与扶手的两端相连。其中，所述底盘的上表面装有底盘外壳，所述底盘外壳的左右两侧各设有一个脚垫；所述第一上连板和第二上连板的外表面装有顶壳。全自动搬运机器人的工作方法：使用时，使用者趴到机器人上，胸部和腹部紧靠在胸靠板上，腋下支臂插在使用者两侧腋下，脚放在底盘的脚垫上；上升时，两侧腋下支臂因受使用者自身重力下压会向下并向内侧夹紧，抱住使用者；胸靠板围绕第三销轴旋转，向前倾斜，带动使用者向前趴；继续上升时，第一上连板和第二上连板带着胸靠板围绕第二销轴旋转上升；同时，第一立板和第二立板围绕第一销轴旋转；当机器人将使用者背抱起来之后，座板自动升起并展开，使用者可以坐到座板上；当电机控制4个驱动轮处于前后状态时，可前后行走；当电机控制4个驱动轮旋转45°，可左转或右转；当电机控制4个驱动轮处于左右状态时，可左右行走。同现有技术相比，本专利技术的突出效果在于：(1)本专利技术的全自动搬运机器人在升降时，第一销轴、第二销轴、第三销轴分别对应三个自由度，进一步分别对应了使用者的脚踝、膝盖、腹部，极大的提高了舒适性；实现了一种仿生的模仿人背人的状态。(2)当机器人将使用者背抱起来之后，座板自动升起并展开，使用者可以直接坐到座板上，可支撑使用者长距离转移不累。当要放下使用者时，座板可自动下降收起并隐藏到双腿中间。(3)底盘的转向机构上0°/45°/90°各布置有一个行程开关，转向电机正反转可以带动驱动轮左右转向。(4)在胸靠板正面安装了四个压力传感器，当传感器监测到上下左右压力分布不均匀时，自动控制后部的倾角调节机构做出相应调整，可使整个胸靠板与使用者的胸腹部完全贴合，均布受力，既提高了舒适性，也提高了安全性。(5)在搂抱支臂内安装了压力传感器，当传感器没监测到压力或未达到预定压力值时，搂抱支臂继续向后背处靠拢，当压力传感器监测到的压力达到预定压力值后自动停止向后背靠拢，实现搂抱支臂与后背完全贴合，无论胖瘦不同的身材都可以实现相同受力的固定，既提高了安全性又提高了舒适性。(6)其中，夹抱装置正是一种腋下支臂的自适应调整机构，在左右两侧的腋下支臂各有两根平行的连杆支撑，安装在胸靠板上，在使用时，腋下支臂受使用者的重力下压，在保持垂直的状态下，向下并向内旋转，自动夹紧使用者，使用方便，结构简单。下面结合附图说明和具体实施例对本专利技术所述的全自动搬运机器人及工作方法作进一步说明。附图说明图1为全自动搬运机器人的立体示意图；图2为全自动搬运机器人的另一立体示意图；图3为全自动搬运机器人的内部结构示意图；图4为座板未升起时的结构示意图；图5为第一电机和第二电机处的连接关系示意图；图6为第一电机处的连接关系示意图；图7为第二电机处的连接关系示意图；图8为第二立板处的连接关系示意图；图9为第一立板处的连接关系示意图；图10为胸靠电机和座板电机处的连接关系示意图；图11为夹抱装置的俯视图；图12为夹抱装置的后视图；图13为底盘转向机构在0°本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动搬运机器人，其特征在于：包括相互平行的第一立板(301)和第二立板(305)，所述第一立板(301)的前侧下端和第二立板(305)的前侧下端均通过第一铰轴(403)与底盘(402)相铰接；所述第一立板(301)的后侧上部通过第二铰轴(302)与第一上连板(201)的后侧下端相铰接，所述第二立板(305)的后侧上部通过第二铰轴(302)与第二上连板(204)的后侧下端相铰接；/n所述第一上连板(201)的后侧中部与第一电机(303)的螺杆相铰接，所述第一电机(303)的下端与所述第一立板(301)的后侧下部相铰接；所述第二立板(305)的后侧中部与第二电机(304)的上端相铰接，所述第二电机(304)的螺杆与所述底盘(402)相铰接。/n

【技术特征摘要】
1.一种全自动搬运机器人，其特征在于：包括相互平行的第一立板(301)和第二立板(305)，所述第一立板(301)的前侧下端和第二立板(305)的前侧下端均通过第一铰轴(403)与底盘(402)相铰接；所述第一立板(301)的后侧上部通过第二铰轴(302)与第一上连板(201)的后侧下端相铰接，所述第二立板(305)的后侧上部通过第二铰轴(302)与第二上连板(204)的后侧下端相铰接；
所述第一上连板(201)的后侧中部与第一电机(303)的螺杆相铰接，所述第一电机(303)的下端与所述第一立板(301)的后侧下部相铰接；所述第二立板(305)的后侧中部与第二电机(304)的上端相铰接，所述第二电机(304)的螺杆与所述底盘(402)相铰接。


2.根据权利要求1所述的全自动搬运机器人，其特征在于：所述第一上连板(201)的后侧上端和所述第二上连板(204)的后侧上端通过胸靠电机固定轴(205)相连，所述胸靠电机固定轴(205)上铰接有胸靠电机(203)，所述胸靠电机(203)的螺杆与夹抱装置(100)的胸靠板(101)相铰接；
所述第一上连板(201)的前端和第二上连板(204)的前端各通过一个第三销轴(202)与所述胸靠板(101)相铰接。


3.根据权利要求2所述的全自动搬运机器人，其特征在于：所述夹抱装置(100)包括胸靠板(101)和位于胸靠板(101)左右两侧的腋下支臂(102)，所述胸靠板(101)的左右两侧均安装有两个胸靠板转轴(103)，左右两侧的腋下支臂(102)上均安装有两个支臂转轴(104)；每个胸靠板转轴(103)均通过一个连杆(105)与同侧的腋下支臂(102)上的一个支臂转轴(104)相连；所述胸靠板(101)内部的左右两侧各装有一个支臂电机(106)，所述支臂电机(106)与同侧的两个连杆(105)相连；位于胸靠板(101)同一侧的两个胸靠板转轴(103)呈竖直分布；位于同一个腋下支臂(102)上的两个支臂转轴(104)也呈竖直分布；两个胸靠板转轴(103)之间的间距与两个支臂转轴(104)之间的间距相等；同一侧的两个拉杆(5)相互平行；腋下支臂(102)内装有压力传感器，支臂电机(106)会根据压力传感器的压力自动调整4个连杆(105)的角度，进而带动腋下支臂(102)调整角度位置。


4.根据权利要求3所述的全自动搬运机器人，其特征在于：左右两侧的腋下支臂(102)的前端各通过一个旋转轴(114)与一个搂抱支臂(107)相连；所述搂抱支臂(107)的内侧装有压力传感器(115)。


5.根据权利要求2所述的全自动搬运机器人，其特征在于：所述胸靠板(101)的前侧的内表面分别装有上传感器(108)、左传感器(109)、右传感器(110)和下传感器(111)；所述胸靠板(101)的后侧的内表面装有一个横向倾角调节机构(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝斌，
申请(专利权)人：山东科亿宏智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37