一种护理机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种护理机器人，由动力系统、控制系统、头部、双臂、躯体、腿和底盘构成，动力系统连接头部、双臂、躯体、腿和底盘，控制系统控制动力系统，使头部、双臂和躯体自由运动，腿自由弯曲；离线护理模式下，被护理人或指令发出人设置指令至控制系统，控制机器人行走、搀扶、坐立，以护理被护理人；在线护理模式下，在头部成像，显示连线亲友，进行视频通讯，远程交流，控制系统根据连线亲友指令，控制头部、双臂、躯体、腿和底盘的运动，模拟远程亲友的动作，远程操控护理被护理人。本发明专利技术以机器人代替人进行护理，实时模仿护理人的动作和表情，捕捉现场情况反馈至护理人，完成互动沟通和护理，具有身临其境的效果，实现机器人护理。

【技术实现步骤摘要】
一种护理机器人
本专利技术涉及一种护理机器人，属于机器人

技术介绍
随着社会进入老龄化，老幼病残都需要有人照顾，现有的护理基本是人工护理，护工或子女亲友，然而这里面有很多的问题，由于人容易疲劳、偷懒、惰性等问题，导致护理人与被护理人之间存在诸多矛盾，无法化解。如果能将机器人用于护理，可以解决人的疲劳、偷懒、惰性等问题，然而，现有机器人大多都是工控机器人，服务机器人及处理危险工作的远程操控机器人，机器人功能简单单一，没有陪护功能或能力，将其改进也基本不能实现护理工作，现实急需一种功能更全，更能满足护理需要的护理机器人。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决当前技术中存在的问题，提供一种专用于护理的护理机器人。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术手段是：一种护理机器人，具有在线护理和离线护理模式，由动力系统、控制系统、头部、双臂、躯体、腿和底盘构成，动力系统连接头部、双臂、躯体、腿和底盘，并由控制系统控制动力系统，使头部、双臂和躯体自由运动，腿自由弯曲；离线护理模式下，被护理人或指令发出人设置指令至控制系统，控制机器人行走、搀扶、坐立、拿取物品，以护理被护理人；在线护理模式下，进行视频通讯，成像显示在线护理人，实现远程交流，控制系统根据连线护理人指令，控制头部、双臂、躯体、腿和底盘的运动，模拟连线护理人的动作，远程操控护理被护理人。进一步的，所述动力系统以安装位置分为两部分，一部分安装在空间受限的位置，由伺服电机带动滚珠丝杠并驱动动力油缸，再带动关节的动作油缸进行工作，一部分安装在空间不受限的位置，由伺服电缸直接驱动关节运动；所述动力油缸和动作油缸通过油管并联，且动力油缸和动作油缸的缸径和行程完全一致，动力油缸活塞杆和动作油缸活塞缸运行方向相反，使动力油缸作为泵体进行往复驱动动作油缸，带动机器人关节运动。进一步的，所述头部设置由带内部涂层的类球面透明面板构成的面罩，头部内设置微型投影仪，在面罩上投影成像，在头部顶端设置摄像头，在头部设置咪头和喇叭，以及与投影仪、摄像头、咪头和喇叭连接的视频控制模块，组成视频通讯终端，被护理人通过视频通讯终端，与连线护理人进行远程交流。更进一步的，所述头部连接颈部电缸的活塞杆，颈部电缸安装在肩板的中间。进一步的，所述腿由大腿框架和小腿框架构成，大腿框架的一端与小腿框架的一端铰接，另一端通过胯轴连接腰板支架，大腿电缸一端连接大腿框架，另一端连接腰板支架，驱动大腿框架和腰板支架的运动；小腿框架的另一端通过踝轴连接底盘，腿部伺服电缸一端连接大腿框架，另一端连接小腿框架，大腿框架和小腿框架之间的运动，动作油缸一端连接底盘，另一端连接小腿框架，驱动小腿框架和底盘之间的踝关节运动。更进一步的，所述底盘上安装有动力轮、万向从动轮，连杆一端安装在万向从动轮上方的滑轨一端，另一端连接大腿框架，滑块安装在底盘上，滑轨与滑块滑动连接。更进一步的，所述大腿框架上安装坐垫，滑轨为伸缩件，连杆牵引滑轨沿滑块在站立过程中收缩，坐姿过程中伸长。进一步的，所述躯体包括由下至上设置的下腰板、上腰板、中间胸板、肩板，以及连接上述板的侧板支架，连接下腰板、上腰板、中间胸板的前胸板构成的多层中空体，若干伺服电机固定在下腰板的下表面，伺服电机通过联轴器连接丝杠，丝杠螺母安装在丝杠上并套接在导柱上，背阔肌驱动油缸安装在中间胸板上，背阔肌驱动油缸活塞杆连接丝杠螺母；背阔肌驱动油缸与背阔肌动作油缸的油路并联，胸大肌驱动油缸与胸大肌动作油缸油路并联，胸大肌动作油缸和背阔肌动作油缸协同动作驱动肩关节运动。进一步的，所述手臂包括小臂、大臂、肩架、肩轴，小臂的一端铰接大臂，大臂安装在肩架上，肩架铰接肩轴，背阔肌动作油缸一端连接侧板支架，另一端铰接肩架，小臂驱动油缸设置在上腰板上，小臂动作油缸固定在大臂中，小臂动作油缸活塞杆牵引端固定在小臂上，小臂驱动油缸与小臂动作油缸的油路并联。本专利技术的有益技术效果：由伺服驱动的油缸作为泵体驱动关节部位动作油缸实现机器人关节动作，占用空间小，控制精准且具有一定柔性和缓冲，不会抖动，以机器人代替人，以离线或在线模式，模仿人的动作实现护理，以视频显示护理人的表情，以摄像头捕捉现场情况反馈至护理人，完成护理或远程互动、看护，解决了人进行护理时存在的问题，又具有亲友儿女身临其境的效果。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的阐述。图1为本专利技术的机器人坐姿图；图2为本专利技术的机器人站姿侧视图；图3为本专利技术的机器人站姿背面斜视图。图中：1、底盘，2、动力轮，3、滑块，4、滑轨，5、万向从动轮，6、连杆，7、动作油缸，8、伺服电缸，9、小腿框架，10、大腿框架，11、坐垫，12、伺服电机，13、联轴器，14、前胸板，15、导柱，16、滚珠丝杠，17、小臂动作油缸，18、小臂驱动油缸，19、侧板支架，20、小臂，21、大臂，22、肩架，23、肩轴，24、颈部电缸活塞杆，25、面罩，26、摄像头，27、大腿电缸，28、胯轴，29、腰板支架，30、踝轴，31、投影仪，32、下腰板，33、丝杠螺母，34、油缸活塞杆，35、背阔肌驱动油缸,36、背阔肌动作油缸，37、胸板，38、上腰板，39、肩板，40、颈部电缸，41、胸大肌动力油缸，42、胸大肌动作油缸，43、油管。具体实施方式如图1、2、3所示，一种护理机器人，具有在线护理和离线护理模式，由动力系统、控制系统、头部、双臂、躯体、腿和行走底盘构成，动力系统连接头部、双臂、躯体、腿和行走底盘，并由控制系统控制动力系统，使头部、双臂和躯体自由运动，腿自由弯曲。离线护理模式下，被护理人或指令发出人设置指令至控制系统，控制机器人行走、搀扶、坐立，以护理被护理人；在线护理模式下，在头部成像，显示连线亲友，进行视频通讯，远程交流，控制系统根据连线亲友指令，控制头部、双臂、躯体、腿和行走底盘的运动，模拟远程亲友的动作，远程操控护理被护理人。动力系统以安装位置分为两部分，一部分安装在空间受限的位置，由伺服电机带动滚珠丝杠并驱动动力油缸，再带动运动关节的动作油缸进行工作，一部分安装在空间不受限的位置，由伺服电缸直接驱动关节；动力油缸和动作油缸通过油管43并联，且动力油缸和动作油缸的缸径和行程完全一致，动力油缸活塞杆和动作油缸活塞缸运行方向相反，使动力油缸作为泵体进行往复驱动动作油缸，带动机器人关节运动。机器人设置离线和在线两种模式，是为了满足有护理人控制下的机器人护理，其中护理人可以是在被护理人身边的，或远程的，也可以满足只有被护理人自己控制下的机器人护理，动力系统满足机器人护理所需要的运动能力。护理机器人头部由带内部涂层的类球面透明面板构成内涂层面罩25，头部内设置微型投影仪31，在面罩25上投影成像，在头部顶端设置摄像头26，在头部设置咪头和喇叭，以及与投影仪31、摄像头26、咪头和喇叭连接的视频控制模块，组成视频通讯终端，被护理人通过视频通讯终端，与连线亲友进行远程交流。投影成像在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种护理机器人，其特征在于：具有在线护理和离线护理模式，由动力系统、控制系统、头部、双臂、躯体、腿和底盘构成，动力系统连接头部、双臂、躯体、腿和底盘，并由控制系统控制动力系统，使头部、双臂和躯体自由运动，腿自由弯曲；/n离线护理模式下，被护理人或指令发出人设置指令至控制系统，控制机器人行走、搀扶、坐立、拿取物品，以护理被护理人；/n在线护理模式下，进行视频通讯，成像显示在线护理人，实现远程交流，控制系统根据连线护理人指令，控制头部、双臂、躯体、腿和底盘的运动，模拟连线护理人的动作，远程操控护理被护理人。/n

【技术特征摘要】
1.一种护理机器人，其特征在于：具有在线护理和离线护理模式，由动力系统、控制系统、头部、双臂、躯体、腿和底盘构成，动力系统连接头部、双臂、躯体、腿和底盘，并由控制系统控制动力系统，使头部、双臂和躯体自由运动，腿自由弯曲；
离线护理模式下，被护理人或指令发出人设置指令至控制系统，控制机器人行走、搀扶、坐立、拿取物品，以护理被护理人；
在线护理模式下，进行视频通讯，成像显示在线护理人，实现远程交流，控制系统根据连线护理人指令，控制头部、双臂、躯体、腿和底盘的运动，模拟连线护理人的动作，远程操控护理被护理人。


2.根据权利要求1所述的护理机器人，其特征在于：所述动力系统以安装位置分为两部分，一部分安装在空间受限的位置，由伺服电机带动滚珠丝杠并驱动动力油缸，再带动关节的动作油缸进行工作，一部分安装在空间不受限的位置，由伺服电缸直接驱动关节运动；所述动力油缸和动作油缸通过油管并联，且动力油缸和动作油缸的缸径和行程完全一致，动力油缸活塞杆和动作油缸活塞缸运行方向相反，使动力油缸作为泵体进行往复驱动动作油缸，带动机器人关节运动。


3.根据权利要求1所述的护理机器人，其特征在于：所述头部设置由带内部涂层的类球面透明面板构成的面罩，头部内设置微型投影仪，在面罩上投影成像，在头部顶端设置摄像头，在头部设置咪头和喇叭，以及与投影仪、摄像头、咪头和喇叭连接的视频控制模块，组成视频通讯终端，被护理人通过视频通讯终端，与连线护理人进行远程交流。


4.根据权利要求3所述的护理机器人，其特征在于：所述头部连接颈部电缸的活塞杆，颈部电缸安装在肩板的中间。


5.根据权利要求1所述的护理机器人，其特征在于：所述腿由大腿框架和小腿框架构成，大腿框架的一端与小腿框架的一端铰接，另一端通过胯轴连接腰板支架，大腿电缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐航，
申请(专利权)人：宿州赛尔沃德物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34