救護用載人機器人機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種救護用載人機器人機構(gòu)，由椅座機構(gòu)、腿動力機構(gòu)、前腿機構(gòu)、后腿機構(gòu)和行走機構(gòu)，各機構(gòu)相互連接構(gòu)成載人機器人機構(gòu)整體，它的椅座機構(gòu)包括椅面、靠背板、擋腿板、齒形帶輪和齒形帶；腿動力機構(gòu)布置在椅座機構(gòu)的下方，前支腿一端與腿動力機構(gòu)的前腿擺動軸固接，另一端安裝有前車輪；后腿機構(gòu)的后支腿一端與腿動力機構(gòu)的后腿擺動軸固接，另一端安裝有前后車輪；行走機構(gòu)的行走電機與后腿機構(gòu)的后支腿固接。本發(fā)明為救護過程中多環(huán)境下運送病人提供了一種運輸工具，減小救護人員勞動強度，空間適應(yīng)能力強，可大大提高搶救效率，減小病人痛苦。
【專利說明】救護用載人機器人機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種救護病人用的裝置，用載人機器人機構(gòu)，具體地說是一種救護病人時攜帶病人上下樓、平地行走和平放于救護車上的載人機器人機構(gòu)，病人可坐立或平躺于該機器人上的救護用載人機器人機構(gòu)。
技術(shù)背景
[0002]由于我國現(xiàn)有居民樓樓梯和電梯都較狹窄，難以容納擔(dān)架，當(dāng)救護車搶救病人出診時，如何將居住在樓上的行動不能自理的病人運送下樓是一個非常困難的問題。往往因此不能將病人及時運送到醫(yī)院而耽誤了寶貴的搶救時間，威脅病人生命。經(jīng)檢索尚未發(fā)現(xiàn)有方便使用的救護用載人機器人機構(gòu)的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可變形的載人機器人機構(gòu)，攜帶病人平地行走、上下樓梯、進出電梯、平放于救護車上，可配置在救護車上運送病人的救護用載人機器人機構(gòu)。
[0004]實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用以下技術(shù)方案:
一種救護用載人機器人機構(gòu)，所述機構(gòu)包括椅座機構(gòu)、腿動力機構(gòu)、前腿機構(gòu)、后腿機構(gòu)和行走機構(gòu)，其中:
a.所述椅座機構(gòu)包括椅面、靠背板、擋腿板、齒形帶輪和齒形帶；
b.所述的腿動力機構(gòu)布置在椅座機構(gòu)的下方，腿動力機構(gòu)包括前腿擺動電機、前腿擺動蝸桿、前腿擺動蝸輪、前腿擺動軸、后腿移動電機、移動螺桿、導(dǎo)軌、滑塊、后腿擺動電機、后腿擺動蝸桿、后腿擺動蝸輪、后腿擺動軸；
c.所述前腿機構(gòu)包括前支腿、前叉、前支架和前車輪；
d.所述后腿機構(gòu)包括后支腿、后叉、后支架和后車輪；
e.所述行走機構(gòu)包括行走電機、行走齒形帶輪、行走齒形帶、傳動軸；
椅座機構(gòu)、腿動力機構(gòu)、前腿機構(gòu)、后腿機構(gòu)和行走機構(gòu)依照它們的位置、功能和需要相互連接構(gòu)成載人機器人機構(gòu)整體。
[0005]進一步，所述椅座機構(gòu)的擋腿板一端設(shè)有腳踏板，另一端與椅面前端間用轉(zhuǎn)軸連接；所述的齒形帶輪前后設(shè)置為兩個，兩個齒形帶輪間用齒形帶連接，其中前齒形帶輪與轉(zhuǎn)軸一端同軸固接，同時與擋腿板固接；靠背板一端兩側(cè)各設(shè)有一個扶手，靠背板的另一端與椅面后端間用轉(zhuǎn)軸連接，后齒形帶輪與轉(zhuǎn)軸一端同軸固接，同時與靠背板固接。
[0006]進一步，所述腿動力機構(gòu)的前腿擺動電機固定在椅面上，前腿擺動蝸桿通過轉(zhuǎn)動副連接在椅面上，前腿擺動電機軸與前腿擺動蝸桿同軸固接，前腿擺動蝸輪與前腿擺動軸同軸固接，且與前腿擺動蝸桿相互嚙合，前腿擺動軸與前腿上端固接，通過轉(zhuǎn)動副與椅面連接。
[0007]進一步，所述腿動力機構(gòu)的后腿移動電機固定在椅面上，移動螺桿通過轉(zhuǎn)動副連接在椅面上，后腿移動電機軸與移動螺桿同軸固接，導(dǎo)軌與移動螺桿軸線平行固定在椅面上，滑塊與導(dǎo)軌間以移動副配合，滑塊內(nèi)部固接有螺母與移動螺桿間以螺旋副配合。
[0008]進一步，所述腿動力機構(gòu)的后腿擺動電機固定在滑塊上，后腿擺動蝸桿通過轉(zhuǎn)動副連接在滑塊上，電機軸與后腿擺動蝸桿同軸固接，后腿擺動蝸輪與后腿擺動軸同軸固接，且與后腿擺動蝸桿相互嚙合，后腿擺動軸與后腿上端固接，通過轉(zhuǎn)動副與滑塊連接。
[0009]進一步，所述前腿機構(gòu)的前支腿一端與前腿擺動軸固接，另一端與前叉閉口端通過轉(zhuǎn)動副連接，前叉開口端與前支架中心通過轉(zhuǎn)動副連接，以前支架中心軸為圓心的圓周上均勻分布3— 5個前車輪，前車輪與前支架間以轉(zhuǎn)動副連接。
[0010]進一步，所述前叉為U型結(jié)構(gòu)。
[0011]進一步，所述后腿機構(gòu)的后支腿一端與后腿擺動軸固接，后支腿另一端與后叉閉口端固接，后叉開口端與后支架中心軸通過轉(zhuǎn)動副連接，以后支架中心軸為圓心的圓周上均勻分布3— 5個后車輪，后車輪與后支架間以轉(zhuǎn)動副連接。
[0012]進一步，所述的后叉為U型結(jié)構(gòu)。
[0013]進一步，所述行走機構(gòu)的行走電機與后支腿固接，行走電機軸端與行走齒形帶輪同軸固接，傳動軸與后支架中心軸同軸固接且同軸固接一個行走齒形帶輪，該行走齒形帶輪與行走電機軸端的行走齒形帶輪分布在一個平面內(nèi)，且通過行走齒形帶連接。
[0014]采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過調(diào)整椅座機構(gòu)的靠背板傾角可根據(jù)空間大小或救護需要將攜帶的病人處于坐立、仰靠或平躺狀態(tài)。通過腿動力機構(gòu)調(diào)整前、后車輪的高低、間距和相對椅座的前后位置，以便在保持病人姿態(tài)不變的情況下攜帶病人適應(yīng)平地行走、上下樓梯、平放在救護車上等不同需要。行走機構(gòu)用于上下樓梯時提供動力。其顯著的效果在于:本發(fā)明為救護過程中多環(huán)境下運送病人提供了一種運輸工具，減小救護人員勞動強度，空間適應(yīng)能力強，可大大提高搶救效率，減小病人痛苦。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明的椅座機構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明的制動輪機構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明的腿動力機構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明的平放時的姿態(tài)示意圖。
[0020]圖6是本發(fā)明上樓梯過程的姿態(tài)示意圖。
[0021]圖中:椅座機構(gòu)1，前支腿2，前叉3，前支架4，前車輪5，前腿機構(gòu)6，腿動力機構(gòu)，7，行走機構(gòu)8，后腿機構(gòu)9，后車輪10，后支架11，后叉12，后支腿13，擋腿板14，腳踏板15，齒形帶輪16，齒形帶17，調(diào)節(jié)把手18，扶手19，靠背板20，椅面21，制動機構(gòu)22，導(dǎo)軌23，后腿移動電機24，前腿擺動軸25，前腿擺動蝸輪26，前腿擺動蝸桿27，前腿擺動電機28，后腿擺動軸29，行走電機30，傳動軸31，行走齒形帶32，行走齒形帶輪33，移動螺桿34，滑塊35，后腿擺動蝸桿36，后腿擺動蝸輪37，后腿擺動電機38，轉(zhuǎn)軸39。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步描述。[0023]參見附圖1，本實施例中這種救護用載人機器人機構(gòu)，由椅座機構(gòu)1、腿動力機構(gòu)
7、前腿機構(gòu)6、后腿機構(gòu)9和行走機構(gòu)8組成，椅座機構(gòu)1、腿動力機構(gòu)7、前腿機構(gòu)6、后腿機構(gòu)9和行走機構(gòu)8依照它們的位置、功能和需要相互連接構(gòu)成載人機器人機構(gòu)整體。
[0024]其中:
見圖2,圖3和圖4,椅座機構(gòu)由椅面21、靠背板20和擋腿板14構(gòu)成，其中擋腿板14 一端設(shè)有腳踏板15，另一端與椅面21前端間用轉(zhuǎn)軸39連接，前齒形帶輪16與轉(zhuǎn)軸39 —端同軸固接，同時與擋腿板14固接?？勘嘲?0 —端兩側(cè)各設(shè)有一個扶手19，靠背板20的另一端與椅面21后端間用轉(zhuǎn)軸39連接，后齒形帶輪16與轉(zhuǎn)軸39 —端同軸固接，同時與靠背板20固接。固接在擋腿板14和靠背板上20的兩個齒形帶輪16按照安裝位置為前、后齒形帶輪16，前、后齒形帶輪16分布在一個平面內(nèi)，且規(guī)格相同，相互間裝有齒形帶17使兩個齒形帶輪16同步轉(zhuǎn)動。連接椅面21后端與靠背板20的轉(zhuǎn)軸39另一端同軸固接一個制動機構(gòu)22，該制動機構(gòu)22配有抱閘功能。與制動機構(gòu)22同側(cè)的扶手19上設(shè)有調(diào)節(jié)把手18，當(dāng)握緊調(diào)節(jié)把手18時，抱閘松開，可擺動靠背板20調(diào)整靠背板20的傾斜角度，同時通過齒形帶17傳動擋腿板14同步、同向轉(zhuǎn)動。松開調(diào)節(jié)把手18后，抱閘抱緊，靠背板20保持其傾角。靠背板20傾角范圍在豎直至水平之間。
[0025]見圖1、圖4，腿動力機構(gòu)7布置在椅面21下方，由前腿擺動電機28、前腿擺動蝸桿27、前腿擺動蝸輪26、前腿擺動軸25、后腿移動電機24、移動螺桿34、導(dǎo)軌23、滑塊35、后腿擺動電機38、后腿擺動蝸桿36、后腿擺動蝸輪37、后腿擺動軸29構(gòu)成，可實現(xiàn)前腿機構(gòu)6擺動、后腿機構(gòu)9擺動和前后移動。其中前腿擺動電機28固定在椅面21上，前腿擺動蝸桿27通過轉(zhuǎn)動副連接在椅面21上，前腿擺動電機軸與前腿擺動蝸桿27同軸固接，前腿擺動軸25通過轉(zhuǎn)動副與椅面21連接且與前腿機構(gòu)6的前支腿2的上端固接，前腿擺動蝸輪26與前腿擺動軸25同軸固接，且與前腿擺動蝸桿27相互嚙合。前腿擺動電機28轉(zhuǎn)動時，其運動通過前腿擺動蝸桿27、前腿擺動蝸輪26帶動前腿機構(gòu)6繞前腿擺動軸25擺動。后腿移動電機24固定在椅面21上，移動螺桿34通過轉(zhuǎn)動副連接在椅面21上，后腿移動電機軸與移動螺桿34同軸固接，導(dǎo)軌23與移動螺桿34軸線平行固定在椅面21上，滑塊35與導(dǎo)軌23間以移動副配合，滑塊35內(nèi)部固接有螺母與移動螺桿34間以螺旋副配合。后腿擺動電機38固定在滑塊35上，后腿擺動蝸桿36通過轉(zhuǎn)動副連接在滑塊35上，后腿擺動電機軸與后腿擺動蝸桿36同軸固接，后腿擺動軸29通過轉(zhuǎn)動副與滑塊35連接且與后腿機構(gòu)9后支腿13上端固接，后腿擺動蝸輪37與后腿擺動軸29同軸固接，且與后腿擺動蝸桿36相互嚙合。后腿擺動電機38轉(zhuǎn)動時，其運動通過后腿擺動蝸桿36、后腿擺動蝸輪37帶動后腿機構(gòu)9繞后腿擺動軸29擺動。后腿移動電機24轉(zhuǎn)動時，其運動通過移動螺桿34與滑塊35間的螺旋副帶動后腿機構(gòu)9前后移動。
[0026]見圖1，前腿機構(gòu)6由前支腿2、前叉3、前支架4和前車輪5構(gòu)成。前支腿2 —端與前腿擺動軸25固接，前支腿2另一端與U型結(jié)構(gòu)的前叉3閉口端通過轉(zhuǎn)動副連接，前叉開口端與前支架4中心通過轉(zhuǎn)動副連接，以前支架4中心為圓心的圓周上均勻分布3—5個前車輪5，前車輪5與前支架4間以轉(zhuǎn)動副連接。
[0027]后腿機構(gòu)9由后支腿13、后叉12、后支架11和后車輪10構(gòu)成。后支腿13 —端與后腿擺動軸29固接，后支腿13另一端與U型結(jié)構(gòu)的后叉12閉口端固接，后叉12開口端與后支架11中心軸通過轉(zhuǎn)動副連接，以后支架11中心軸為圓心的圓周上均勻分布3—5個后車輪10，后車輪10與后支架11間以轉(zhuǎn)動副連接。
[0028]見圖4，行走機構(gòu)8由行走電機30、行走齒形帶輪33、行走齒形帶32、傳動軸31組成。行走電機30與后腿機構(gòu)9固接，電機軸端與行走齒形帶輪33同軸固接，傳動軸31與后支架11中心軸同軸固接且同軸固接一個行走齒形帶輪33，該行走齒形帶輪33與電機軸端的行走齒形帶輪33分布在一個平面內(nèi)，且通過行走齒形帶32連接。
[0029]如上描述的救護用載人機器人機構(gòu)，通過調(diào)整椅座機構(gòu)I的靠背板20傾角可根據(jù)空間大小或救護需要將攜帶的病人處于坐立、仰靠或平躺狀態(tài)。通過腿動力機構(gòu)7調(diào)整前、后車輪的高低、間距和相對椅座的前后位置，以便在保持病人姿態(tài)不變的情況下攜帶病人適應(yīng)平地行走、上下樓梯、平放在救護車上等不同需要。行走機構(gòu)8用于上下樓梯時提供動力。
[0030]以下對本發(fā)明救護用載人機器人機構(gòu)不同環(huán)境下運動過程進行說明。
[0031]平地行走。根據(jù)病情需要可調(diào)整椅座機構(gòu)I將攜帶的病人處于坐立、仰靠或平躺狀態(tài)，通過腿動力機構(gòu)7調(diào)整前后腿擺角和后輪前后位置，以調(diào)整扶手19高度便于操作、重心穩(wěn)定，此時不提供行走動力，由人工推行。
[0032]放置在救護車上。調(diào)整椅座機構(gòu)I將攜帶的病人處于平躺狀態(tài)，通過腿動力機構(gòu)7調(diào)整前后腿擺角和后輪前后位置，將椅面21調(diào)低，以保證行車中機構(gòu)穩(wěn)定見圖5。
[0033]上、下樓梯見圖6。
[0034]上樓梯時機器人后腿9在前，前腿6在后，由人把持扶手19整體反向行走。當(dāng)后輪與第一個臺階接觸時，行走電機30通過行走齒形帶32驅(qū)動后支架11及其上的車輪繞后支架11反向翻轉(zhuǎn)，后腿9在后腿擺動電機38和后腿移動電機24帶動下同時做擺動和移動，人工輔助水平運動，前車輪 接觸第一個臺階前一直以保持椅面21水平高度和姿態(tài)基本不變。前輪接觸第一個臺階后，控制系統(tǒng)根據(jù)前后輪高度差計算樓梯斜度為參數(shù)程序控制前、后腿的擺動和后腿9的移動，以保持椅面21運動軌跡為沿樓梯的斜線。當(dāng)后腿9車輪到達樓梯頂端時，行走電機30停止，腿動力機構(gòu)7繼續(xù)運動維持座椅整體水平，直到前腿6車輪爬上樓梯。
[0035]下樓梯。下樓梯時機器人前腿6在前，后腿9在后，由人把持扶手19整體前行。當(dāng)前輪到第一個臺階邊緣時，前腿擺動電機28開始運動，后腿9在后腿擺動電機38和后腿移動電機24帶動下同時做擺動和移動，以保持椅面21姿態(tài)基本不變，但水平高度有所下降。后輪接觸到第一個臺階邊緣后，控制系統(tǒng)根據(jù)前后輪高度差計算樓梯斜度為參數(shù)程序控制前、后腿的擺動和后腿9的移動，以保持椅面21運動軌跡為沿樓梯的斜線，同時行走電機30開始運動驅(qū)動后支架11及其上的車輪繞后支架11正向翻轉(zhuǎn)。當(dāng)前腿6車輪到達樓梯底部時，行走電機30停止，腿動力機構(gòu)7繼續(xù)運動維持座椅整體水平，直到后腿9車輪到達樓梯底部。
[0036]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實施方式】。應(yīng)當(dāng)指出，對于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，做出的細微改變，也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。如:
1、本機構(gòu)中提到的齒形帶可替換成鏈條等其他傳動形式；
2、前、后車輪的數(shù)量不限于3飛個，如有需要可增加或減少；
3、本機構(gòu)的使用范圍不限于平路行走，上下樓梯和平放于救護車上，還可以在保持乘坐人姿態(tài)不變的情況下爬越斜坡、溝壑等其他障礙；
4、其腿動力機構(gòu)中腿的條數(shù)不限于四條腿，也可是三條腿或更多，根據(jù)需要可視情況而加減； 5、乘坐對象不僅局限于病人，改機構(gòu)可用作嬰兒車來承載嬰兒使用；
6、其制動部分不限于圖中所示機構(gòu)，也可由其他制動機構(gòu)實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種救護用載人機器人機構(gòu),其特征在于,所述機構(gòu)包括椅座機構(gòu)、腿動力機構(gòu)、前腿機構(gòu)、后腿機構(gòu)和行走機構(gòu)， a.所述椅座機構(gòu)包括椅面、靠背板、擋腿板、齒形帶輪和齒形帶； b.所述的腿動力機構(gòu)布置在椅座機構(gòu)的下方，腿動力機構(gòu)包括前腿擺動電機、前腿擺動蝸桿、前腿擺動蝸輪、前腿擺動軸、后腿移動電機、移動螺桿、導(dǎo)軌、滑塊、后腿擺動電機、后腿擺動蝸桿、后腿擺動蝸輪、后腿擺動軸； c.所述前腿機構(gòu)包括前支腿、前叉、前支架和前車輪； d.所述后腿機構(gòu)包括后支腿、后叉、后支架和后車輪； e.所述行走機構(gòu)包括行走電機、行走齒形帶輪、行走齒形帶、傳動軸； 椅座機構(gòu)、腿動力機構(gòu)、前腿機構(gòu)、后腿機構(gòu)和行走機構(gòu)依照它們的位置、功能和需要相互連接構(gòu)成載人機器人機構(gòu)整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的救護用載人機器人機構(gòu)，其特征在于，所述椅座機構(gòu)的擋腿板一端設(shè)有腳踏板，另一端與椅面前端間用轉(zhuǎn)軸連接；所述的齒形帶輪前后設(shè)置為兩個，兩個齒形帶輪間用齒形帶連接，其中前齒形帶輪與轉(zhuǎn)軸一端同軸固接，同時與擋腿板固接；靠背板一端兩側(cè)各設(shè)有一個扶手，靠背板的另一端與椅面后端間用轉(zhuǎn)軸連接，后齒形帶輪與轉(zhuǎn)軸一端同軸固接，同時與靠背板固接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的救護用載人機器人機構(gòu)，其特征在于，所述腿動力機構(gòu)的前腿擺動電機固定在椅面上，前腿擺動蝸桿通過轉(zhuǎn)動副連接在椅面上，前腿擺動電機軸與前腿擺動蝸桿同軸固接，前腿擺動蝸輪與前腿擺動軸同軸固接，且與前腿擺動蝸桿相互嚙合，前腿擺動軸與前腿上端固接，通過轉(zhuǎn) 動副與椅面連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的救護用載人機器人機構(gòu)，其特征在于，所述腿動力機構(gòu)的后腿移動電機固定在椅面上，移動螺桿通過轉(zhuǎn)動副連接在椅面上，后腿移動電機軸與移動螺桿同軸固接，導(dǎo)軌與移動螺桿軸線平行固定在椅面上，滑塊與導(dǎo)軌間以移動副配合，滑塊內(nèi)部固接有螺母與移動螺桿間以螺旋副配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的救護用載人機器人機構(gòu)，其特征在于，所述腿動力機構(gòu)的后腿擺動電機固定在滑塊上，后腿擺動蝸桿通過轉(zhuǎn)動副連接在滑塊上，電機軸與后腿擺動蝸桿同軸固接，后腿擺動蝸輪與后腿擺動軸同軸固接，且與后腿擺動蝸桿相互嚙合，后腿擺動軸與后腿上端固接，通過轉(zhuǎn)動副與滑塊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的救護用載人機器人機構(gòu)，其特征在于，所述前腿機構(gòu)的前支腿一端與前腿擺動軸固接，另一端與前叉閉口端通過轉(zhuǎn)動副連接，前叉開口端與前支架中心通過轉(zhuǎn)動副連接，以前支架中心軸為圓心的圓周上均勻分布3— 5個前車輪，前車輪與前支架間以轉(zhuǎn)動副連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的救護用載人機器人機構(gòu)，其特征在于，所述前叉為U型結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的救護用載人機器人機構(gòu)，其特征在于，所述后腿機構(gòu)的后支腿一端與后腿擺動軸固接，后支腿另一端與后叉閉口端固接，后叉開口端與后支架中心軸通過轉(zhuǎn)動副連接，以后支架中心軸為圓心的圓周上均勻分布3— 5個后車輪，后車輪與后支架間以轉(zhuǎn)動副連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的救護用載人機器人機構(gòu)，其特征在于，所述的后叉為U型結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的救護用載人機器人機構(gòu)，其特征在于，所述行走機構(gòu)的行走電機與后支腿固接，行走電機軸端與行走齒形帶輪同軸固接，傳動軸與后支架中心軸同軸固接且同軸固接一個行走齒形帶輪，該行走齒形帶輪與行走電機軸端的行走齒形帶輪分布在一個平面內(nèi)，且通過行走齒形帶連接。
【文檔編號】A61G5/06GK103462750SQ201310457327
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】黃金鳳, 李占賢, 王志軍, 鞏喜然, 張翰明, 于江濤, 李振坤 申請人:河北聯(lián)合大學(xué)