本發(fā)明涉及服務(wù)機器人技術(shù)領(lǐng)域,具體的說是一種助老助殘機器人。
背景技術(shù):
相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,全世界60歲以上的老年人口已達(dá)到6億左右,人口老齡化已成為世界范圍的重大社會問題。我國60歲及其以上老年人口已達(dá)1.32億,占全國總?cè)丝诘?0%,并以年均3.32%的速度持續(xù)增長。預(yù)計到2015年,60歲以上的人口將超過2億,占總?cè)丝诘?4%,其中老年病患者約有50%需要護(hù)理服務(wù)。此外,我國還有各類殘疾人約6千萬,約占我國總?cè)丝诘?%。因此,我國合計需要進(jìn)行護(hù)理的人口大約為1億人。人口的加速老齡化使醫(yī)療和社會保險系統(tǒng)面臨前所未有的壓力,高齡老年人的自我照料能力差,主要由家庭護(hù)理,護(hù)理費用高,勞動強度大,護(hù)理條件急需改善。在我國的13億人口中,家庭數(shù)3~4億,有功能障礙者或需看護(hù)人員的家庭,占全國家庭總戶數(shù)的1/10,即3577萬左右。面對這些問題,各種助老助殘設(shè)施也在研發(fā)和實際應(yīng)用當(dāng)中。
現(xiàn)如今行動不便的老年人和殘疾人大部分都選擇輪椅作為他們的代步工具,隨著社會的進(jìn)步和各種助老助殘設(shè)施的完善,輪椅也由最初的普通結(jié)構(gòu)逐漸向智能化轉(zhuǎn)變,然而現(xiàn)有的輪椅等設(shè)備還不能實現(xiàn)輔助老人和殘疾人實現(xiàn)生活自理,自動化程度也相對較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提出一種助老助殘機器人。
一種助老助殘機器人,包括車體、安裝在車體下部的驅(qū)動裝置、移動裝置,所述驅(qū)動裝置驅(qū)使移動裝置運轉(zhuǎn)。所述車體上還安裝有輔助手臂、太陽能板充電裝置、操縱裝置,所述操縱裝置控制輔助手臂運動,所述輔助手臂上安裝有手爪,太陽能板充電裝置與驅(qū)動裝置、移動裝置、輔助手臂、操縱裝置、手爪通過電線相連。
所述驅(qū)動裝置包括與太陽能板充電裝置通過電線相連的第一驅(qū)動電機、與第一驅(qū)動電機相連的減速器,所述減速器的輸出軸與移動裝置相連;
所述移動裝置包括安裝在車體底部的驅(qū)動輪、前輔助輪、后輔助輪,所述驅(qū)動輪與減速器的輸出軸相連;
所述輔助手臂包括腰部、安裝在腰部上的大臂、安裝在大臂上的小臂、安裝在小臂上的手腕和安裝在手腕上的手爪。
所述腰部包括安裝在車體上的第一電機支架、安裝在電機支架上的第二驅(qū)動電機。
所述大臂包括安裝在第二驅(qū)動電機的輸出軸上的第二電機支架、安裝在第二電機支架上的第三驅(qū)動電機、安裝在第三驅(qū)動電機的輸出軸上的第一主動錐齒輪、與第一主動錐齒輪嚙合的第一從動錐齒輪。
所述小臂包括與第一從動錐齒輪相連的第三電機支架、安裝在第三電機支架上的第四驅(qū)動電機、安裝在第四驅(qū)動電機上的第二主動錐齒輪、與第二主動錐齒輪嚙合的第二從動錐齒輪。
所述手腕包括與第二從動錐齒輪相連的第四電機支架、安裝在第四電機支架上的第五驅(qū)動電機、安裝在第五驅(qū)動電機的輸出軸上的手腕連接法蘭。
所述手爪包括與手腕連接法蘭相連的手掌、安裝在手掌上的大拇指、食指、中指。
所述大拇指包括大拇指安裝支架、雙指驅(qū)動電機安裝支架、大拇指驅(qū)動電機、大拇指指尖、大拇指指中關(guān)節(jié)、大拇指指根關(guān)節(jié)、大拇指驅(qū)動繩,所述大拇指安裝支架、雙指驅(qū)動電機安裝支架固定在手掌上,所述大拇指驅(qū)動電機安裝在雙指驅(qū)動電機安裝支架上,所述大拇指指根關(guān)節(jié)的一端安裝在大拇指安裝支架上,所述大拇指指根關(guān)節(jié)的另一端與大拇指指中關(guān)節(jié)相連,大拇指指中關(guān)節(jié)遠(yuǎn)離大拇指指根關(guān)節(jié)的一端與大拇指指尖相連,大拇指驅(qū)動繩的一端卷繞在大拇指驅(qū)動電機的輸出軸上,大拇指驅(qū)動繩的另一端依次穿過大拇指指根關(guān)節(jié)、大拇指指中關(guān)節(jié)后固定在大拇指指尖上。
所述食指包括食指安裝支架、食指驅(qū)動電機、食指指尖、食指指中關(guān)節(jié)、食指指根關(guān)節(jié)、食指驅(qū)動繩,所述食指安裝支架固定在手掌上,所述食指驅(qū)動電機安裝在雙指驅(qū)動電機安裝支架上,所述食指指根關(guān)節(jié)的一端安裝在食指安裝支架上,所述食指指根關(guān)節(jié)的另一端與食指指中關(guān)節(jié)相連,所述食指指中關(guān)節(jié)上遠(yuǎn)離食指指根關(guān)節(jié)的一端與食指指尖相連,所述食指驅(qū)動繩的一端卷繞在食指驅(qū)動電機的輸出軸上,所述食指驅(qū)動繩的另一端一次穿過食指指根關(guān)節(jié)、食指指中關(guān)節(jié)后固定在食指指尖上。
所述中指包括中指安裝支架、中指驅(qū)動電機安裝支架、中指驅(qū)動電機、中指指尖、中指指中關(guān)節(jié)、中指指根關(guān)節(jié)、中指驅(qū)動繩,所述中指安裝支架、中指驅(qū)動電機安裝支架固定在手掌上,所述中指驅(qū)動電機固定在中指驅(qū)動電機安裝支架上,所述中指指根關(guān)節(jié)的一端與中指安裝支架相連,所述中指指根關(guān)節(jié)的另一端與中指指中關(guān)節(jié)相連,所述中指指中關(guān)節(jié)上遠(yuǎn)離中指指根關(guān)節(jié)的一端與中指指尖相連,所述中指驅(qū)動繩的一端卷繞在中指驅(qū)動電機的輸出軸上,所述中指驅(qū)動繩的另一端依次穿過中指指根關(guān)節(jié)、中指指中關(guān)節(jié)后固定在中指指尖上。
所述太陽能板充電裝置包括固定在車體上的太陽能板、安裝在車體下部的電池,所述電池與驅(qū)動裝置、移動裝置、輔助手臂、操縱裝置、手爪通過電線相連。
所述操縱裝置包括安裝在車體上的按鈕、操縱手柄,所述按鈕、操縱手柄控制輔助手臂執(zhí)行相應(yīng)動作。
所述車體上還安裝有剎車,所述剎車包括安裝在車體上的剎車手柄、與剎車手柄鉸接的連桿、安裝在連桿上的剎車條。
所述后輔助輪包括輪支架、安裝在輪支架上的輔助輪。
所述車體包括座椅、安裝在座椅上的輔助手臂安裝支架、安裝在座椅上端的太陽能板安裝支架、安裝在座椅后部的推車手柄、安裝在座椅下部的剎車安裝支架、安裝在座椅底部的后輔助輪安裝支架、安裝在座椅前部的踏板安裝支架和前輪安裝支架,所述踏板安裝支架上安裝有踏板。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明制作成本低,結(jié)構(gòu)簡單,操作難度低,維護(hù)方便,工作性能可靠,自動化程度較高。便于幫助老人和殘疾人提高生活自理能力。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的車體的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明的輔助手臂與手爪連接的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明的操縱裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明的驅(qū)動裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明的手爪的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明的后輔助輪的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是本發(fā)明的剎車的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面對本發(fā)明進(jìn)一步闡述。
如圖1至圖8所示,一種助老助殘機器人,包括車體1、安裝在車體1下部的驅(qū)動裝置、移動裝置,所述驅(qū)動裝置驅(qū)使移動裝置運轉(zhuǎn)。所述車體1上還安裝有輔助手臂、太陽能板充電裝置、操縱裝置,所述輔助手臂上安裝有手爪,太陽能板充電裝置與驅(qū)動裝置、移動裝置、輔助手臂、操縱裝置、手爪通過電線相連,從而為各個裝置工作提供電能,環(huán)保無污染。利用操縱裝置控制驅(qū)動裝置,從而實現(xiàn)自由運動,并借助于輔助手臂的運動,從而輔助老人和殘疾人提高生活自理能力,智能化程度高。
所述車體1包括座椅45、安裝在座椅45上的輔助手臂安裝支架46、安裝在座椅45上端的太陽能板安裝支架47、安裝在座椅45后部的推車手柄48、安裝在座椅45下部的剎車安裝支架49、安裝在座椅45底部的后輔助輪安裝支架50、安裝在座椅45前部的踏板安裝支架51和前輪安裝支架52,所述踏板安裝支架51上安裝有踏板16。
所述驅(qū)動裝置包括與太陽能板充電裝置通過電線相連的第一驅(qū)動電機63、與第一驅(qū)動電機63相連的減速器64,所述減速器64的輸出軸與移動裝置相連。
所述移動裝置包括安裝在車體1的座椅45底部的驅(qū)動輪7、前輔助輪15、安裝在后輔助輪安裝支架50上的后輔助輪10,所述驅(qū)動輪7與減速器64的輸出軸相連。
所述輔助手臂安裝在輔助手臂安裝支架46上,所述輔助手臂包括腰部、安裝在腰部上的大臂、安裝在大臂上的小臂、安裝在小臂上的手腕和安裝在手腕上的手爪。利用輔助手臂的多自由度運動,以模擬人手部的運動,從而方便老人和殘疾人進(jìn)行操控來驅(qū)動物品。
所述腰部包括安裝在車體1上的第一電機支架53、安裝在電機支架53上的第二驅(qū)動電機60。
所述大臂包括安裝在第二驅(qū)動電機60的輸出軸上的第二電機支架54、安裝在第二電機支架54上的第三驅(qū)動電機59、安裝在第三驅(qū)動電機59的輸出軸上的第一主動錐齒輪65、與第一主動錐齒輪65嚙合的第一從動錐齒輪66。
所述小臂包括與第一從動錐齒輪66相連的第三電機支架55、安裝在第三電機支架55上的第四驅(qū)動電機58、安裝在第四驅(qū)動電機58上的第二主動錐齒輪67、與第二主動錐齒輪67嚙合的第二從動錐齒輪68。
所述手腕包括與第二從動錐齒輪68相連的第四電機支架56、安裝在第四電機支架56上的第五驅(qū)動電機57、安裝在第五驅(qū)動電機57的輸出軸上的手腕連接法蘭69。
所述手爪包括與手腕連接法蘭69相連的手掌19、安裝在手掌19上的大拇指、食指、中指,以充分的模擬手部運動。
所述大拇指包括大拇指安裝支架32、雙指驅(qū)動電機安裝支架33、大拇指驅(qū)動電機34、大拇指指尖28、大拇指指中關(guān)節(jié)29、大拇指指根關(guān)節(jié)30、大拇指驅(qū)動繩31,所述大拇指安裝支架32、雙指驅(qū)動電機安裝支架33固定在手掌19上,所述大拇指驅(qū)動電機34安裝在雙指驅(qū)動電機安裝支架33上,所述大拇指指根關(guān)節(jié)30的一端安裝在大拇指安裝支架32上,所述大拇指指根關(guān)節(jié)30的另一端與大拇指指中關(guān)節(jié)29相連,大拇指指中關(guān)節(jié)29遠(yuǎn)離大拇指指根關(guān)節(jié)30的一端與大拇指指尖28相連,大拇指驅(qū)動繩31的一端卷繞在大拇指驅(qū)動電機34的輸出軸上,大拇指驅(qū)動繩31的另一端依次穿過大拇指指根關(guān)節(jié)30、大拇指指中關(guān)節(jié)29后固定在大拇指指尖28上。通過大拇指驅(qū)動電機34轉(zhuǎn)動,以卷繞大拇指驅(qū)動繩31,從而可使大拇指指尖28、大拇指指中關(guān)節(jié)29、大拇指指根關(guān)節(jié)30執(zhí)行相應(yīng)的動作。
所述食指包括食指安裝支架27、食指驅(qū)動電機36、食指指尖24、食指指中關(guān)節(jié)25、食指指根關(guān)節(jié)26、食指驅(qū)動繩35,所述食指安裝支架27固定在手掌19上,所述食指驅(qū)動電機36安裝在雙指驅(qū)動電機安裝支架33上,所述食指指根關(guān)節(jié)26的一端安裝在食指安裝支架27上,所述食指指根關(guān)節(jié)26的另一端與食指指中關(guān)節(jié)25相連,所述食指指中關(guān)節(jié)25上遠(yuǎn)離食指指根關(guān)節(jié)26的一端與食指指尖24相連,所述食指驅(qū)動繩35的一端卷繞在食指驅(qū)動電機36的輸出軸上,所述食指驅(qū)動繩35的另一端一次穿過食指指根關(guān)節(jié)26、食指指中關(guān)節(jié)25后固定在食指指尖24上。通過食指驅(qū)動電機36轉(zhuǎn)動,以卷繞食指驅(qū)動繩35,從而可使食指指尖24、食指指中關(guān)節(jié)25、食指指根關(guān)節(jié)26執(zhí)行相應(yīng)的動作。
所述中指包括中指安裝支架20、中指驅(qū)動電機安裝支架38、中指驅(qū)動電機37、中指指尖23、中指指中關(guān)節(jié)22、中指指根關(guān)節(jié)21、中指驅(qū)動繩39,所述中指安裝支架20、中指驅(qū)動電機安裝支架38固定在手掌19上,所述中指驅(qū)動電機37固定在中指驅(qū)動電機安裝支架38上,所述中指指根關(guān)節(jié)21的一端與中指安裝支架20相連,所述中指指根關(guān)節(jié)21的另一端與中指指中關(guān)節(jié)22相連,所述中指指中關(guān)節(jié)22上遠(yuǎn)離中指指根關(guān)節(jié)21的一端與中指指尖23相連,所述中指驅(qū)動繩39的一端卷繞在中指驅(qū)動電機37的輸出軸上,所述中指驅(qū)動繩39的另一端依次穿過中指指根關(guān)節(jié)21、中指指中關(guān)節(jié)22后固定在中指指尖23上。通過中指驅(qū)動電機37轉(zhuǎn)動,以卷繞中指驅(qū)動繩39,從而可使中指指尖23、中指指中關(guān)節(jié)22、中指指根關(guān)節(jié)21執(zhí)行相應(yīng)的動作。
所述太陽能板充電裝置包括固定在車體1的太陽能板安裝支架47上的太陽能板5、安裝在車體1下部的電池6,所述電池6與第一驅(qū)動電機63、第二驅(qū)動電機60、第三驅(qū)動電機59、第四驅(qū)動電機58、第五驅(qū)動電機57、操縱裝置、大拇指驅(qū)動電機34、食指驅(qū)動電機36、中指驅(qū)動電機37通過電線相連。
所述操縱裝置包括安裝在車體1上的按鈕61、操縱手柄62,所述按鈕61、操縱手柄62控制輔助手臂執(zhí)行相應(yīng)動作。
所述車體1上的剎車安裝支架49還安裝有剎車13,所述剎車13包括安裝在剎車安裝支架49上的剎車手柄42、與剎車手柄42鉸接的連桿43、安裝在連桿43上的剎車條44,利用剎車條44與驅(qū)動輪7配合實現(xiàn)剎車。
所述后輔助輪10包括輪支架40、安裝在輪支架40上的輔助輪41。
使用時,老人和殘疾人坐在座椅45上,通過操控按鈕61、操縱手柄62,以實現(xiàn)車體1的移動。當(dāng)處于室外時,可以借助于太陽能板5將太陽能轉(zhuǎn)化為電能并存儲在電池6內(nèi),以供整個設(shè)備用電。當(dāng)需要取放物品時,通過操控按鈕61、操縱手柄62,從而使輔助手臂和手爪工作,實現(xiàn)取放物品的功能。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。