一種輪式護理機器人姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及護理機器人領(lǐng)域，具體是一種輪式護理機器人姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前全世界的殘障人總數(shù)已經(jīng)超過5億，而我國的殘障人數(shù)已經(jīng)超過8000萬，對于那些下肢癱瘓不方便行走的殘障人士則需要輪式護理機器人的幫助；我國現(xiàn)階段正在邁入人口老齡化社會，老年人的數(shù)量在急劇增長，老年人到了一定年齡會出現(xiàn)行走不便，他們同樣需要輪式護理機器人的幫助。傳統(tǒng)的護理機器人往往是只能實現(xiàn)坐姿和躺姿的調(diào)整，很少能實現(xiàn)站姿的調(diào)整，并且很少能使用客戶端對護理機器人進行姿態(tài)調(diào)整的控制。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種輪式護理機器人姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種輪式護理機器人姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)，其特征在于:包括有機械結(jié)構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)，其中:
所述機械結(jié)構(gòu)包括水平設(shè)置的支架，支架上水平活動設(shè)置有椅座，椅座后端向上傾斜鉸接連接有椅背，椅座前端向下傾斜鉸接連接有腿部支撐，支架底部位于椅座下方鉸接安裝有椅座推桿電機、位于腿部支撐后方鉸接安裝有腿部支撐推桿電機，其中椅座推桿電機輸出軸傾斜向上鉸接在椅座底部，腿部支撐推桿電機輸出軸向前鉸接在腿部支撐后側(cè)，支架后部位于椅背下方還鉸接安裝有椅背推桿電機，椅背推桿電機輸出軸傾斜向上鉸接在椅背后側(cè)；
所述電氣控制系統(tǒng)包括主控模塊、藍牙模塊、客戶端模塊、電機驅(qū)動模塊、電源模塊，其中主控模塊通過藍牙模塊與客戶端模塊雙向通訊連接，主控模塊信號輸出端與電機驅(qū)動模塊信號輸入端連接，所述電源模塊分別供電至主控模塊、藍牙模塊、客戶端模塊、電機驅(qū)動模塊，所述電氣控制系統(tǒng)通過藍牙模塊與客戶端模塊進行通訊，主控模塊接收客戶端模塊通過藍牙模塊傳來的指令數(shù)據(jù)，控制各個推桿電機對應(yīng)的電機驅(qū)動模塊，從而控制各個推桿電機動作，實現(xiàn)輪式護理機器人的姿態(tài)調(diào)整。
[0005]所述的一種輪式護理機器人姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)，其特征在于:所述主控模塊由型號為STC12LE5202AD的芯片U3構(gòu)建而成，芯片U3的XTALl引腳、XTAL2引腳之間連接有由晶振Y1、電容C7、電容C8構(gòu)成的晶振電路，芯片U3的GND引腳接地，芯片U3的Pl.6引腳通過電容C6、P1.7引腳通過電容C5分別接地，電源模塊提供電源VCC3.3供電至芯片U3的VCC引腳，芯片U3的VCC引腳還通過電容C4接地。
[0006]所述的一種輪式護理機器人姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)，其特征在于:所述藍牙模塊包括兩塊型號分別為HMlO的藍牙通訊板U5、U6，以及單刀雙擲撥動選擇開關(guān)SI，其中藍牙通訊板U5為安卓系統(tǒng)客戶端藍牙板，藍牙通訊板U6為1S系統(tǒng)客戶端藍牙板，兩塊藍牙通訊板U5、U6的引腳24共接后依次通過電阻R21、正向的發(fā)光二極管LED2接地，兩塊藍牙通訊板U5、U6的引腳13分別接地，藍牙通訊板U5、U6的引腳I共接后通過O歐的電阻Rser與主控模塊中芯片U3的RXD/P3.0引腳連接，藍牙通訊板U5、U6的引腳2共接后通過O歐的電阻Rcom與主控模塊中芯片U3的TXD/P3.1引腳連接，選擇開關(guān)SI輸入引腳1、輸入引腳3分別與藍牙通訊板U5、藍牙通訊板U6的引腳12連接，電源模塊提供電源VCC3.3通過電阻R19供電至選擇開關(guān)SI的引腳2。
[0007]所述的一種輪式護理機器人姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)，其特征在于:所述客戶端模塊包括安卓系統(tǒng)客戶端和1S系統(tǒng)客戶端。
[0008]所述的一種輪式護理機器人姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)，其特征在于:各個電機的電機驅(qū)動模塊結(jié)構(gòu)相同，每個電機驅(qū)動模塊分別采用繼電器驅(qū)動電路，包括繼電器Kl和繼電器K2，繼電器Kl引腳4和引腳5之間接有二極管Dl，且二極管Dl正極與繼電器引腳5之間通過導(dǎo)線與二級功率開關(guān)保護電路連接，繼電器K2引腳4和引腳5之間接有二極管D5，且二極管D5正極與繼電器引腳5之間通過導(dǎo)線與二級功率開關(guān)保護電路連接，繼電器K1、K2的引腳2分別接地，還包括二極管D2、D3、D6、D7構(gòu)成的二極管整流橋，繼電器Kl的引腳I通過熱敏電阻R5與二極管整流橋輸入端連接，二極管整流橋輸入、輸出端還共同通過兩針連接器Ρ2與各個推桿電機連接，所述電源模塊提供電源VCC24分別供電至繼電器Kl的引腳4和引腳3、繼電器Κ2的引腳4和引腳3、二極管整流橋其中一個電源端，二極管整流橋另一端電源端接地。
[0009]所述的一種輪式護理機器人姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括有分別連接在主控模塊與各個電機驅(qū)動模塊之間的兩個二級功率開關(guān)電路，第一個二級功率開關(guān)電路分別包括PNP型三極管Ql和NPN型三極管Q2，電源模塊提供電源VCC3.3供電至三極管Ql的發(fā)射極，三極管Ql的基極通過電阻R9與主控模塊中芯片U3的Pl.1引腳連接，三極管Ql的集電極通過電阻RlO與三極管Q2的基極連接，三極管Q2的基極還通過電阻Rll接地，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極連接至電機驅(qū)動模塊中繼電器Kl引腳5與二極管Dl正極之間；
第二個二級功率開關(guān)電路分別包括PNP型三極管Q3和NPN型三極管Q4，電源模塊提供電源VCC3.3供電至三極管Q3的發(fā)射極，三極管Q3的基極通過電阻R12與主控模塊中芯片U3的Pl.0引腳連接，三極管Q3的集電極通過電阻R14與三極管Q4的基極連接，三極管Q4的基極還通過電阻R15接地，三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q4的集電極連接至電機驅(qū)動模塊中繼電器Κ2引腳5與二極管D5正極之間。
[0010]所述的一種輪式護理機器人姿態(tài)調(diào)整控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括電池電量測量電路，電池電量測量電路包括型號為LM358的運算放大器U1A、兩針的連接器Pl，UlA的輸出端與主控模塊中芯片U3的Pl.6引腳連接，電源模塊提供電源VCC5供電至運算放大器UlA的正電源端，運算放大器UlA的負電源端接地，運算放大器UlA的同相輸入端接地，運算放大器UlA的反相輸入端通過電阻R3與連接器Pl的引腳2連接，電阻R3與連接器Pl的引腳2之間通過電阻R4接地，運算放大器UlA的反相輸入端還通過電阻R6與自身的輸出端連接，連接器Pl的引腳I通過電阻Rl與主控模塊中芯片U3的Pl.7引腳連接，電阻Rl與主控模塊之間還通過電阻R2接地，電源模塊提供電源VCC24供電至連接器Pl的引腳I。
[0011]本發(fā)明涉及輪式護理機器人坐姿，躺姿，站姿三種姿態(tài)的調(diào)整，可以方便下肢癱瘓殘障人士和腿腳不方便的老年人對下肢的保健訓(xùn)練，采用客戶端軟件控制姿態(tài)的調(diào)整克服了距離的阻礙，方便了用戶的使用。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:(1)通過客戶端操縱控制實現(xiàn)輪式護理機器的姿態(tài)調(diào)整，克服了距離的阻礙，使處于輪式護理機器人一定的距離范圍內(nèi)都能實現(xiàn)機器人的姿態(tài)調(diào)整。(2)通過客戶端按鍵輕松控制護理機器人坐姿，躺姿，站姿的調(diào)整，操作簡單方便。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的機構(gòu)總體架構(gòu)圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的電氣控制總體結(jié)構(gòu)模塊圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的電氣控制藍牙模塊電路圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的電氣控制主控模塊電路圖。
[0017]圖5是本發(fā)明的電氣控制二級功率開關(guān)保護電路圖，其中:
圖5a為第一個電氣控制二級功率開關(guān)保護電路圖，圖5b為第二個電氣控制二級功率開關(guān)保護電路圖。
[0018]圖6是本發(fā)明的電氣控制電機驅(qū)動模塊電路圖。
[0019]圖7是本發(fā)明的電氣控制電池電量檢測電路圖。
[0020]圖8是本發(fā)明的輪式護理機器人躺姿示意圖。