一种健步机器人的制作方法

1.本实用新型涉及行走辅助器具，特别是一种健步机器人。


背景技术：

2.现有技术中，如公开号为cn101332145a的专利申请中公开一种助行机器人，在扶于杆两端上面对称设置有压力传感器，通过压力传感器来感知老年人的动态关系及是否有摔跤趋向，以控制器来处理各种信息及对驱动系统发出指令，驱动系统作为执行器来改变机器人的运动状态对老年人进行友好扶助。在上述专利申请中，两个压力传感器位于扶手杆的两端，只有施力于相应的压力传感器上，才能获得相应的数据，如果使用者单手接触扶手杆一端产生单边压力信号，容易导致机器人误判，对于独臂的使用者不够友好。公开号为cn103126858a、cn111096878a的专利申请也存在同样的问题。而在公开号为cn107137208a的专利申请中，通过力传感器24实现人体对上平台3的压力检测，由于上平台3相对力感知部件2要靠后，使用者手臂作用于支撑板33前后方向的力和双手作用于扶手32或者上扶杆31前后方向的力通过上固定板23传递给力传感器24，通过上固定板23在直线轴承25上的前后运动带动力传感器24一端的运动，从而实现力传感器对人体作用力的感知。由于所有情况的作用力最后传递到力传感器24，都变成一个结果，即带动力传感器24一端的运动，因此使用的局限性较大，例如无法通过力传感器24获得使用者的转向意图。


技术实现要素：

3.本实用新型所要达到的目的就是提供一种健步机器人，适用群体更广泛，对于独臂的使用者也很友好。
4.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种健步机器人，包括支架和扶手，支架设有控制中心，扶手包括相对支架向左延伸的左侧部、相对支架向右延伸的右侧部以及位于左侧部和右侧部之间的连接部，连接部与支架之间设有用于检测左侧部和右侧部受力情况的传感器组件，传感器组件包括上壳体、下壳体、第一传感器和第二传感器，上壳体与连接部连接，下壳体与支架连接，上壳体、下壳体之间形成安装第一传感器和第二传感器的内腔，第一传感器和第二传感器平行设置，第一传感器和第二传感器的两端分别为受力端和固定端，第一传感器的受力端、第二传感器的受力端与上壳体固定连接，第一传感器的固定端、第二传感器的固定端与下壳体固定连接，上壳体与下壳体之间具有使两者相互不接触的间隙，第一传感器的受力端和第二传感器的受力端错开分布，第一传感器的受力端靠近左侧部设置，左侧部受到的作用力使第一传感器受到挤压、第二传感器受到牵拉，第二传感器的受力端靠近右侧部设置，右侧部受到的作用力使第二传感器受到挤压、第一传感器受到牵拉，第一传感器和第二传感器分别与控制中心电连接传输电信号。
5.作为优选的方案，所述第一传感器和第二传感器左右平行设置，第一传感器的受力端位于第二传感器的固定端的左侧，第一传感器的固定端位于第二传感器的受力端的左侧。
6.作为优选的方案，所述第一传感器和第二传感器前后平行设置，第一传感器的受力端位于第二传感器的固定端的前侧，第一传感器的固定端位于第二传感器的受力端的前侧。
7.作为优选的方案，所述上壳体设有围边，围边套在下壳体的外周，围边内侧设有支撑面，下壳体的顶端面与支撑面之间具有间隙。
8.作为优选的方案，所述扶手的下表面设有上安装腔，上壳体固定在上安装腔内。
9.作为优选的方案，所述支架的顶端设有用于安装显示屏的安装架，显示屏与控制中心电连接，安装架上设有下安装腔，传感器组件固定于下安装腔内。
10.作为进一步优选的方案，所述支架包括基体和升降管，基体设有带动升降管升降的驱动器，升降管的底端与驱动器的输出端连接，升降管的顶端伸出基体并设有安装板，安装板与安装架固定连接。
11.作为优选的方案，所述支架的底部向前延伸出前支脚，前支脚上设有前轮，前轮为带刹车的万向轮。
12.作为优选的方案，所述支架的底部向后延伸出后支脚，后支脚上设有后轮，后轮设有两个并左右对称，后轮内设有助动的电机，电机与控制中心电连接；或者，所述支架的底部向后延伸出后支脚，后支脚上设有后轮，后轮设有两个并左右对称，后轮带有阻尼器。
13.作为优选的方案，所述支架内设有用于供电的电池。
14.采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：将第一传感器和第二传感器集中安装在上壳体、下壳体之间，利用上壳体与与连接部连接，下壳体与支架连接，同时将第一传感器的受力端、第二传感器的受力端与上壳体固定连接，第一传感器的固定端、第二传感器的固定端与下壳体固定连接，实现两个传感器的安装固定，并在上壳体受到作用力后能够检测到，由于连接部位于扶手的中部，使用者对左侧部或右侧部施力，第一传感器和第二传感器都能检测到力的变化，可以判断是左侧部还是右侧部受力更大，从而实现转向、制动、减速等控制。如果是独臂使用者，无论是把手放在左侧部还是右侧部，整个扶手都会受到作用力，第一传感器和第二传感器同样能检测到力的变化，在正常使用中，不会出现只有第一传感器或只有第二传感器检测到力的变化的情况，因此独臂使用者也可以正常使用。上壳体与下壳体之间具有使两者相互不接触的间隙，仅通过第一传感器和第二传感器实现连接，确保使用者对扶手的作用力最后都传递到第一传感器和第二传感器上，确保检测的准确性、稳定性。
附图说明
15.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
16.图1为本实用新型一种健步机器人的结构示意图；
17.图2为本实用新型一种健步机器人的俯视图(无扶手)；
18.图3为本实用新型中传感器组件的俯视图；
19.图4为图3中a-a向的剖视图；
20.图5为图3中b-b向的剖视图；
21.图6为本实用新型中传感器组件的爆炸图；
22.图7为本实用新型一种健步机器人的爆炸图；
23.图8为本实用新型一种健步机器人的俯视图(有扶手)；
24.图9为图8中c-c向的剖视图。
具体实施方式
25.本实用新型提供一种健步机器人，如图1至图9所示，包括支架1和扶手2，支架1设有控制中心100，扶手2包括相对支架1向左延伸的左侧部21、相对支架1向右延伸的右侧部22以及位于左侧部21和右侧部22之间的连接部23，连接部23与支架1之间设有用于检测左侧部21和右侧部22受力情况的传感器组件3，传感器组件3包括上壳体31、下壳体32、第一传感器33和第二传感器34，上壳体31与连接部23连接，下壳体32与支架1连接，上壳体31、下壳体32之间形成安装第一传感器33和第二传感器34的内腔，第一传感器33和第二传感器34平行设置，第一传感器33和第二传感器34的两端分别为受力端和固定端，第一传感器33的受力端、第二传感器34的受力端与上壳体31固定连接，第一传感器33的固定端、第二传感器34的固定端与下壳体32固定连接，上壳体31与下壳体32之间具有使两者相互不接触的间隙，第一传感器的受力端和第二传感器的受力端错开分布，第一传感器的受力端靠近左侧部设置，左侧部受到的作用力使第一传感器受到挤压、第二传感器受到牵拉，第二传感器的受力端靠近右侧部设置，右侧部受到的作用力使第二传感器受到挤压、第一传感器受到牵拉，第一传感器33和第二传感器34分别与控制中心电连接传输电信号。反映到第一传感器33和第二传感器34的具体检测数值中，第一传感器受到挤压，相应的检测数值为正值，第二传感器受到牵拉，相应的检测数值为负值，反之同理。
26.本实用新型将第一传感器33和第二传感器34集中安装在上壳体31、下壳体32之间，利用上壳体31与连接部23连接，下壳体32与支架1连接，同时将第一传感器33的受力端、第二传感器34的受力端与上壳体31固定连接，第一传感器33的固定端、第二传感器34的固定端与下壳体32固定连接，实现两个传感器的安装固定，并在上壳体31受到作用力后能够检测到，由于连接部23位于扶手2的中部，使用者对左侧部21或右侧部22施力，第一传感器33和第二传感器34都能检测到力的变化，若第一传感器33检测到的数值为正值，第二传感器34检测到的数值为负值，则可以判断左侧部21受力更大，或者第一传感器33和第二传感器34检测到的数值均为正值，第一传感器33检测到的数值比第二传感器34检测到的数值要大，也可以判断左侧部21受力更大，反之同理，由于第一传感器33和第二传感器34检测到的数值可以反映出是左侧部21还是右侧部22受力更大，从而实现转向、制动、减速等控制。如果是独臂使用者，无论是把手放在左侧部21还是右侧部22，整个扶手2都会受到作用力，第一传感器33和第二传感器34同样能检测到力的变化，在正常使用中，不会出现只有第一传感器33或只有第二传感器34检测到力的变化的情况，因此独臂使用者也可以正常使用。上壳体31与下壳体32之间具有使两者相互不接触的间隙，仅通过第一传感器33和第二传感器34实现连接，确保使用者对扶手2的作用力最后都传递到第一传感器33和第二传感器34上，确保检测的准确性、稳定性。此外，由于可以通过第一传感器33和第二传感器34检测出使用者的双手对扶手的作用力大小的差别，可以分析出使用者步行姿态的倾向性，使用者或者其监护人、家属可以根据运动后的分析报告，看出使用者左手或右手施力较大，相应的是左腿或右腿支撑的力量较弱，可以有针对性地对较弱的腿部进行强化锻炼，从而达到更好的锻炼或恢复效果。
27.在本实施例中，第一传感器33和第二传感器34左右平行设置，第一传感器33的受力端位于第二传感器34的固定端的左侧，第一传感器33的固定端位于第二传感器34的受力端的左侧。扶手2的左侧部21受到的作用力能够更好地传递至第一传感器33，扶手2的右侧部22受到的作用力能够更好地传递至第二传感器34。由于第一传感器33与上壳体31、下壳体32的连接关系以及第二传感器34与上壳体31、下壳体32的连接关系都是一一对应的，即力的传递方向也是唯一的，因此可以理解的，第一传感器33和第二传感器34也可以前后平行设置，第一传感器33的受力端位于第二传感器34的固定端的前侧，第一传感器33的固定端位于第二传感器34的受力端的前侧。
28.为了避免外力对扶手2的作用力过大，导致第一传感器33和第二传感器34过度形变而损坏，可以上壳体31设有围边311，围边311套在下壳体32的外周，围边311内侧设有支撑面312，下壳体32的顶端面与支撑面312之间具有间隙。一旦下壳体32的顶端面与支撑面312接触，第一传感器33和第二传感器34就不会再进一步形变了，形成一种保护结构。在装配过程中，围边311可以对下壳体32形成预定位的作用，有利于加快装配效率。另外，围边311罩住下壳体32，也可以对安装第一传感器33和第二传感器34的内腔形成一定的防水作用。
29.为方便上壳体31与扶手2装配连接，可以在扶手2的下表面设有上安装腔201，上壳体31固定在上安装腔201内。上壳体31可以直接与上安装腔201过盈配合固定，也可以借助其它零件与扶手2固定。
30.为方便用户了解自身的健康信息，例如展示行走距离、行走速度等等，可以在支架1的顶端设有用于安装显示屏4的安装架5，显示屏4与控制中心电连接，而为方便传感器组件与安装架固定连接，可以在安装架5上设有下安装腔501，传感器组件固定于下安装腔501内。
31.由于使用者存在身高差别，为了让产品能够适合更加广泛的群体，可以设计支架1包括基体11和升降管12，基体11设有带动升降管12升降的驱动器13，升降管12的底端与驱动器13的输出端连接，而考虑到安装架5与升降管12要可靠稳定地连接，为此可以设计升降管12的顶端伸出基体11并设有安装板121，安装板121与安装架5固定连接。安装板121可以焊接在升降管12的顶端，安装板121再通过螺钉与安装架5固定连接，当然也可以采用其它常见的固定连接方式。升降管12可以整体相对基体11升降，也可以是伸缩结构，采用内管加外管的结构，让内管相对外管升降或者让外管相对内管升降。
32.另外，支架1的底部向前延伸出前支脚14，前支脚14上设有前轮141，前轮141为带刹车的万向轮，便于在不使用时锁住前轮141，防止健步机器人意外动作。同时，支架1的底部向后延伸出后支脚15，后支脚15上设有后轮151，后轮151设有两个并左右对称，后轮151内设有助动的电机，电机与控制中心电连接，电机可以提供助力或阻尼，通过控制中心采集的信息控制电机的输出功能，进一步控制后轮151的启停或转速，更好地配合使用者的身体情况。除了通过电机实现阻尼增强锻炼效果，也可以设计后轮带有阻尼器，阻尼器可以设计成可调节的，根据不同人群或不同时期来输出不同的阻尼效果。
33.为了使用更方便，同时增加支架1的配重、降低重心，降低健步机器人倾倒的可能性，可以在支架1内设有用于供电的电池16。
34.本实用新型适合老年人或康复训练的病人使用。除上述优选实施例外，本实用新
型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型权利要求书中所定义的范围。