一种助力起身的室内移动机器人

1.本实用新型涉及移动机器人技术领域，尤其是涉及一种助力起身的室内移动机器人。


背景技术：

2.目前，养老机械方面，广泛使用的电动助行器，如电动拐杖、助行架、电动轮椅等。这些机械，功能结构单一，智能化应用程度低、安全性和舒适性明显不足，不能充分满足普通使用者对于独立出行生活的特殊需要。市面上助老机器人大都是爬楼式智能轮椅，而针对室内居家生活的助老机器人几乎没有。老年人在家，起身和坐上轮椅都需别人搀扶，轮椅有时不能稳定停在原地。导致上下轮椅困难，并可能导致坐空摔跤等事故。同时轮椅使用时占地面积较大，室内行驶及转向不便。助力起身式马桶盖板包括马桶本体和扶手，扶手连接在马桶本体侧边。老年人起身时，手臂握住扶手，扶手起到支撑手臂的作用，从而减轻起身时腿部和腰部的受力。这种马桶盖板在一定程度上减小起身时的难度，但在起身时，仍需腿部和腰部较大的发力才能完成起身动作。总体来说，使用上还不方便，对于腰部、腿部力量弱的老年人仍然不适用。
3.上述助老机械在室内使用不方便，虽然轮椅可以移动，但存在移动不方便，体积太大等缺点，其他助力起身装置在使用时需要起立转身，老人使用并不方便，也不能平稳停住。


技术实现要素：

4.本实用新型目的就在于为了解决上述问题而提供一种助力起身的室内移动机器人。可以辅助老年人从机器人直接上下，并具有自动行走功能。机器人座垫还可以根据卧室床、卫生间马桶、餐桌座椅和客厅沙发等不同场景自动升降，实现高度的匹配，方便上下。可以避免老人由于起身、转身等造成老年人摔跤等二次伤害。
5.本实用新型提供了一种助力起身的室内移动机器人，包括：接驳机构、升降机构、移动机构、支撑机构和转向机构；所述接驳机构设置在所述机器人的上部，用于承载用户；所述升降机构设置在所述接驳机构的下侧，用于驱动所述接驳机构升降；所述移动机构设置在所述机器人的下部，用于驱动所述机器人移动；所述支撑机构设置在所述移动机构的下侧，用于固定支撑所述移动机构；所述转向机构设置在所述机器人的前部，用于驱动所述机器人转向。
6.进一步地，所述接驳机构包括座垫、第一接驳机构滑块、第二接驳机构滑块和接驳机构原动件；所述接驳机构原动件驱动所述第一接驳机构滑块和所述第二接驳机构滑块在各自的轨道上水平移动，带动所述座垫前后运动。
7.进一步地，所述升降机构包括升降机构支架、第一升降机构滑块、第二升降机构滑块、第一升降机构原动件、第二升降机构原动件、第三升降机构滑块和第四升降机构滑块；所述第一升降机构原动件和第二升降机构原动件驱动所述第一升降机构滑块、第二升降机
构滑块、第三升降机构滑块和第四升降机构滑块在各自的轨道上上下移动，进而带动所述接驳机构上下运动，实现所述接驳机构的高度调节。
8.进一步地，所述升降机构支架包括上端沿水平方向延伸的水平支架和四周沿竖直方向延伸的竖直支架，所述水平支架为所述第一接驳机构滑块和所述第二接驳机构滑块的轨道；所述竖直支架为所述第一升降机构滑块、第二升降机构滑块、第三升降机构滑块和第四升降机构滑块的轨道。
9.进一步地，所述移动机构包括底盘架、第一驱动轮、第二驱动轮、第一前轮和第二前轮；所述第一驱动轮和所述第二驱动轮连接在所述底盘架的后侧，所述第一前轮和所述第二前轮连接在所述底盘架的前侧，所述第一驱动轮和第二驱动轮使能，并与第一前轮、第二前轮完成机器人的移动。
10.进一步地，所述移动机构还包括第一脚踏杆和第二脚踏杆；所述第一脚踏杆和所述第二脚踏杆对称连接在所述底盘架的两侧。
11.进一步地，所述移动机构还包括驱动轮支架，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮均通过所述驱动轮支架与所述底盘架相连。
12.进一步地，所述支撑机构包括第一支撑机构原动件、第一万向脚杯、保持架、第二万向脚杯和第二支撑机构原动件；所述第一支撑机构原动件和第二支撑机构原动件驱动，使得所述第一万向脚杯和第二万向脚杯上下运动；所述第一万向脚杯和第二万向脚杯之间通过所述保持架相连。
13.进一步地，所述转向机构包括转向机构转杆、第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节、第四旋转关节、第五旋转关节、第六旋转关节、第一连杆、拨杆、握把和第二连杆；所述握把驱动连接所述转向机构转杆，所述转向机构转杆在所述第一旋转关节约束下传力到所述第四旋转关节通过所述拨杆带动所述连杆第一连杆和所述第二连杆左右移动，所述第二旋转关节、第三旋转关节、第五旋转关节和第六旋转关节为组成平行四边形转向架的四个关节，所述第三旋转关节和第五旋转关节旋转，实现第二前轮和第一前轮的左右转向。
14.进一步地，所述转向机构还包括第一前轮支架和第二前轮支架；所述第一前轮支架与所述第三旋转关节相连，所述第二前轮支架与所述第五旋转关节相连；所述第一前轮连接在所述第一前轮支架上，所述第二前轮连接在所述第二前轮支架上。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型一种助力起身的室内移动机器人的机构图；
17.图2为本实用新型一种助力起身的室内移动机器人的侧视图；
18.图3为本实用新型一种助力起身的室内移动机器人的俯视图。
19.附图标记说明：
20.101坐垫；102第一接驳机构滑块；103第二接驳机构滑块；104接驳结构原动件；114连接件；201升降机构机架；202第一升降机构滑块；203 第二升降机构滑块；204第一升降机
构原动件；205第二升降机构原动件； 206第三升降机构滑块；207第四升降机构滑块；301底盘架；302第一驱动轮；303第二驱动轮；304第一前轮；305第二前轮；306第一脚踏杆； 307第二脚踏杆；312驱动轮支架；401第一支撑机构原动件；402第一万向脚杯；403保持架；404第二万向脚杯；405第二支撑机构原动件；501 转向机构转杆；502第一旋转关节；503第二旋转关节；504第三旋转关节； 505第四旋转关节；506第五旋转关节；507第六旋转关节；508第一前轮支架；509第一连杆；510拨杆；511握把；512第二连杆；513第二前轮支架。
具体实施方式
21.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、 "长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、" 水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、 "第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.本实用新型实施例提供了一种助力起身的室内移动机器人，如图1至图3所示，该机器人的运动机构由接驳机构、升降机构、支撑机构、移动机构以及转向机构等五部分构成。所述接驳机构设置在所述机器人的上部，用于承载用户；所述升降机构设置在所述接驳机构的下侧，用于驱动所述接驳机构升降；所述移动机构设置在所述机器人的下部，用于驱动所述机器人移动；所述支撑机构设置在所述移动机构的下侧，用于固定支撑所述移动机构；所述转向机构设置在所述机器人的前部，用于驱动所述机器人转向。本实用新型可以辅助老年人从机器人直接上下，并具有自动行走功能。机器人座垫还可以根据卧室床、卫生间马桶、餐桌座椅和客厅沙发等不同场景自动升降，实现高度的匹配，方便上下。可以避免老人由于起身、转身等造成老年人摔跤等二次伤害。
25.在本实用新型实施例的一个方面，所述接驳机构包括座垫101、第一接驳机构滑块102、第二接驳机构滑块103和接驳机构原动件104；所述接驳机构原动件104驱动所述第一接驳机构滑块102和所述第二接驳机构滑块 103在各自的轨道上水平移动，带动所述座垫101前后运动。
26.在本实用新型实施例的一个方面，所述升降机构包括升降机构支架 201、第一升降机构滑块202、第二升降机构滑块203、第一升降机构原动件204、第二升降机构原动件
205、第三升降机构滑块206和第四升降机构滑块207；所述第一升降机构原动件204和第二升降机构原动件205驱动所述第一升降机构滑块202、第二升降机构滑块203、第三升降机构滑块206 和第四升降机构滑块207在各自的轨道上上下移动，进而带动所述接驳机构上下运动，实现所述接驳机构的高度调节。
27.优选地，如图1所示，所述升降机构支架201包括上端沿水平方向延伸的水平支架和四周沿竖直方向延伸的竖直支架，所述水平支架为所述第一接驳机构滑块102和所述第二接驳机构滑块103的轨道；所述竖直支架为所述第一升降机构滑块202、第二升降机构滑块203、第三升降机构滑块 206和第四升降机构滑块207的轨道。
28.在本实用新型实施例的一个方面，所述移动机构包括底盘架301、第一驱动轮302、第二驱动轮303、第一前轮304和第二前轮305；所述第一驱动轮302和所述第二驱动轮303连接在所述底盘架301的后侧，所述第一前轮304和所述第二前轮305连接在所述底盘架301的前侧，所述第一驱动轮302和第二驱动轮303使能，并与第一前轮304、第二前轮305完成机器人的移动。
29.优选地，所述移动机构还包括第一脚踏杆306和第二脚踏杆307；所述第一脚踏杆306和所述第二脚踏杆307对称连接在所述底盘架301的两侧。所述移动机构还包括驱动轮支架312，所述第一驱动轮302和所述第二驱动轮303均通过所述驱动轮支架312与所述底盘架301相连。
30.在本实用新型实施例的一个方面，所述支撑机构包括第一支撑机构原动件401、第一万向脚杯402、保持架403、第二万向脚杯404和第二支撑机构原动件405；所述第一支撑机构原动件401和第二支撑机构原动件405 驱动，使得所述第一万向脚杯402和第二万向脚杯404上下运动；所述第一万向脚杯402和第二万向脚杯404之间通过所述保持架403相连。
31.在本实用新型实施例的一个方面，所述转向机构包括转向机构转杆 501、第一旋转关节502、第二旋转关节503、第三旋转关节504、第四旋转关节505、第五旋转关节506、第六旋转关节507、第一连杆509、拨杆510、握把511和第二连杆512；所述握把511驱动连接所述转向机构转杆501，所述转向机构转杆501在所述第一旋转关节502约束下传力到所述第四旋转关节505通过所述拨杆510带动所述连杆第一连杆509和所述第二连杆 512左右移动，所述第二旋转关节503、第三旋转关节504、第五旋转关节 506和第六旋转关节507为组成平行四边形转向架的四个关节，所述第三旋转关节504和第五旋转关节506旋转，实现第二前轮305和第一前轮304 的左右转向。
32.优选地，所述转向机构还包括第一前轮支架508和第二前轮支架513；所述第一前轮支架508与所述第三旋转关节504相连，所述第二前轮支架 513与所述第五旋转关节506相连；所述第一前轮304连接在所述第一前轮支架508上，所述第二前轮305连接在所述第二前轮支架513上。
33.在本实用新型具体实施例中：
34.实施例一，机器人姿态调整。当行动不便的老人在沙发、椅子、马桶之间切换时，机身保持稳定使老人安全移动的前提。机器人载人前第一支撑机构原动件401和第二支撑机构原动件405伸长，使得第一万向脚杯402、第二万向脚杯404向下运动接触地面并固定机器人。根据沙发、椅子或床高度的不同，第一升降机构原动件204和第二升降机构原动件205伸长或者缩短，第一升降机构滑块202、第二升降机构滑块203、第三升降机构滑块206、第四升
降机构滑块207带动接驳机构整体上下运动匹配老人所在沙发、椅子或床的高度。
35.实施例二，机器人接驳老人。老人将脚放在第一脚踏杆306、第二脚踏杆307上面，手握住握把511。接驳机构原动件104伸长，第一接驳机构滑块102、第一接驳机构滑块103带动座垫101向后运动，手臂用力，身体前倾，老人微微起身坐上坐垫，接驳机构原动件104收回，坐垫101向前运动。机器人载人后第一支撑机构原动件401和第二支撑机构原动件405收回，使得第一万向脚杯402、第二万向脚杯404向上运动离开地面。
36.实施例三，机器人行驶转向。第一驱动轮302和第二驱动轮303使能，机器人移动。老人手握住握把511，使转向机构转杆501旋转，其中第一旋转关节502、第四旋转关节505和第五旋转关节506在同一平面内，转向机构转杆501传力到旋转关节505带动第一连杆509和第二连杆512左右移动。第二旋转关节503、第三旋转关节504、第五旋转关节506和第六旋转关节507是组成平行四边形转向架的四个关节。第二前轮305和第一前轮 304的车轴分别固连在第三旋转关节504和第五旋转关节506上。第一连杆 509和第二连杆512的左右移动可以实现第二前轮305和第一前轮304的同步转向。四轮机器人相比三轮机器人更具有稳定性，在转弯角度大时，不易发生侧翻事故。手动转向相比遥控转向使老人对方向有更好的把握力度，增加行驶的平稳性。
37.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。