[發明專利]一種進食輔助機器人

有效

• 申請號: 201711247871.3
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108161942B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 田和強;鄭晨玲;李建永;馬龍鑫;王晨晨;楊通;蔣佳坤;朱炫炫
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 韓玉昆

1.一種進食輔助機器人，其特征在于，包括夾持器、機械臂以及用于帶動所述夾持器和機械臂整體做升降運動、前后移動及左右擺動的主體旋轉升降裝置，夾持器包括夾持器外殼及設置在夾持器外殼前端的用于夾取食物的勺子，夾持器外殼與所述機械臂的前端相鉸接并能夠相對于所述機械臂上下擺動，所述勺子包括第一半勺和第二半勺，所述夾持器外殼內設置有用于帶動所述第一、第二半勺相互分離和相互靠攏的夾持驅動裝置；所述主體旋轉升降裝置包括第一連桿和第二連桿，第一連桿的一端與所述機械臂的后端相連，第二連桿的一端與所述第一連桿相鉸接，第一連桿的長度大于第二連桿的長度；所述主體旋轉升降驅動裝置還包括用于改變第一連桿和第二連桿之間的夾角的升降驅動機構；所述升降驅動機構包括用于帶動所述第一連桿未與機械臂相連的一端做升降運動的第一升降驅動機構以及用于帶動所述第二連桿未與第一連桿相連的一端做升降運動的第二升降驅動機構；當第一連桿和第二連桿做同步升降運動時，第一、第二連桿之間的夾角不變，所述機械臂和夾持器在第一、第二連桿的作用下做升降運動；當第一連桿和第二連桿做異步升降運動時，第一連桿、第二連桿之間的夾角改變，所述機械臂和夾持器在第一、第二連桿的作用下做前后移動；所述第一升降驅動機構包括第四電機、第二滾珠絲杠副、第一上導向關節和第二上導向關節，第二滾珠絲杠副包括由第四電機驅動旋轉的第二絲杠及與第二絲杠相適配的第二滾珠軸承，第二絲杠旋轉帶動第二滾珠軸承沿第二絲杠做升降運動，第二滾珠軸承與所述第一上導向關節相連，第一上導向關節還與所述第二上導向關節相連，所述第一連桿未與機械臂相連的一端與所述第二上導向關節相鉸接；所述第二升降驅動機構包括第五電機、第三滾珠絲杠副、第一下導向關節和第二下導向關節，第三滾珠絲杠副包括由第五電機驅動旋轉的第三絲杠及與第三絲杠相適配的第三滾珠軸承，第三絲杠旋轉帶動第三滾珠軸承沿第三絲杠做升降運動，第三滾珠軸承與所述第一下導向關節相連，第一下導向關節還與所述第二下導向關節相連，所述第二連桿未與第一連桿相連的一端與所述第二下導向關節相鉸接；所述主體旋轉升降裝置還包括用于帶動所述第一連桿、第二連桿、機械臂及夾持器整體進行左右擺動的擺動驅動機構，所述擺動驅動機構包括第六電機、主動軸、從動軸及傳動組件，所述主動軸由第六電機帶動旋轉，主動軸通過傳動組件帶動從動軸旋轉，所述傳動組件包括套置在主動軸上部且隨主動軸同步旋轉的上聯動塊以及套置在主動軸下部且隨主動軸同步旋轉的下聯動塊，所述從動軸的頂端與上聯動塊相連、底端與下聯動塊相連；所述第二上導向關節的一端套置在主動軸上、另一端套置在從動軸上，第二下導向關節的一端套置在主動軸上、另一端套置在從動軸上，從動軸旋轉時帶動第二上、下導向關節繞主動軸旋轉，從而帶動所述第一連桿、第二連桿、機械臂及夾持器整體左右擺動。

2.根據權利要求1所述的一種進食輔助機器人，其特征在于，所述夾持驅動裝置包括第一勺桿、第二勺桿、第一勺柄、第二勺柄和轉軸，第一勺柄和第二勺柄交叉設置且兩者的中部相互鉸接，所述第一半勺設置在第一勺柄的前端，第二半勺設置在第二勺柄的前端，第一勺柄的末端與所述第一勺桿的前端相鉸接，第二勺柄的末端與第二勺桿的前端相鉸接，第一勺桿的末端和第二勺桿的末端共同套置在所述轉軸上且繞轉軸同步轉動，所述第一勺桿、第二勺桿、第一勺柄和第二勺柄配合形成平行四邊形機構；所述夾持驅動裝置還包括用于帶動所述轉軸作往復直線運動的直線驅動機構。

3.根據權利要求2所述的一種進食輔助機器人，其特征在于，所述直線驅動機構包括第一電機及由第一電機驅動的第一滾珠絲杠副，所述第一電機安裝在所述夾持器外殼上，第一滾珠絲杠副包括第一絲杠及與第一絲杠相適配的第一滾珠軸承，第一絲杠由所述第一電機驅動，所述轉軸設置在第一滾珠軸承上，所述第一電機通過第一滾珠絲杠副及所述平行四邊形機構的相互配合實現對第一半勺和第二半勺的開合控制。

4.根據權利要求1所述的一種進食輔助機器人，其特征在于，所述機械臂包括臂架及設置在臂架前端的第一傳動軸，所述夾持器外殼上開設有與所述第一傳動軸相適配的軸孔，所述臂架上設置有用于驅動所述第一傳動軸轉動的旋轉驅動機構，旋轉驅動機構通過驅動所述第一傳動軸轉動帶動所述夾持器外殼相對于臂架的前端上下擺動。