[發(fā)明專利]一種養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人十自由度雙機(jī)械臂結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810505588.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN108724209A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗新剛;汪蘇;李雪冬;張立博;陸晨迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J11/00
• 分類號(hào): B25J11/00;B25J17/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 姜榮麗

本發(fā)明公開了一種養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人十自由度雙機(jī)械臂結(jié)構(gòu)，屬于機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，護(hù)理機(jī)器人的雙機(jī)械臂包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的單機(jī)械臂，單機(jī)械臂具有五個(gè)自由度，分別為肩部前后擺動(dòng)自由度、肩部左右擺動(dòng)自由度、大臂里外旋轉(zhuǎn)自由度、小臂抬放自由度和機(jī)械手抬放自由度，五個(gè)自由度分別由各自電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)各部分結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng),雙機(jī)械臂共有十自由度。通過本發(fā)明提供的雙機(jī)械臂結(jié)構(gòu)，整體布局合理緊湊，所選電機(jī)具有較大的負(fù)載量，能夠?qū)崿F(xiàn)較大負(fù)載，護(hù)理機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)尺寸與人體比例相協(xié)調(diào)，肩寬、臂長(zhǎng)與臂展合適，操作過程簡(jiǎn)單，操作過程中，各自由度之間的運(yùn)行互不干涉，方便實(shí)現(xiàn)看護(hù)者對(duì)被看護(hù)者的照顧。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，具體涉及一種能夠代替或輔助看護(hù)者對(duì)被看護(hù)者進(jìn)行照顧的用于養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人的十自由度雙機(jī)械臂結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前在仿人式服務(wù)機(jī)器人研究領(lǐng)域，當(dāng)今許多國(guó)家都在研究各種有特色的機(jī)器人,而且每個(gè)國(guó)家都有自己的優(yōu)勢(shì)。日本具有先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù),而且模擬人的動(dòng)作是日本主攻方向,未來對(duì)世界的影響不可忽視；歐洲國(guó)家主要集中在醫(yī)療服務(wù)方面,而美國(guó)的主要目的是軍事用途。將機(jī)器人引入到傳統(tǒng)的康復(fù)護(hù)理中,是康復(fù)護(hù)理方面的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。目前機(jī)器人己經(jīng)被應(yīng)用到醫(yī)療肢體運(yùn)動(dòng)輔助、康復(fù)護(hù)理和康復(fù)訓(xùn)練方面。養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人的應(yīng)用不僅促進(jìn)了康復(fù)醫(yī)療的發(fā)展,而且也推動(dòng)了機(jī)器人控制技術(shù)和人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展。國(guó)內(nèi)外己經(jīng)有許多機(jī)構(gòu)對(duì)養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人展開了研究,并取得了一定的成果。但是現(xiàn)有養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人機(jī)械臂操作復(fù)雜、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，功能不完善，機(jī)械臂結(jié)構(gòu)采用傳送帶或者傳送鏈條進(jìn)行傳送，負(fù)載比較低，無法實(shí)現(xiàn)重載，在協(xié)助看護(hù)者對(duì)被看護(hù)者進(jìn)行照顧的過程中起到的作用十分有限。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人代替或輔助看護(hù)者對(duì)被看護(hù)者進(jìn)行照顧，本發(fā)明提供一種養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人十自由度雙機(jī)械臂結(jié)構(gòu)，所述養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人由機(jī)器人主體、與所述機(jī)器人主體連接的兩個(gè)單機(jī)械臂組成的雙機(jī)械臂和連接于所述機(jī)器人主體底部的全向輪移動(dòng)平臺(tái)組成，所述兩個(gè)單機(jī)械臂結(jié)構(gòu)完全相同，分別位于所述機(jī)器人主體上端左右兩側(cè)對(duì)稱分布，每個(gè)單機(jī)械臂具有五個(gè)自由度，因此所述的雙機(jī)械臂為十自由度。

以其中的一個(gè)單機(jī)械臂為例，所述單機(jī)械臂包括肩部、大臂、小臂和機(jī)械手，所述肩部的一端與所述機(jī)器人主體固定連接，另一端通過肩關(guān)節(jié)與所述大臂的一端連接，所述大臂的另一端與所述小臂的一端通過肘關(guān)節(jié)連接，所述小臂的另一端通過腕關(guān)節(jié)與所述機(jī)械手連接。所述肩關(guān)節(jié)處具有兩個(gè)自由度，分別為前后擺動(dòng)自由度和左右擺動(dòng)自由度，所述前后擺動(dòng)自由度用于實(shí)現(xiàn)所述大臂相對(duì)于肩部或主體的前后擺動(dòng)，所述左右擺動(dòng)自由度用于實(shí)現(xiàn)所述大臂相對(duì)于肩部或主體的左右擺動(dòng)。所述大臂內(nèi)具有大臂里外旋轉(zhuǎn)自由度，用于實(shí)現(xiàn)所述大臂的里外旋轉(zhuǎn)。所述肘關(guān)節(jié)處具有小臂抬放自由度，用于實(shí)現(xiàn)所述小臂的抬放。所述腕關(guān)節(jié)處具有機(jī)械手抬放自由度，用于實(shí)現(xiàn)所述機(jī)械手的抬放。所述機(jī)械手用于實(shí)現(xiàn)負(fù)載操作，所述雙機(jī)械臂一共有十個(gè)自由度，十自由度雙機(jī)械臂各部分結(jié)構(gòu)之間的相互配合，完成對(duì)被看護(hù)者的抱舉、抬放等操作，代替或輔助看護(hù)者對(duì)被看護(hù)者進(jìn)行照顧。

所述機(jī)器人主體在腰部處具有兩個(gè)自由度，分別是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人主體左右彎曲的腰部左右彎曲自由度和實(shí)現(xiàn)機(jī)器人主體俯仰的腰部俯仰自由度，機(jī)器人主體的腰部處設(shè)置有互不干涉的第六電機(jī)與第七電機(jī)，所述第六電機(jī)與所述第七電機(jī)分別配置第二平角行星減速器和第三平角行星減速器，所述第六電機(jī)和所述第七電機(jī)分別用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)器人主體實(shí)現(xiàn)腰部的左右彎曲和俯仰。所述全向輪移動(dòng)平臺(tái)位于所述機(jī)器人主體底部，實(shí)現(xiàn)所述養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人整體的移動(dòng)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在：