[發(fā)明專利]一種護(hù)理機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811515894.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109397245A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李兵;吳佳豪;劉飛;寧英豪;徐文福;黃海林;宋炎書(shū);梁家樂(lè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）
• 主分類號(hào): B25J5/00
• 分類號(hào): B25J5/00;B25J9/16;B25J17/00;B25J19/02
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 朱本利

本發(fā)明提供了一種護(hù)理機(jī)器人，包括：底盤(pán)、主體部、兩個(gè)機(jī)械手臂、腰部關(guān)節(jié)和頭部，主體部設(shè)有主控裝置；機(jī)械手臂設(shè)有用于控制肩部關(guān)節(jié)左右張開(kāi)、大臂部擺動(dòng)和自轉(zhuǎn)、小臂部擺動(dòng)和自轉(zhuǎn)以及仿生手掌運(yùn)動(dòng)的六個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置，每一旋轉(zhuǎn)裝置均包括手臂伺服電機(jī)和與手臂伺服電機(jī)一一對(duì)應(yīng)的手臂伺服控制器，主控裝置通訊連接手臂伺服控制器并控制機(jī)械手臂各個(gè)部位的動(dòng)作；腰部關(guān)節(jié)設(shè)有用于控制主體部進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)的腰部控制裝置，腰部控制裝置設(shè)有兩個(gè)腰部伺服電機(jī)和與兩個(gè)腰部伺服電機(jī)一一對(duì)應(yīng)的腰部伺服控制器，主控裝置通訊連接腰部伺服控制器并控制主體部的動(dòng)作。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力強(qiáng)、多個(gè)自由度控制精度高、安全性能高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可以進(jìn)行抱人動(dòng)作的護(hù)理機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著人口老齡化的加重，醫(yī)護(hù)人員越來(lái)越緊缺。在護(hù)理過(guò)程中，需要經(jīng)常轉(zhuǎn)移病人，例如將臥床不起的病人抱起后從床上轉(zhuǎn)移至輪椅，這個(gè)過(guò)程需要醫(yī)護(hù)人員有較大的力氣，甚至需要多人合作，服務(wù)這些老年病人需要巨大的時(shí)間和精力，這個(gè)過(guò)程不僅嚴(yán)重影響到護(hù)理人員的工作狀態(tài)，也直接影響到對(duì)病人的服務(wù)質(zhì)量，在醫(yī)院護(hù)理方面，人力資源越來(lái)越緊張，特別是面對(duì)越來(lái)越多的病人時(shí)已顯得力不從心。因此，護(hù)理機(jī)器人的發(fā)展成了必然。

中國(guó)專利申請(qǐng)2017109094101公開(kāi)了一種寬度可調(diào)節(jié)的自收回護(hù)理機(jī)器人用抱人柔臂機(jī)構(gòu)，包括電機(jī)、渦輪、蝸桿、左線輪、左調(diào)節(jié)滑塊、左固定導(dǎo)軌、渦輪固定軸、左線輪軸、左牽引繩導(dǎo)向輪、左同步帶輪、左牽引繩、左側(cè)限位塊、同步帶、第一同步齒輪、第二同步齒輪、傳動(dòng)軸、右同步帶輪、右線輪、右調(diào)節(jié)滑塊、右固定導(dǎo)軌、右線輪軸、右牽引繩導(dǎo)向輪、右牽引繩、右側(cè)限位塊、胸靠、左彈簧板、柔臂限位壓塊和右彈簧板。該技術(shù)方案存在運(yùn)動(dòng)精度低、無(wú)法完成抱人后的轉(zhuǎn)移動(dòng)作等缺陷。

其中，機(jī)器人在抱人過(guò)程中很難分辨例如桌子等障礙物，容易發(fā)生碰撞現(xiàn)象，并且機(jī)器人在抱人過(guò)程中還存在與人接觸過(guò)程的作用力過(guò)大、抱人姿態(tài)不對(duì)、放置病人至輪椅等的位置偏差等難題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種運(yùn)動(dòng)控制精度高的護(hù)理機(jī)器人。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案具體是：

一種護(hù)理機(jī)器人，包括：全向移動(dòng)底盤(pán)、設(shè)在底盤(pán)上的腰部關(guān)節(jié)、通過(guò)腰部關(guān)節(jié)設(shè)置在底盤(pán)上的主體部、設(shè)在主體部?jī)蓚?cè)的兩個(gè)機(jī)械手臂和設(shè)在主體部上方的頭部，機(jī)械手臂包括肩部關(guān)節(jié)、大臂部、肘部關(guān)節(jié)、小臂部、腕部關(guān)節(jié)和仿生手掌；其中，主體部設(shè)有主控裝置；

機(jī)械手臂設(shè)有用于控制肩部關(guān)節(jié)左右張開(kāi)、大臂部擺動(dòng)和自轉(zhuǎn)、小臂部擺動(dòng)和自轉(zhuǎn)以及仿生手掌運(yùn)動(dòng)的六個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置，每一旋轉(zhuǎn)裝置均包括手臂伺服電機(jī)和與手臂伺服電機(jī)一一對(duì)應(yīng)的手臂伺服控制器，主控裝置通訊連接手臂伺服控制器并控制機(jī)械手臂各部位的動(dòng)作；

腰部關(guān)節(jié)設(shè)有用于控制主體部進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)的腰部控制裝置，腰部控制裝置設(shè)有兩個(gè)腰部伺服電機(jī)和與兩個(gè)腰部伺服電機(jī)一一對(duì)應(yīng)的腰部伺服控制器，主控裝置通訊連接腰部伺服控制器并控制主體部的動(dòng)作；

底盤(pán)設(shè)有用于實(shí)時(shí)定位導(dǎo)航的激光雷達(dá)，主控裝置控制連接激光雷達(dá)并控制底盤(pán)移動(dòng)至指定位置。

本發(fā)明中的主控裝置和機(jī)械手臂的六個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置中的手臂伺服控制器通訊連接，進(jìn)一步控制六個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置中的手臂伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂六自由度的獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步完成肩部關(guān)節(jié)左右張開(kāi)、大臂部擺動(dòng)和自轉(zhuǎn)、小臂部擺動(dòng)和自轉(zhuǎn)以及仿生手掌運(yùn)動(dòng)的一系列動(dòng)作。

進(jìn)一步的，主控裝置和腰部關(guān)節(jié)的兩個(gè)腰部伺服控制器通訊連接，以控制兩個(gè)腰部伺服電機(jī)的工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通過(guò)腰部關(guān)節(jié)控制主體部的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和/或俯仰運(yùn)動(dòng)。

主控裝置還與底盤(pán)上的激光雷達(dá)控制連接，以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)底盤(pán)到達(dá)指定位置，具體的，底盤(pán)設(shè)有多個(gè)全向移動(dòng)輪，例如設(shè)置四個(gè)全向移動(dòng)輪，其中全向移動(dòng)輪可以采用麥克納姆輪，以進(jìn)行底盤(pán)的移動(dòng)與定位。