[發明專利]一種可分離式多功能康復機器人

有效

• 申請號: 201911116155.0
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN110919665B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 趙萍;張昊;何宇航;邵華晨
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J5/00;A61H3/00;A63B22/02
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 逯雪峰

本發明涉及一種可分離式多功能康復機器人，包括前體移動機器人、多功能車身和調節變換座椅，前體移動機器人可在上位機的指示下，從車身脫離，同時轉換成六自由度機械臂形態，以達到取物、遞送的目的；調節變換座椅可在上位機的指示下，在坐姿狀態的基礎上分別轉化成站立和平躺狀態，以達到幫助使用者輔助站立和提供休息位置的目的；多功能車身附帶有小桌板和傳送帶，小桌板可以方便使用者放置報刊、飲料等雜物，傳送帶可以方便使用者在站立狀態時進行部分軀體運動，本發明結構緊湊，使用方便，提高了智能家居領域機器人服務的智能性，降低了人力資源的浪費，對于日后智能家居的發展有著重要的意義。

技術領域

本發明涉及智能家居領域，具體涉及一種輔助使用者進行坐、臥、立，同時進行適度的軀體運動，并且可以擴展出獨立的前體機器人進行取物的機器人。

背景技術

隨著年齡的增長，老年人出現運動障礙的現象已經屢見不鮮，然而，如何在家中方便老年人行動、減少其受傷的可能的問題一直是社會關注的重點。針對此問題的提出，研究人員構想出了家庭服務機器人的設計，現在已研制出的家庭機器人種類繁多，就其功能可以分為服務類、看護類、娛樂類；但是針對服務類智能家居機器人而言，還存在著以下的問題：

（1）無法協助行動有功能性障礙的老人做站立和行走等運動。

（2）取物型機器人機械臂運動范圍狹隘，且控制操作復雜。

（3）無法幫助老人在站立、坐、臥等情況下進行適當地軀體運動。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種可分離式多功能康復機器人，屬于智能家居服務機器人，結構緊湊、設計新穎，能夠輔助使用者進行坐、臥、立，同時進行適度的軀體運動，并且可以擴展出獨立的前體移動機器人進行取物。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種可分離式多功能康復機器人，包括前體移動機器人、多功能車身以及調節變換座椅，所述前體移動機器人主要由前上凸殼、兩個六自由度機械臂、三角形起落架輪式結構和連接塊組成，其中，前上凸殼作為前體移動機器人的外殼和機身，前上凸殼的上頂面和下底面之間豎直固定有兩個立柱，兩個六自由度機械臂分別連接在立柱上，在上位機的指令下通過電機驅動可以從折疊狀態展開成為便于取物、遞送的六自由度機械臂形態；前上凸殼的下底板上連接有三角形起落架輪式結構，在電機的驅動下三角形起落架輪式結構的搖臂可以收起和放下，所述連接塊由電磁鐵組成，設置在前上凸殼的下底板邊緣，用于完成與多功能車身的連接和斷開功能；

所述多功能車身主要由兩個側護板、兩個側板、兩個扶手、底板、兩個平躺輔助板、傳送帶、小桌板、支撐板、前連接架、四個車輪及多根桿件組成，其中，傳動帶和側板通過桿件連接在底板上，扶手通過側護板靠在側板上，小桌板通過前連接架和車身相連，兩個平躺輔助板用于拓展使用者的平躺面積，支撐板用于提高座椅的穩定性；所述前體移動機器人與所述多功能車身通過彼此接觸面上的錐形柱和錐形孔實現連接定位，在上位機指示下通過電磁體實現連接或斷開；

所述調節變換座椅由椅座、椅背、椅腿和輔助支撐裝置組成，所述座椅通過椅腿與車身底板上的滑槽配合支撐設置在多功能車身上，并能夠在上位機的指示下，在坐姿狀態的基礎上轉化成站立或平躺狀態，其中輔助支撐裝置用于提高平躺狀態的穩定性；

所述前體移動機器人、多功能車身以及調節變換坐椅在上位機的指示下，能夠分離、組合或進行姿態變換，實現幫助使用者取物、遞送及幫助使用者進行站立、坐、臥以及協助使用者站立行走的功能。

進一步地，所述六自由度機械臂由兩個臂桿、多個關節及手爪組成，所述臂桿與立柱之間、臂桿與臂桿之間以及臂桿與手爪之間均通過關節相連，通過電機驅動關節帶動臂桿進行多角度旋轉變換，呈現不同的姿態。

進一步地，兩個所述六自由度機械臂上連接的手爪分別為三爪和四爪；所述手爪的手指部分在上位機指令下實現張開或抓緊。