[發明專利]一種家用多功能老人智能攙扶機器人

有效

• 申請號: 202010436161.0
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111645082B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 江長鴻;李俊;鄧興宇;韓棟明;劉建波;寧先雄;任紅
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J5/00;B25J9/08;B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

1.一種家用多功能老人智能攙扶機器人，其特征在于：包括封裝部、主執行機構、傳動部、前輪機構、觀測部、測距防撞部、驅動部和控制系統；

所述封裝部整體為柜體結構；

所述主執行機構包括兩個護手（0101）、兩根搖桿（0102）、滾子軸（0103）、兩根延長桿（0104）、兩個螺母座（0105）、兩個滑塊I（0107）、兩個滑軌（0108）、兩塊凸輪基板（0109）、兩根偏心桿（0110）和兩個滑塊II（0112）；

兩塊所述凸輪基板（0109）平行布置在封裝部兩側；所述凸輪基板（0109）上設置有滑道（01091）；所述滑道（01091）上段為豎直段，下段為弧形段；

所述滾子軸（0103）穿入在兩塊凸輪基板（0109）的滑道（01091）中；

所述護手（0101）整體為柱狀；所述護手（0101）上設置有容納手臂的凹槽I（01011）；所述凹槽I（01011）底部安裝有手握軸（01012）；所述護手（0101）側壁上設置有鉸接部（01013）；兩個所述護手（0101）的鉸接部（01013）分別鉸接在滾子軸（0103）的兩端；

兩個所述滑軌（0108）分別豎直固定在兩塊凸輪基板（0109）外側壁上；

兩個滑塊I（0107）分別連接在兩個滑軌（0108）上；

兩個所述螺母座（0105）分別固定在兩個滑塊I（0107）上；

兩根所述延長桿（0104）豎直固定在兩個螺母座（0105）上；

所述搖桿（0102）一端鉸接在延長桿（0104）上，另一端鉸接在滾子軸（0103）上；兩根所述搖桿（0102）平行布置；

兩個所述滑塊II（0112）分別連接在兩個滑軌（0108）上，并位于滑塊I（0107）下方；

所述偏心桿（0110）一端固定在滑塊II（0112）上，另一端為鉸接端，鉸接端與護手（0101）下端鉸接；兩根偏心桿（0110）平行布置；

所述傳動部包括執行電機（1001）、傳動機構I和傳動機構II；

將兩塊凸輪基板（0109）分別記為第一凸輪基板和第二凸輪基板；

所述執行電機（1001）安裝在第一凸輪基板外側壁下端；

所述傳動機構I包括絲杠I（0502）、軸承座I（0503）和絲杠螺母I（0504）；

所述軸承座I（0503）固定在第一凸輪基板外側壁上端；所述絲杠I（0502）下端與執行電機（1001）的輸出端固接，絲杠I（0502）上端從軸承座I（0503）中穿出；所述絲杠I（0502）穿出軸承座I（0503）的端部固定有同步輪I（0505）；所述絲杠螺母I（0504）連接在絲杠I（0502）上；所述絲杠螺母I（0504）與螺母座（0105）固接；

所述傳動機構I包括絲杠II（0506）、絲杠螺母II（0507）、軸承座II（0508）和軸承座III；

所述軸承座II（0508）固定在第二凸輪基板外側壁上端；所述軸承座III固定在第二凸輪基板外側壁下端；所述絲杠II（0506）下端連接在軸承座III中，上端從軸承座II（0508）中穿出；所述絲杠II（0506）穿出軸承座II（0508）的端部固定有同步輪II（0509）；所述同步輪II（0509）和同步輪I（0505）上套設有同步帶（0510）；所述絲杠螺母II（0507）連接在絲杠II（0506）上；所述絲杠螺母II（0507）與螺母座（0105）固接；

所述前輪機構布置在兩塊凸輪基板（0109）的外側壁上；

所述驅動部包括兩個驅動電機（1101）和兩個驅動輪（1102）；

兩個所述驅動電機（1101）分別與兩塊凸輪基板（0109）固接；兩個所述驅動輪（1102）分別與兩個驅動電機（1101）的輸出端固接；

所述觀測部主要構件為視覺識別攝像頭（0701）；所述視覺識別攝像頭（0701）安裝在封裝部上；

所述測距防撞部包括超聲波測距傳感器（0901）和激光測距模傳感器（0902）；

所述超聲波測距傳感器（0901）安裝在第一凸輪基板上；所述激光測距傳感器（0902）安裝在第二凸輪基板上；

工作時，所述視覺識別攝像頭（0701）采集外界圖像信息，并將圖像信息輸出至所述控制系統；所述控制系統處理該圖像信息后，輸出控制指令控制驅動電機（1101）運行，將機器人移動至使用者旁側；

所述超聲波測距傳感器（0901）和激光測距傳感器（0902）實時測量凸輪基板（0109）與使用者的距離信息，并將距離信息輸出至控制系統；所述控制系統將距離信息與警戒距離σ進行比較，若小于警戒距離σ則控制驅動電機（1101）反轉，調整與使用者的相對位置；

當使用者的雙手完全深入兩個護手（0101），并抓住手握軸（01012）時；所述控制系統輸出控制指令控制驅動電機（1101）停止運行，并輸出控制指令控制執行電機（1001）運行；所述執行電機（1001）帶動絲杠螺母I（0504）和絲杠螺母II（0507）向上運行，并帶動主執行機構運行；所述主執行機構的延長桿（0104）做垂直上升運動，搖桿（0102）的上端鉸接點做垂直上升運動，下端鉸接點依滑道（01091）下段運動；所述搖桿（0102）通過滾子軸（0103）帶動護手（0101）繞護手（0101）與偏心桿（0110）的鉸接點做定軸轉動，偏心桿（0110）保持靜止不動；

當所述滾子軸（0103）移動到滑道（01091）上段時，搖桿（0102）和護手（0101）保持相對靜止，共同做垂直上升運動。