[發(fā)明專利]交互式機(jī)器人及便攜式機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010622540.9
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111631919A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚唯堅(jiān);徐寧;王文龍;凌蘋;杜歡;薛鵬鵬;胡心瀅;顧祺源
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海一維弦機(jī)器人有限公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;G16H40/63;G06F3/0487;G06F3/0481;G06F3/01;H05B45/20;H05B45/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 楊鵬

本申請涉及一種交互式機(jī)器人及便攜式機(jī)器人，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。交互式機(jī)器人包括基座、屏幕、大臂、小臂、手柄、第一驅(qū)動組件、第二驅(qū)動組件、力傳感器及控制系統(tǒng)；屏幕設(shè)置于基座上，大臂的一端可轉(zhuǎn)動地連接于基座，大臂的另一端可轉(zhuǎn)動地連接于小臂的一端，手柄連接于小臂的另一端，力傳感器設(shè)置于小臂與手柄的連接處，第一驅(qū)動組件用于驅(qū)動大臂相對于基座轉(zhuǎn)動，第二驅(qū)動組件用于驅(qū)動小臂相對于大臂轉(zhuǎn)動，控制系統(tǒng)用于控制在屏幕上顯示用戶圖形界面，用戶圖形界面與手柄的位置相關(guān)聯(lián)。該交互式機(jī)器人，既能夠進(jìn)行上肢康復(fù)訓(xùn)練或鍛煉，還能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)互動。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種交互式機(jī)器人及便攜式機(jī)器人。

背景技術(shù)

全球社會老齡化日益嚴(yán)重，越來越多的中老年人因缺乏鍛煉或傷病導(dǎo)致上肢運(yùn)動能力下降，而上肢能力直接決定著人們的生活質(zhì)量?，F(xiàn)有的康健機(jī)器人，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大，通常設(shè)置在固定位置，使用不便；同時，還缺乏交互，使用體驗(yàn)效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種交互式機(jī)器人，既能夠進(jìn)行上肢康復(fù)訓(xùn)練或鍛煉，還能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)互動。

本申請的另一個目的在于提供一種便攜式機(jī)器人，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，體積小，便于移動，滿足用戶的隨時隨地使用需求。

本申請是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本申請?zhí)峁┮环N交互式機(jī)器人，包括基座、屏幕、大臂、小臂、手柄、第一驅(qū)動組件、第二驅(qū)動組件、力傳感器及控制系統(tǒng)；

屏幕設(shè)置于基座上，大臂的一端可轉(zhuǎn)動地連接于基座，大臂的另一端可轉(zhuǎn)動地連接于小臂的一端，手柄連接于小臂的另一端，力傳感器設(shè)置于小臂與手柄的連接處，第一驅(qū)動組件用于驅(qū)動大臂相對于屏幕轉(zhuǎn)動，第二驅(qū)動組件用于驅(qū)動小臂相對于大臂轉(zhuǎn)動，控制系統(tǒng)用于控制在屏幕上顯示用戶圖形界面，用戶圖形界面與手柄的位置相關(guān)聯(lián)。

該便攜式機(jī)器人，用戶手握手柄，通過第一驅(qū)動組件驅(qū)動大臂轉(zhuǎn)動、第二驅(qū)動組件驅(qū)動小臂及手柄轉(zhuǎn)動，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶的上肢康復(fù)訓(xùn)練或鍛煉；通過力傳感器實(shí)現(xiàn)力反饋，便于檢測用戶的康復(fù)或鍛煉情況；屏幕與控制系統(tǒng)配合使用，控制系統(tǒng)能夠控制在屏幕上顯示與手柄的位置關(guān)聯(lián)的用戶圖形界面，能夠?qū)崿F(xiàn)交互式的上肢康復(fù)訓(xùn)練和娛樂體驗(yàn)。

在本申請的一實(shí)施方案中，力傳感器用于檢測X方向的力和Y方向的力，大臂的轉(zhuǎn)動軸線和小臂的轉(zhuǎn)動軸線均沿Z方向設(shè)置，屏幕設(shè)置在XY平面內(nèi)。

在上述實(shí)施方式中，手柄在XY平面內(nèi)移動，力傳感器反饋X方向的力和Y方向的力，能夠感知用戶的運(yùn)動趨勢，以便于后臺處理器根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，掌握用戶的恢復(fù)情況。

在本申請的一實(shí)施方案中，力傳感器包括X方向力傳感元件、Y方向力傳感元件、XY力傳感元件連接件、X方向力傳感元件連接件、Y方向力傳感元件連接件，X方向力傳感元件與Y方向力傳感元件通過XY力傳感元件連接件連接，X方向力傳感元件與小臂通過X方向力傳感元件連接件連接，Y方向力傳感元件與手柄通過Y方向力傳感元件連接件連接。

在上述實(shí)施方式中，通過XY方向力傳感元件連接件實(shí)現(xiàn)X方向力傳感元件和Y方向力傳感元件的連接，保證力傳感元件的連接穩(wěn)定；通過X方向力傳感元件連接件和Y方向力傳感元件連接件，實(shí)現(xiàn)力傳感器與小臂和手柄的連接，便于力傳感元件的更換與維修。

在本申請的一實(shí)施方案中，第一驅(qū)動組件設(shè)置在基座上，第二驅(qū)動組件設(shè)置在大臂內(nèi)。

在上述實(shí)施方式中，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，第一驅(qū)動組件設(shè)置于基座上，第二驅(qū)動組件設(shè)置于大臂內(nèi)，使得整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，便于整體的移動，滿足用戶的隨時隨地使用需求。

在本申請的一實(shí)施方案中，每個驅(qū)動組件包括電機(jī)、減速器和編碼器，控制系統(tǒng)用于根據(jù)第一驅(qū)動組件的編碼器和第二驅(qū)動組件的編碼器采集的數(shù)據(jù)計(jì)算手柄的位置，并根據(jù)手柄的位置在屏幕上顯示用戶圖形界面。