一種可自由伸縮的護理機器人腳踏板機構的製作方法

2023-06-07 04:10:46

本發明涉及智能護理機器人技術領域，具體涉及一種可自由伸縮的護理機器人腳踏板機構。

背景技術：

隨著不斷地發展，國內乃至世界的人口老齡化程度逐漸加重，其中半失能的老人數量也逐漸增加，半失能老人日常的起居困難程度加大，與此同時，老人的護理工作也給護理人員帶來了巨大的工作負擔，因此護理機器人應運而生。該機器人能夠自主的將被護理人從輪椅(沙發或床)安全抱起，並移運至床邊，洗手間或其他位置。該機器人不但大大減輕了護理人員的工作負擔，更使得老伴之間的護理成為可能，大大推進了國內護理機器人行業的發展，具有巨大的社會效益。

申請號為201380076990.0的中國專利公開一種護理機器人，該機器人無腳踏板機構，如該專利中圖10所示，被護理人腳部是直接踏在基臺上的，基臺整體尺寸較大。又如專利號為zl201210079799.9的中國專利公開一種起立動作輔助機器人，該機器人如圖3所示,踏板23具備板主體230、左右一對臂231、踏板用氣缸232、從動輪233。踏板用氣缸232具備氣缸主體232a和活塞232b。氣缸主體232a的一端以能夠擺動的方式安裝在前面板201的後表面。活塞232b的一端能夠出入於氣缸主體232a的另一端。活塞232b的另一端以能夠擺動的方式安裝在板主體230的上表面。通過使活塞232b出入於氣缸主體232a，能夠使板主體230擺動。此踏板機構使用氣缸驅動，結構比較複雜，佔用空間較大。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種可自由伸縮的護理機器人腳踏板機構。該腳踏板機構具有自動伸出和收回的功能，將曲柄的旋轉變為腳踏板的平動，無需耗能支撐，該腳踏板機構不但能源消耗低，而且更加高效安全。

本發明解決所述技術問題採用的技術方案是：提供一種可自由伸縮的護理機器人腳踏板機構，其特徵在於該腳踏板機構包括電機、曲柄、連杆、連杆鉸點、鉸點連接板、腳踏板固定件、滾輪安裝件、腳踏板、腳踏板加強筋、滑動輪、滾輪滑道和支撐輪；所述滾輪滑道安裝在護理機器人下部的機架上，所述腳踏板的左右兩端固定有腳踏板固定件，該腳踏板固定件為l型板，l型板的水平面的上表面與腳踏板的下表面固定，l型板的豎直面垂直於腳踏板的平面向上；在腳踏板的下表面還安裝有腳踏板加強筋；在腳踏板固定件的外側固定安裝滾輪安裝件，所述滾輪安裝件為倒l型板，倒l型板的豎直面與相鄰的腳踏板固定件固定，倒l型板的水平面朝向腳踏板的外側，且倒l型板的水平面的長度與腳踏板的長度相匹配；在腳踏板的後端安裝鉸點連接板，鉸點連接板的下部與腳踏板固定，兩端同時與相應側的滾輪安裝件固連；所述鉸點連接板的遠離腳踏板的一側通過連杆鉸點及短軸與連杆的一端連接，連杆的另一端通過短軸與曲柄的一端連接，曲柄的另一端與電機的輸出軸連接，所述電機安裝在護理機器人下部的機架上。

在滾輪安裝件遠離電機的一端上安裝有滑動輪，所述滑動輪能沿著所述滾輪滑道滾動，在所述滾輪滑道靠近電機的一端上安裝支撐輪，所述支撐輪的上端面與滾輪安裝件的水平面的下表面接觸。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明機構針對護理機器人設計，將曲柄的旋轉變為腳踏板平動的機構，該腳踏板機構具有自動伸出、收回的功能。使用該腳踏板機構能使護理機器人在將被護理人抱起後，腳踏板機構可自動伸出，為被護理人提供腳踏支撐，在護理機器人將被護理人抱至目標位置後，腳踏板可以自動收回，高效安全。

而在護理機器人使用過程中，本發明腳踏板機構是可以自由伸縮的，結構簡單，同時機構比較小巧。它的存在可以使被護理人被抱起後雙腳踏在腳踏板上，為被護理人的雙腳提供支撐；而在不必使用腳踏板機構時，腳踏板機構可以收回。腳踏板機構的存在，可以在護理機器人使用過程中，為被護理人雙腳提供支撐，同時可伸出和收回的腳踏板機構的設計可以節省整體空間，使護理機器人更小巧美觀。

本發明腳踏板機構結構簡單，緊湊，為被護理人的雙腳提供了支撐，而且還可以自主伸出和收回，使得護理機器人的自動化水平更高。

附圖說明

圖1為本發明腳踏板機構的立體結構示意圖；

圖2為本發明腳踏板機構的左視結構示意圖；

圖3為本發明腳踏板機構在使用時的安裝示意圖；

圖中：1、電機；2、曲柄；3、連杆；4、連杆鉸點；5、鉸點連接板；6、腳踏板固定件；7、滾輪安裝件；8、腳踏板；9、腳踏板加強筋；10、滑動輪；11、滾輪滑道；12、機架；13、支撐輪。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖進一步解釋本發明，但並不以此作為對本申請權利要求保護範圍的限定。

本發明可自由伸縮的護理機器人腳踏板機構(簡稱腳踏板機構，參見圖1-3)包括電機1、曲柄2、連杆3、連杆鉸點4、鉸點連接板5、腳踏板固定件6、滾輪安裝件7、腳踏板8、腳踏板加強筋9、滑動輪10、滾輪滑道11和支撐輪13；所述滾輪滑道11安裝在護理機器人下部的機架上，所述腳踏板8的左右兩端固定有腳踏板固定件6，該腳踏板固定件6為l型板，l型板的水平面的上表面與腳踏板8的下表面固定，l型板的豎直面垂直於腳踏板的平面向上；在腳踏板8的下表面還安裝有腳踏板加強筋9，進一步提高了腳踏板的強度，防止人踩在所述腳踏板8上發生危險；在腳踏板固定件6的外側固定安裝滾輪安裝件7，所述滾輪安裝件7為倒l型板，倒l型板的豎直面與相鄰的腳踏板固定件6固定，倒l型板的水平面朝向腳踏板的外側，且倒l型板的水平面的長度與腳踏板的長度相匹配；在腳踏板8的後端安裝鉸點連接板5，鉸點連接板5的下部與腳踏板固定，兩端同時與相應側的滾輪安裝件7固連，共同為所述的腳踏板8提供支撐；所述鉸點連接板5的遠離腳踏板的一側通過連杆鉸點4及短軸與連杆3的一端連接，連杆3的另一端通過短軸與曲柄2的一端連接，曲柄2的另一端與電機1的輸出軸連接，所述電機1安裝在護理機器人下部的機架上；由電機為腳踏板機構的運動提供動力，通過曲柄2、連杆3將動力傳遞給腳踏板8；

在滾輪安裝件7遠離電機的一端上安裝有滑動輪10，所述滑動輪10能沿著所述滾輪滑道11滾動，在所述滾輪滑道11靠近電機的一端上安裝支撐輪13，所述支撐輪13的上端面與滾輪安裝件7的水平面的下表面接觸。

本發明腳踏板機構實質上是一個對心曲柄滑塊機構，腳踏板的行程正好為曲柄長度的兩倍，腳踏板完全伸出或完全收回時曲柄和連杆共線，相比於電動推桿等直線機構，佔用空間小，結構比較簡單，控制相對容易。電機1帶動曲柄2旋轉，再通過連杆3、連杆鉸點4、鉸點連接板5、滾輪安裝件7帶動滑動輪10沿著滾輪滑道11轉動，進而帶動腳踏板8伸出或收回，實現腳踏板8的平動；滑動輪10和支撐輪13可以保證滾輪安裝件7平動。將所述曲柄2的旋轉變為所述滑動輪10沿著所述滾輪滑道11在滑道平面上的轉動，從而最終變成所述腳踏板8的平動。可以根據需要通過控制電機1控制腳踏板8自由的伸出和收回。

本發明腳踏板機構在使用時需安裝在護理機器人的下部，將滾輪滑道11和支撐輪13固定在機架上，保證兩個滾輪滑道相互平行且高度一致，並且左右兩個支撐輪在機架上的位置保持一致。

本發明腳踏板機構的工作過程是：工作前整個腳踏板機構收縮在護理機器人下部的殼體內，腳踏板8為收回狀態，曲柄2、連杆3處於壓縮狀態，使腳踏板8收入殼體裡，呈現收回狀態。隨著所述的電機1開始工作，曲柄2開始旋轉，連杆3在所述的曲柄2的作用下，圍繞曲柄2和連杆3的連接短軸相對轉動。所述鉸點連接板5與滾輪安裝件7、腳踏板固定件6與滾輪安裝件7之間分別用螺釘緊固連接在一起，共同為腳踏板8提供支撐，腳踏板8、鉸點連接板5、腳踏板固定件6和滾輪安裝件7作為整體一起隨著所述的曲柄2的旋轉而沿著水平方向運動。滑動輪10安裝在所述的滾輪安裝件7上，能沿著所述滾輪滑道11滾動，腳踏板8在所述的連杆3、連杆鉸點4、滑動輪10、腳踏板固定件6等連接件的帶動下，可以沿著水平方向移動，逐漸從殼體內伸出。隨著電機的穩定工作，腳踏板8也被逐漸推動到終點位置，呈現伸出狀態。工作結束後，腳踏板8在所述的電機1的作用下，腳踏板收入殼體裡，呈現收回狀態。

本發明中腳踏板8的長度和寬度為一個相對概念，定義腳踏板8伸出的方向為長度方向，腳踏板8長度方向的邊為長邊。本申請中的前後左右也為一個相對概念，定義腳踏板8所在方向為前，電機1所在方向為後。

本發明未述及之處適用於現有技術。