专利名称：家用搓背与按摩机械手的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种家用保健辅助设备，尤其是一种集搓背、按摩于一体的多功 能装置，具体地说是一种家用搓背与按摩机械手。
背景技术：
近年来，随着人们的生活水平和住房条件的不断改善，在家洗澡已经越来越成为 一种习惯。但是，由于人体身体结构的原因，人们在洗澡时对背部的自我清洗很不方便，而 且背部分布有很多重要的穴位，如果能对这些穴位进行有效的按摩，那么对人们的身体健 康是很有益处的。但据调查显示，在搓背、按摩机械手的研究方面却较少。就目前市场上销 售的各种各样的搓背器来看，大多是功能单一，机器本身的灵活性差，设计不够人性化，智 能化，且产品的价格也很高，市场推广有很大的困难。针对人们洗浴时背部清洗与按摩需求，本实用新型提出了一种新型家用搓背与按 摩机械手。它能够较好的模拟人手的搓背与按摩动作，从而满足人们追求卫生和健康的需 求。
发明内容本实用新型的目的是针对目前家庭搓背与按摩需借助别人帮助，无法自助实现的 难题，设计一种多功能的家用搓背与按摩机械手。本实用新型的技术方案是一种家用搓背与按摩机械手，其特征是它主要包括框架1、左右移动机构2、上下 移动机构3、前后伸缩机构4和前端搓背头机构5，前端搓背头机构5安装在前后伸缩机构4 上，前后伸缩机构4安装在上下移动机构3的滑块306上，上下移动机构3的上、下两分别 端套装在上、下导杆105，111上并与左右移动机构2中的同步带104相连，左右移动机构2 安装在框架1的横梁上。所述的左右移动机构1主要由步进电机101、联轴器102、同步齿形带104组成； 步进电机101安装在带轮安装板109上，步进电机101通过联轴器102与主动轴103相连， 主动轴安装在带轮安装板109和上横梁112之间，主动轴103上安装有主动轮，从动轴107 也安装在带轮安装板109和上横梁112之间，从动轴107上安装有从动轮，主动轴103和从 动轴107分别位于框架1的两侧，同步齿形带104安装在主动轮和从动轮上，同步齿轮形 104通过连接件与上下移动机构2的框板314相连。所述的上下移动机构3主要由步进电机301、同步齿形带312、滑块306和框板314 组成，步进电机301安装在电机安装板303上，电机安装板303固定在框板314的下部，步进 电机301通过联轴器302与主动轴304相连，主动轴304上安装有主动轮311，在框板314 的上部安装有从动轴308，从动轴308上安装有从动轮313，同步齿形带312安装在主动轮 311和从动轮313上；滑块306安装在固定在框板314上的导轨305上，滑块306与同步齿 形带312相连，用于安装前后伸缩机构4的连接板307与滑块306相连；所述的框板314通过上下支架315，316安装在上、下导杆105，111上。所述的主动轴304和从动轴308的两端分别支承在U形侧板310中。所述的前后伸缩机构4主要由安装架414、步进电机401、同步齿形带404、导轨 407和滑块408组成，安装架414的一端固定在上下移动机构3的连接板307上，步进电机 401安装在安装架414的一侧，它通过联轴器402与主动轴403相连，主动轴403上安装有 主动轮405，同步齿形带404安装在主动轮405和位于安装架414另一端的从动轮409上； 导轨407安装在安装架414中，滑块408安装在导轨407上并与齿形同步带404相连作同 步的前后伸缩运动，前端搓背头机构5安装在滑块408上。所述的前端搓背头机构5主要由安装架415、步进电机410、锥齿轮411、搓头轴 412和搓头413组成，安装架415固定在前后伸缩机构4中的滑块408上，步进电机410安 装在安装架415中，锥齿轮411安装在步进电机410的输出轴上，搓头413安装在搓头轴 412上，搓头轴412固定安装有与锥齿轮411啮合的驱动锥齿轮416。本实用新型的有益效果是本实用新型克服了大多数搓背器功能单一，设计不够人性化，智能化，价格昂贵等 缺陷。集搓背、按摩的功能于一身，采用四个方向的运动相配合的方式来提供一种能够较好 的模拟人手搓背与按摩的装置。本实用新型具有搓背、按摩功能，其功能多样化；采用主动式搓背思想，设计人性 化；能够很好的模拟人手的搓背、按摩动作；多自由度配合运动，设计智能化；操作简单方 便，经济实用。本实用新型兼有搓背、按摩功能，其功能多样化，安全可靠，可作为日常的家用电 器使用。本实用新型改变了目前搓背方面的技术资料都是基于被动式搓背思想设计的，现 有的搓背方式需要人的背部贴近搓背器上，而且背部要主动去迎合搓背器的运动，其使用 不便，设计不够人性化。本实用新型采用主动式搓背的设计思想。搓背时，人们不需要去迎 合搓背机的运动，而是搓背器将主动去迎合人的背部来运动，搓背器由被动变主动，它更能 够体现机器的人性化水平。本实用新型的搓背与按摩机械手是基于人手搓背按摩时的运动轨迹设计的，它可 以很好的模拟人手的搓背按摩动作，从而使人们感到更加舒适。本实用新型的搓背与按摩机械手采用多自由度配合运动，从而能够更好的模拟人 手的搓背按摩动作，而且其上安装有多种检测装置，如编码器、力传感器等，可以很好的检 测速度和力度等物理量，其设计智能化。本实用新型结构简单，安装方便，容易使用，经济实用。通过控制电机的转速可以得到不同的搓背、按摩的速度；结构设计紧凑、合理，便于移动；操作简单方便，经济实用.
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型左右移动部分结构示意图。
4[0025]图2中101.电机102.联轴器103.主动轴104.同步带105.上导杆106.同步 带轮107.从动轴108.轴承端盖109.带轮安装板110.铝型材支架111.下导杆112.上横梁。图3为本实用新型的上下移动机构的结构示意图。图4是图3的左视图。图3、图4中301电机302.联轴器303.电机安装板304.主动轴305.导轨306. 滑块307.连接板308.从动轴309.轴承端盖310侧板311.主动轮312.同步带313.从动 轮314框板。图5为本实用新型前后伸缩机构和前端搓背头机构的结构示意图。图6为图4的俯视图。图5、6中401.同步电机402.联轴器403.主动轴404.同步带405.主动轮406. 导轨安装板407.导轨408.滑块409.从动轮410.同步电机411.锥齿轮412.搓头轴413. 搓背头414.前后伸缩机构安装架415.搓背头安装架416驱动锥齿轮；
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。如图1-6所示。一种家用搓背与按摩机械手，它主要包括框架1、左右移动机构2、上下移动机构 3、前后伸缩机构4和前端搓背头机构5，前端搓背头机构5安装在前后伸缩机构4上，前后 伸缩机构4安装在上下移动机构3的滑块306上，上下移动机构3的上、下两分别端套装在 上、下导杆105，111上并与左右移动机构2中的同步带104相连，左右移动机构2安装在框 架1的横梁上。如图1所示。其中的左右移动机构2、上下移动机构3、前后伸缩机构4和前端搓背头机构5除 可根据需要自行设计外，还可采用图2-6所示的结构。其中左右移动机构1主要由步进电机101、联轴器102、同步齿形带104组成，如图 2所示，步进电机101安装在带轮安装板109上，步进电机101通过联轴器102与主动轴103 相连，主动轴安装在带轮安装板109和上横梁112之间，主动轴103上安装有主动轮，从动 轴107也安装在带轮安装板109和上横梁112之间，从动轴107上安装有从动轮，主动轴 103和从动轴107分别位于框架1的两侧，同步齿形带104安装在主动轮和从动轮上，同步 齿轮形104通过连接件与上下移动机构2的框板314相连。上下移动机构3主要由步进电机301、同步齿形带312、滑块306和框板314组成， 如图3、4所示，步进电机301安装在电机安装板303上，电机安装板303固定在框板314的 下部，步进电机301通过联轴器302与主动轴304相连，主动轴304上安装有主动轮311，在 框板314的上部安装有从动轴308，从动轴308上安装有从动轮313，同步齿形带312安装 在主动轮311和从动轮313上；滑块306安装在固定在框板314上的导轨305上，滑块306 同步齿形带312相连，用于安装前后伸缩机构4的连接板307与滑块306相连；所述的框板 314通过上下支架315，316安装在上下导杆105，111上。主动轴304和从动轴308的两端 分别支承在U形侧板310中(如图4所示)。前后伸缩机构4主要由安装架414、步进电机401、同步齿形带404、导轨407和滑块408组成，安装架414的一端固定在上下移动机构3的连接板307上，步进电机401安装 在安装架414的一侧，它通过联轴器402与主动轴403相连，主动轴403上安装有主动轮 405，同步齿形带404安装在主动轮405和位于安装架414另一端的从动轮409上；导轨407 安装在安装架414中，滑块408安装在导轨407上并与齿形同步带404相连作同步的前后 伸缩运动，前端搓背头机构5安装在滑块408上。如图5、6所示前端搓背头机构5主要由 安装架415、步进电机410、锥齿轮411、搓头轴412和搓头413组成，安装架415固定在前后 伸缩机构4中的滑块408上，步进电机410安装在安装架415中，锥齿轮411安装在步进电 机410的输出轴上，搓头413安装在搓头轴412上，搓头轴412固定安装有与锥齿轮411啮 合的驱动锥齿轮416。由图1可以看出本实用新型的家用搓背与按摩机械手主要由框架(可采用铝型材 搭建)、左右移动部分、上下移动部分、前后伸缩部分、前端搓背头部分、控制电路六大部分 组成。左右移动部分、上下移动部分、前后伸缩部分和前端搓背头部分固定在铝型材框架 上，四个方向的运动相互配合，实现搓背功能。控制电路部分安装在铝型材框架的底部。(1)铝型材框架整个框架采用工业铝型材搭建，其外形美观，经济实用，安装拆卸方便。(2)左右移动部分左右移动部分实现整个机架的左右运动，通过步进电机带动同步齿形带左右运 动，从而使固定在同步齿形带上的机械臂也能够随同步齿形带一起运动。左右移动机构主 要由步进电机、联轴器、直线轴承、同步齿形带组成。左右移动机构固定在铝型材上，通过步 进电机带动同步齿形带左右移动，从而使机械手左右移动。为了使机械手能够平稳运行，在 其上下方向上安装有导向机构，通过直线轴承实现导向作用。(3)上下移动部分上下移动机构主要由步进电机、同步齿形带、双导轨滑块机构组成。上下移动机构 通过直线轴承固定在左右移动机构上，并带动前后伸缩机构和前端搓背头移动。同步带的 导向机构采用双导轨滑块机构。(4)前后伸缩部分前后伸缩机构主要由步进电机、同步齿形带、导轨滑块机构组成。前后伸缩机构固 定在上下移动机构上，并带动前端搓背头来回伸缩。(5)前端搓背头部分前端搓背头主要由步进电机、锥齿轮、搓头组成，可实现60°的来回摆动，搓头可 自由选配。(6)控制电路部分 控制电路部分采用单片机控制步进电机，从而实现整个机构的运动控制。
权利要求一种家用搓背与按摩机械手，其特征是它主要包括框架(1)、左右移动机构(2)、上下移动机构(3)、前后伸缩机构(4)和前端搓背头机构(5)，左右移动机构(2)安装在框架(1)的横梁上，上下移动机构(3)的上、下两部分分别装在上、下导杆(105，111)上并与左右移动机构(2)中的同步带(104)相连，前后伸缩机构(4)安装在上下移动机构(3)的滑块(306)上，前端搓背头机构(5)安装在前后伸缩机构(4)上。
2.根据权利要求1所述的家用搓背与按摩机械手，其特征是所述的左右移动机构(2) 主要由步进电机(101)、联轴器(102)、同步齿形带(104)组成；步进电机(101)安装在带轮 安装板(109)上，步进电机(101)通过联轴器(102)与主动轴(103)相连，主动轴安装在带 轮安装板(109)和上横梁(112)之间，主动轴(103)上安装有主动轮，从动轴(107)也安装 在带轮安装板(109)和上横梁(112)之间，从动轴(107)上安装有从动轮，主动轴(103)和 从动轴(107)分别位于框架(1)的两侧，同步齿形带(104)安装在主动轮和从动轮上，同步 齿轮形(104)通过连接件与上下移动机构(3)的框板(314)相连。
3.根据权利要求1所述的家用搓背与按摩机械手，其特征是所述的上下移动机构(3) 主要由步进电机(301)、同步齿形带(312)、滑块(306)和框板(314)组成，步进电机(301) 安装在电机安装板(303)上，电机安装板(303)固定在框板(314)的下部，步进电机(301) 通过联轴器(302)与主动轴(304)相连，主动轴(304)上安装有主动轮(311)，在框板(314) 的上部安装有从动轴(308)，从动轴(308)上安装有从动轮(313)，同步齿形带(312)安装 在主动轮(311)和从动轮(313)上；滑块(306)安装在固定在框板(314)上的导轨(305) 上，滑块(306)与同步齿形带(312)相连，用于安装前后伸缩机构(4)的连接板(307)与滑 块(306)相连；所述的框板(314)通过上下支架(315，316)安装在上、下导杆(105，111)上。
4.根据权利要求3所述的家用搓背与按摩机械手，其特征是所述的主动轴(304)和从 动轴(308)的两端分别支承在U形侧板(310)中。
5.根据权利要求1所述的家用搓背与按摩机械手，其特征是所述的前后伸缩机构(4) 主要由安装架(414)、步进电机(401)、同步齿形带(404)、导轨(407)和滑块(408)组成， 安装架(414)的一端固定在上下移动机构(3)的连接板(307)上，步进电机(401)安装在 安装架(414)的一侧，它通过联轴器(402)与主动轴(403)相连，主动轴(403)上安装有主 动轮(405)，同步齿形带(404)安装在主动轮(405)和位于安装架(414)另一端的从动轮 (409)上；导轨(407)安装在安装架(414)中，滑块(408)安装在导轨(407)上并与齿形同 步带(404)相连作同步的前后伸缩运动，前端搓背头机构(5)安装在滑块(408)上。
6.根据权利要求1所述的家用搓背与按摩机械手，其特征是所述的前端搓背头机构 (5)主要由安装架(415)、步进电机(410)、锥齿轮(411)、搓头轴(412)和搓头(413)组成， 安装架(415)固定在前后伸缩机构(4)中的滑块(408)上，步进电机(410)安装在安装架 (415)中，锥齿轮(411)安装在步进电机(410)的输出轴上，搓头(413)安装在搓头轴(412) 上，搓头轴(412)固定安装有与锥齿轮(411)啮合的驱动锥齿轮(416)。
专利摘要一种家用搓背与按摩机械手，其特征是它主要包括框架(1)、左右移动机构(2)、上下移动机构(3)、前后伸缩机构(4)和前端搓背头机构(5)，左右移动机构(2)安装在框架(1)的横梁上，上下移动机构(3)的上、下两部分分别装在上、下导杆(105，111)上并与左右移动机构(2)中的同步带(104)相连，前后伸缩机构(4)安装在上下移动机构(3)的滑块(306)上，前端搓背头机构(5)安装在前后伸缩机构(4)上。本实用新型结构简单，安装方便，容易使用，经济实用。
文档编号A61H7/00GK201683823SQ201020216349
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者朱毅, 李健, 王李苏, 韩良 申请人:东南大学;新天林科技实业(南京)有限公司