一种可自由伸缩的护理机器人脚踏板机构的制作方法

本发明涉及智能护理机器人技术领域，具体涉及一种可自由伸缩的护理机器人脚踏板机构。

背景技术：

随着不断地发展，国内乃至世界的人口老龄化程度逐渐加重，其中半失能的老人数量也逐渐增加，半失能老人日常的起居困难程度加大，与此同时，老人的护理工作也给护理人员带来了巨大的工作负担，因此护理机器人应运而生。该机器人能够自主的将被护理人从轮椅(沙发或床)安全抱起，并移运至床边，洗手间或其他位置。该机器人不但大大减轻了护理人员的工作负担，更使得老伴之间的护理成为可能，大大推进了国内护理机器人行业的发展，具有巨大的社会效益。

申请号为201380076990.0的中国专利公开一种护理机器人，该机器人无脚踏板机构，如该专利中图10所示，被护理人脚部是直接踏在基台上的，基台整体尺寸较大。又如专利号为zl201210079799.9的中国专利公开一种起立动作辅助机器人，该机器人如图3所示,踏板23具备板主体230、左右一对臂231、踏板用气缸232、从动轮233。踏板用气缸232具备气缸主体232a和活塞232b。气缸主体232a的一端以能够摆动的方式安装在前面板201的后表面。活塞232b的一端能够出入于气缸主体232a的另一端。活塞232b的另一端以能够摆动的方式安装在板主体230的上表面。通过使活塞232b出入于气缸主体232a，能够使板主体230摆动。此踏板机构使用气缸驱动，结构比较复杂，占用空间较大。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种可自由伸缩的护理机器人脚踏板机构。该脚踏板机构具有自动伸出和收回的功能，将曲柄的旋转变为脚踏板的平动，无需耗能支撑，该脚踏板机构不但能源消耗低，而且更加高效安全。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种可自由伸缩的护理机器人脚踏板机构，其特征在于该脚踏板机构包括电机、曲柄、连杆、连杆铰点、铰点连接板、脚踏板固定件、滚轮安装件、脚踏板、脚踏板加强筋、滑动轮、滚轮滑道和支撑轮；所述滚轮滑道安装在护理机器人下部的机架上，所述脚踏板的左右两端固定有脚踏板固定件，该脚踏板固定件为l型板，l型板的水平面的上表面与脚踏板的下表面固定，l型板的竖直面垂直于脚踏板的平面向上；在脚踏板的下表面还安装有脚踏板加强筋；在脚踏板固定件的外侧固定安装滚轮安装件，所述滚轮安装件为倒l型板，倒l型板的竖直面与相邻的脚踏板固定件固定，倒l型板的水平面朝向脚踏板的外侧，且倒l型板的水平面的长度与脚踏板的长度相匹配；在脚踏板的后端安装铰点连接板，铰点连接板的下部与脚踏板固定，两端同时与相应侧的滚轮安装件固连；所述铰点连接板的远离脚踏板的一侧通过连杆铰点及短轴与连杆的一端连接，连杆的另一端通过短轴与曲柄的一端连接，曲柄的另一端与电机的输出轴连接，所述电机安装在护理机器人下部的机架上。

在滚轮安装件远离电机的一端上安装有滑动轮，所述滑动轮能沿着所述滚轮滑道滚动，在所述滚轮滑道靠近电机的一端上安装支撑轮，所述支撑轮的上端面与滚轮安装件的水平面的下表面接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明机构针对护理机器人设计，将曲柄的旋转变为脚踏板平动的机构，该脚踏板机构具有自动伸出、收回的功能。使用该脚踏板机构能使护理机器人在将被护理人抱起后，脚踏板机构可自动伸出，为被护理人提供脚踏支撑，在护理机器人将被护理人抱至目标位置后，脚踏板可以自动收回，高效安全。

而在护理机器人使用过程中，本发明脚踏板机构是可以自由伸缩的，结构简单，同时机构比较小巧。它的存在可以使被护理人被抱起后双脚踏在脚踏板上，为被护理人的双脚提供支撑；而在不必使用脚踏板机构时，脚踏板机构可以收回。脚踏板机构的存在，可以在护理机器人使用过程中，为被护理人双脚提供支撑，同时可伸出和收回的脚踏板机构的设计可以节省整体空间，使护理机器人更小巧美观。

本发明脚踏板机构结构简单，紧凑，为被护理人的双脚提供了支撑，而且还可以自主伸出和收回，使得护理机器人的自动化水平更高。

附图说明

图1为本发明脚踏板机构的立体结构示意图；

图2为本发明脚踏板机构的左视结构示意图；

图3为本发明脚踏板机构在使用时的安装示意图；

图中：1、电机；2、曲柄；3、连杆；4、连杆铰点；5、铰点连接板；6、脚踏板固定件；7、滚轮安装件；8、脚踏板；9、脚踏板加强筋；10、滑动轮；11、滚轮滑道；12、机架；13、支撑轮。

具体实施方式

下面结合实施例及附图进一步解释本发明，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。

本发明可自由伸缩的护理机器人脚踏板机构(简称脚踏板机构，参见图1-3)包括电机1、曲柄2、连杆3、连杆铰点4、铰点连接板5、脚踏板固定件6、滚轮安装件7、脚踏板8、脚踏板加强筋9、滑动轮10、滚轮滑道11和支撑轮13；所述滚轮滑道11安装在护理机器人下部的机架上，所述脚踏板8的左右两端固定有脚踏板固定件6，该脚踏板固定件6为l型板，l型板的水平面的上表面与脚踏板8的下表面固定，l型板的竖直面垂直于脚踏板的平面向上；在脚踏板8的下表面还安装有脚踏板加强筋9，进一步提高了脚踏板的强度，防止人踩在所述脚踏板8上发生危险；在脚踏板固定件6的外侧固定安装滚轮安装件7，所述滚轮安装件7为倒l型板，倒l型板的竖直面与相邻的脚踏板固定件6固定，倒l型板的水平面朝向脚踏板的外侧，且倒l型板的水平面的长度与脚踏板的长度相匹配；在脚踏板8的后端安装铰点连接板5，铰点连接板5的下部与脚踏板固定，两端同时与相应侧的滚轮安装件7固连，共同为所述的脚踏板8提供支撑；所述铰点连接板5的远离脚踏板的一侧通过连杆铰点4及短轴与连杆3的一端连接，连杆3的另一端通过短轴与曲柄2的一端连接，曲柄2的另一端与电机1的输出轴连接，所述电机1安装在护理机器人下部的机架上；由电机为脚踏板机构的运动提供动力，通过曲柄2、连杆3将动力传递给脚踏板8；

在滚轮安装件7远离电机的一端上安装有滑动轮10，所述滑动轮10能沿着所述滚轮滑道11滚动，在所述滚轮滑道11靠近电机的一端上安装支撑轮13，所述支撑轮13的上端面与滚轮安装件7的水平面的下表面接触。

本发明脚踏板机构实质上是一个对心曲柄滑块机构，脚踏板的行程正好为曲柄长度的两倍，脚踏板完全伸出或完全收回时曲柄和连杆共线，相比于电动推杆等直线机构，占用空间小，结构比较简单，控制相对容易。电机1带动曲柄2旋转，再通过连杆3、连杆铰点4、铰点连接板5、滚轮安装件7带动滑动轮10沿着滚轮滑道11转动，进而带动脚踏板8伸出或收回，实现脚踏板8的平动；滑动轮10和支撑轮13可以保证滚轮安装件7平动。将所述曲柄2的旋转变为所述滑动轮10沿着所述滚轮滑道11在滑道平面上的转动，从而最终变成所述脚踏板8的平动。可以根据需要通过控制电机1控制脚踏板8自由的伸出和收回。

本发明脚踏板机构在使用时需安装在护理机器人的下部，将滚轮滑道11和支撑轮13固定在机架上，保证两个滚轮滑道相互平行且高度一致，并且左右两个支撑轮在机架上的位置保持一致。

本发明脚踏板机构的工作过程是：工作前整个脚踏板机构收缩在护理机器人下部的壳体内，脚踏板8为收回状态，曲柄2、连杆3处于压缩状态，使脚踏板8收入壳体里，呈现收回状态。随着所述的电机1开始工作，曲柄2开始旋转，连杆3在所述的曲柄2的作用下，围绕曲柄2和连杆3的连接短轴相对转动。所述铰点连接板5与滚轮安装件7、脚踏板固定件6与滚轮安装件7之间分别用螺钉紧固连接在一起，共同为脚踏板8提供支撑，脚踏板8、铰点连接板5、脚踏板固定件6和滚轮安装件7作为整体一起随着所述的曲柄2的旋转而沿着水平方向运动。滑动轮10安装在所述的滚轮安装件7上，能沿着所述滚轮滑道11滚动，脚踏板8在所述的连杆3、连杆铰点4、滑动轮10、脚踏板固定件6等连接件的带动下，可以沿着水平方向移动，逐渐从壳体内伸出。随着电机的稳定工作，脚踏板8也被逐渐推动到终点位置，呈现伸出状态。工作结束后，脚踏板8在所述的电机1的作用下，脚踏板收入壳体里，呈现收回状态。

本发明中脚踏板8的长度和宽度为一个相对概念，定义脚踏板8伸出的方向为长度方向，脚踏板8长度方向的边为长边。本申请中的前后左右也为一个相对概念，定义脚踏板8所在方向为前，电机1所在方向为后。

本发明未述及之处适用于现有技术。