一种防止护理机器人翻倒的装置的制作方法

本发明涉及智能护理机器人技术领域，具体涉及一种防止护理机器人翻倒的装置。

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，故护理工作的机器人化的呼声也越来越高。国内的护理机器人行业现仍处于初步发展阶段，并且护理机器人相关的各项技术还有待完善。

在护理机器人进行搬运过程中，由于被护对象的位姿不断调整，被护对象与护理机器人组成的人机系统的重心不断变化，故防止护理机器人翻倒的装置的作用就尤为重要。现阶段已有的护理机器人，如申请号为201380076990.0的中国专利公开一种护理机器人，该机器人的防止翻倒的装置为与机器人固定为一体的安装有脚轮的长度不可变的长杆。该装置完全固定在机器人机身上，与之融为一体，伸出长度不可改变，不能根据人机系统变化的重心调节装置的伸出位置(伸出机身的相对长度)，使得护理机器人外观不简洁、机动性差的缺点。

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，提供一种防止护理机器人翻倒的装置。该装置具有自动伸出、还可根据实际的护理机器人工作状态(机器人的重心位置)调节所述装置的伸出位置，即伸出长度，能够在工作过程中防止该护理机器人因为重心位置的变化发生前倾、翻倒的危险，使得护理机器人在工作过程中保证了被护理人、机器人安全的同时，根据情况的不同提高了护理机器人的机动性。上述的防止翻倒装置不但结构简单，而且高效安全。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，提供一种防止护理机器人翻倒的装置，其特征在于该装置包括导向件、导轨、长杆、脚轮、第一连杆、第二连杆、横梁和电机；所述横梁的上部两端通过导轨连接件分别连接一个长杆的一端，在长杆的另一端的下部通过脚轮安装件连接有脚轮；两个长杆的上下表面均安装有一个导轨，两个长杆相互平行，且等高度；所述导向件沿长杆的长度方向开有通孔，在该通孔内通过保持架在导向件通孔的上下内表面上均安装一排钢珠；每侧的长杆及两个导轨均贯穿于一个导向件的通孔内，且导向件通孔的上下内表面与上下两个导轨的相配合，使导轨和长杆能在导向件通孔内前后移动；两个导向件的上端与护理机器人的底部固定连接；

在两个导向件的内侧垂直于长杆长度方向安装电机安装板，所述电机安装板的两端分别连接两个导向件的内侧，在电机安装板的中部上端安装电机；在横梁的中部通过连杆铰座连接第二连杆的一端，第二连杆的另一端通过转轴与第一连杆的一端铰接，第一连杆的另一端连接电机的输出轴；所述电机为整个装置的驱动元件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明为一种防止护理机器人在工作过程中翻倒的装置，通过利用电机直接带动由两个连杆组成的曲柄摇杆机构运动，进而在滑道导轨系统的作用下使脚轮伸出，通过脚轮进一步支撑固定护理机器人。脚轮伸出的长度是可调节的，能够在工作过程中防止该护理机器人因为重心位置的变化发生前倾、翻倒的危险。上述的防止翻倒装置在保证防止护理机器人翻倒功能的同时，在空间布置上更是一定程度地节省了机器人中的空间占用，具有简洁、高效、安全的优点。

附图说明

图1为本发明防止护理机器人翻倒的装置一种实施例的立体结构示意图；

图2为本发明防止护理机器人翻倒的装置的导向件1的剖视结构示意图；

图3为本发明防止护理机器人翻倒的装置的脚轮完全伸展状态示意图；

图4为本发明防止护理机器人翻倒的装置与护理机器人安装方式示意图；

图中，1、导向件，2、导轨，3、长杆，4、脚轮安装件，5、脚轮，6、电机，7、电机安装板，8、第一连杆，9、第二连杆，10、连杆铰座，11、横梁，12、导轨连接件，13、钢珠，14、保持架，15、机器人本体。

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。

本发明防止护理机器人翻倒的装置(简称装置，参见图1-2)包括导向件1、导轨2、长杆3、脚轮5、第一连杆8、第二连杆9、横梁11和电机6；所述横梁11的上部两端通过导轨连接件12分别连接一个长杆3的一端，在长杆的另一端的下部通过脚轮安装件4连接有脚轮5；两个长杆3的上下表面均安装有一个导轨2，两个长杆3相互平行，且等高度；所述导向件1沿长杆的长度方向开有通孔，在该通孔内通过保持架14在导向件通孔的上下内表面上均安装一排钢珠13；每侧的长杆及两个导轨均贯穿于一个导向件的通孔内，且导向件通孔的上下内表面与上下两个导轨的相配合，使导轨和长杆能在导向件通孔内前后移动，导向件内钢珠的设计使在导轨2和长杆3运动过程中，大大减小了运动阻力；两个导向件的上端与护理机器人的底部固定连接；

在两个导向件的内侧垂直于长杆长度方向安装电机安装板7，所述电机安装板7的两端分别连接两个导向件的内侧，在电机安装板7的中部上端安装电机6；在横梁11的中部通过连杆铰座10连接第二连杆9的一端，第二连杆9的另一端通过转轴与第一连杆8的一端铰接，第一连杆8的另一端连接电机6的输出轴；所述电机6为整个装置的驱动元件；所述电机6、第一连杆8、第二连杆9共同组成曲柄摇杆机构，上述的导向件1、钢珠13、保持架14、导轨2和长杆3共同构成了滑道导轨系统。随着电机6输出轴的转动，带动上述的曲柄摇杆机构运动，进而带动的长杆3及导轨2进行直线运动。

本发明装置的进一步特征在于所述导轨2与导向件上下端面接触的面上均设有v形槽，所述钢珠13能在v形槽中滑动。

本发明防止护理机器人翻倒的装置的工作过程如下：

该装置工作前的状态(参见图1)为：第一连杆8、第二连杆9组成的二连杆完全伸展，呈现为一条直线，此时所述的脚轮5、长杆3、导轨2为收回状态，即导向件此时位于靠近脚轮5的一端。

随着电机6开始工作，电机的输出轴带动第一连杆8转动，与第一连杆8相铰接的第二连杆9在第一连杆8的作用下，与第一连杆8相对转动，电机6、第一连杆8、第二连杆9共同组成曲柄摇杆机构。在第二连杆9的带动下，带动横梁11向前移动，进而带动长杆3向前移动，再在导向件1的导向作用下，使长杆及导轨呈现直线运动，同时安装于长杆3一端的脚轮5以及脚轮安装件4同样进行直线运动。在上述的电机6的驱动下，长杆3、导轨2、横梁11以及相关连接件组成的脚轮架部分，在两个导向件1的作用下，进行直线运动，完成脚轮5的伸出(参见图3)。当脚轮5完全伸出时，第一连杆和第二连杆完全重合，且横梁11紧贴在电机安装板7的后部。

本发明装置在使用过程前，需要安装于护理机器人底部，所述的导向件1与护理机器人主体底盘相连接(参见图4)。所述装置工作过程中，在电机6作用下，根据机器人在工作过程中不同的重心位置，调整伸出脚轮与机器人机身的相对位置，达到防止该护理机器人在工作过程中由于翻倒而发生危险的目的。

本发明中所述的“前”、“后”等方位词语为一个相对概念，定义本申请中脚轮5伸出方向为前，缩回方向为后。

本发明未述及之处适用于现有技术。