专利名称：一种基于全向移动底盘的床椅一体化机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及保健护理器械领域，具体地说，是一种同时具备翻身功能与床椅转换功能的一体化机器人机械护理装置。
背景技术：
现有护理床多是在床体上设置可活动的床板，帮助患者坐起或改变卧姿，但功能较为简单。部分产品将护理床的功能与轮椅的功能相结合，提高了使用者的行动能力，但大多数产品智能化程度较低，使用也受到一定的限制。也有产品实现了简单的辅助翻身功能，以减少褥疮的发生并改善使用者在睡眠中的呼吸状况，并减轻护理人员的工作强度，但是由于结构限制，其翻身床板的活动范围很小，翻身轴线位于床面中央，翻身功能均不完善，无法真正改变患者的睡姿。并且目前尚无将上述两项功能相结合的产品出现。因此，长期卧床的老年人和残疾人需要一种能实现常规护理床功能，并结合床椅转换功能和翻身功能， 同时具备较高的自动化水平和智能化水平的多自由度，模块化的机器人护理床系统。现有的申请号为201110023285. 7的专利“一种床椅一体化的多功能护理床”虽然可以同时满足床椅转换功能和翻身功能，但是这种多功能护理床，在床、椅间的转换时，容易是使用者产生身体的下滑，且舒适性较差，安全性不高，且结构及其复杂，制作成本很高，不易实现。
发明内容
针对上述不足之处，本发明提供的床椅一体化机器人，能够实现床椅间的变换和分离结合，并具备较为完善床、椅间转换功能，以及翻身功能，安全性与舒适性大大提升，且结构简单。本发明一种基于全向移动底盘的床椅一体化机器人，包括床椅转换机构与床体构成；所述的床体为矩形筒状结构；床体内部用来放置床椅转换机构；在床体的左侧或右侧设计有开口 ；通过开口使床体内部的床椅转换机构由床体中移出或移入。床椅转换机构包括整体框架、并联机构、联动机构与全向底盘机构；其中，整体框架为一模块化的床面结构，包括座椅框架、曲腿框架、背板框架、腿板框架和脚板框架；其中，整体框架上安装有由电动推杆A、电动推杆B、长连接杆A、长连接杆B、摆杆、滚轮组成的联动机构；座椅框架底部通过并联机构与全向底盘机构相连。所述座椅框架为上下两层结构，座椅框架上层与座椅框架下层间通过连接杆相对固定；座椅框架上层后部侧边通过铰链分别与背板框架、曲腿框架铰接；其中，曲腿框架位于座椅框架上层后部侧边前方，且位于座椅框架上层的内部；背板框架位于座椅框架上层后部侧边后方；座椅框架机构上层前部侧边通过铰链与腿板框架连接，腿板框架前部侧边连接脚板框架。上述电动推杆A的机体端与座椅框架下层铰接，电动推杆A的推杆端与背板框架铰接，电动推杆A的推杆端与背板框架铰接处靠近背板框架与座椅框架上层的铰接处；
所述曲腿框架搭接在与座椅框架上层固定连接的支撑板上；曲腿框架前后侧边的中心处之间安装有具有一定宽度的纵梁；纵梁的正下方设置有摆杆，摆杆的一端与座椅框架下层铰接，另一端铰接有滚轮；摆杆中部与长连接杆A —端铰链连接，长连接杆A另一端通过背板框架横梁B与背板框架铰链连接,长连接杆A与背板框架的铰接处靠近背板框架与座椅框架上层的铰接处。上述电动推杆B的机体端与座椅框架下层铰链连接，电动推杆B的推杆端与腿板框架铰链连接。所述脚板框架的后部侧边通过铰链与腿板框架的前部横梁铰链连接，脚板框架上竖直连接有脚板连杆；长连接杆B的一端与脚板连杆铰链连接，长连接杆B的另一端铰接在座椅框架上层与座椅框架下层前部横梁间固连的座椅竖梁上；其中，长连接杆B与脚板框架连杆的铰接处、腿板框架与脚板框架的铰链处间的垂线和长连接杆B与座椅框架的铰接处、腿板框架与座椅框架间的铰接处间的垂线始终保持平行，且腿板框架的两条侧边均与长连接杆B始终保持平行。 所述全向底盘机构上表面与座椅框架下层间通过并联机构相连；并联机构由四个电动推杆C构成，四个电动推杆C的电机端均通过万向铰链与上层安装框架铰接，四个电动推杆C推杆端分别通过万向铰链与座椅框架下层铰接，上层安装框架上的四个万向铰链间的连线与座椅框架下层上的四个万向铰链间的连线均成矩形。本发明的优点在于I、本发明床椅一体化机器人，能够实现床椅间的变换和分离结合；2、本发明床椅一体化机器人，在背板抬起的过程中，曲腿板先不做任何动作，使用者可以在床上让背板略抬起是自己更加舒适；当背板抬起角度超过45度时，曲腿板开始动作，最终在背板完全抬起时，曲腿板上翘10度，避免了使用者在坐起过程中身体下滑的情况，使安全性大大提升，同时还改善了座椅状态下的舒适性；2、本发明床椅一体化机器人，背板与曲腿板间的相对运动可通过联动机构使用一个电机驱动，腿板和脚板间的相对运动同样通过联动机构由一个电机驱动，当腿板下落时，脚板始终保持与座椅平行，为使用者的脚部提供支撑，由此大大的降低了制造成本，且结构
简单；3、本发明床椅一体化机器人，通过座椅下方的四柱并联机构，可以同时实现护理装置进行左右侧翻，前后倾斜和升降的功能；4、本发明床椅一体化机器人，可通过全向底盘实现床椅转换机构全向移动；
图I为本发明床椅一体化机器人整体结构示意图；图2为本发明中床椅转换机构整体结构示意图；图3为整体框架与联动机构间连接示意图；图4为腿板框架向下运动至极限时结构示意图；图5为背板框架、曲腿框架、腿板框架和脚板框架均处于放平状态时整体框架结构示意图；图6为曲腿框架抬起后的结构示意图7为全向底盘机构结构俯视透视示意图；图8为全向底盘机构上层安装框架与下层安装框架间连接机构示意图以及减震弹簧连接示意图；图9为驱动电机与传动齿轮间驱动方式示意图；图10为并联机构结构示意图；图11为整体框架向前倾斜时并联机构状态图；图12为整体框架向后倾斜时并联机构状态图；图13为整体框架竖直向上升起时并联机构状态图；图中 I-床椅转换机构 2-床体 101-整体框架102-并联机构103-联动机构 104-全向底盘机构1011-座椅框架1012-曲腿框架1013-背板框架 1014-腿板框架 1015-脚板框架IOla-支撑板IOlb-纵梁 IOlc-脚板连杆 IOld-座椅竖梁1021-电动推杆C1031-电动推杆A 1032-电动推杆B 1033-长连接杆A 1034-长连接杆B1035-摆杆1036-滚轮1041-上层矩形安1042-下层矩形安装装框架框架1043-轴系安装板 1044-全向轮 1045-驱动电机1046-减震弹簧1047-全向轮座 1048-轮轴1049-传动齿轮A 1050-传动齿轮B
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。本发明提供床椅一体化机器人，如图I所示，如图I所示，包括可移动的床椅转换机构I与固定在底面上的床体2构成。床体2内部用来放置床椅转换机构I。所述床椅转换机构I包括整体框架101、并联机构102、联动机构103与全向底盘机构104，如图2、图3所示。其中，整体框架101为一模块化的床面结构，包括座椅框架1011、曲腿框架1012、背板框架1013、腿板框架1014和脚板框架1015。座椅框架1011、曲腿框架1012、背板框架1013、腿板框架1014和脚板框架1015均为铝合金矩形框架结构。其中，整体框架101上安装有由电动推杆A1031、电动推杆B1032、长连接杆A1033、长连接杆B1034、摆杆1035、滚轮1036组成的联动机构103，如图3所示，通过联动机构102控制座椅框架1011、曲腿框架1012、背板框架1013、腿板框架1014和脚板框架1015间的相对运动。座椅框架1011底部通过并联机构102与全向底盘机构104相连。全向底盘机构104用来控制床椅转换机构I整体的运动，并联机构102控制床椅转换机构I的整体框架101在前、后、左、右四个方向上的倾斜，使床椅转换机构I可实现的翻身动作。所述座椅框架1011为上下两层结构，如图3所示，座椅框架1011上层与座椅框架1011下层间通过连接杆相对固定。座椅框架1011上层后部侧边通过铰链分别与背板框架1013、曲腿框架1012铰接；其中，曲腿框架1012位于座椅框架1011上层后部侧边前方，且位于座椅框架1011上层的内部；背板框架1013位于座椅框架1011上层后部侧边后方。座椅框架1011机构上层前部侧边通过铰链与腿板框架1014连接，腿板框架1014前部侧边连接脚板框架1015。所述座椅框架1011上层、背板框架1013、曲腿框架1012、腿板框架1014与脚板框架1015上表面均覆盖有柔软材料，由此形成座椅面、背板面、曲腿面、腿板面以及脚板面。上述背板框架1013与座椅框架1011间的相对运动通过电动推杆A1031控制，电动推杆A1031的机体端与座椅框架1011下层铰接，电动推杆A1031的推杆端与背板框架1013铰接，电动推杆A1031的推杆端与背板框架1013铰接处靠近背板框架1013与座椅框架1011上层的铰接处，由此使背板框架1013可受到电动推杆A1031推杆端施加的更好的推力与拉力。当电动推杆A1031的推杆端缩短至极限(即电动推杆A1031的机体端与推杆端间距离最小)时，背板框架1013与座椅框架1011上层所在平面共面。当电动推杆A1031的推杆端伸长时，通过电动推杆A1031的推杆端推动背板框架1013，使背板框架1013以背板框架1013与座椅框架1011铰链处为轴逆时针旋转，当电动推杆A1031的推杆端伸长至极限(即电动推杆A1031的机体端与推杆端间距离最大)时，背板框架1013与水平面的夹角为 75。。所述曲腿框架1012搭接在与座椅框架1011上层固定连接的支撑板IOla上，通过支撑板IOla为曲腿框架1012提供机械支撑，避免曲腿框架1012继续向下运动。曲腿框架 1012与支撑板IOla搭接后，曲腿框架1012与座椅框架1011上层所在平面共面。曲腿框架1012前后侧边的中心处之间安装有具有一定宽度的纵梁101b。纵梁IOlb的正下方设置有摆杆1035，摆杆1035的一端与座椅框架1011下层铰接，另一端铰接有滚轮1036。摆杆1035中部与长连接杆A1033 —端铰链连接，长连接杆A1033另一端通过背板框架1013横梁B与背板框架1013铰链连接,长连接杆A1033与背板框架1013的铰接处靠近背板框架1013与座椅框架1011上层的铰接处，由此使长连接杆A1033可受到背板框架1013施加的更好的拉力与推力。上述结构中，在背板框架1013处于水平状态时，滚轮1036与曲腿框架1012不接触，具有间隙，此时曲腿框架1012在座椅框架1011上支撑板IOla的机械支撑下保持水平状态。当背板框架1013逆时针运动时(即背板框架1013在电动推杆A1031的推杆端的推动下逐渐抬起时)，背板框架1013拉动长连接杆A1033，使得摆杆1035受到长连接杆A1033的拉力顺时针运动(即摆杆1035逐渐抬起)，从而使滚轮1036向上抬起。当背板框架1013与水平面夹角为45°时，滚轮1036恰好抬起至与曲腿框架1012上的纵梁IOlc下表面相接触，此时曲腿框架1012扔处于水平状态。当背板框架1013继续逆时针运动时，长连接杆A1033拉动摆杆1035继续做顺时针运动，此时滚轮1036会继续向上抬起，并在的纵梁IOlc上滚动，由此通过滚轮1036在纵梁IOlc底面上滚动，推动并顶起腿板框架1014曲腿框架1012，使腿板框架1014曲腿框架1012以曲腿框架1012与座椅框架1011铰接处为轴顺时针旋转(即腿板框架1014曲腿框架1012逐渐抬起)。通过上述结构，使用者在床上操作背板框架1013抬起的角度小于45°时，曲腿框架1012不会发生任何动作，由此使使用者腿部不会受到曲腿框架1012的干扰，使使用者的舒适度增加。在背板框架1013抬起角度大于45度时，使用者会产生一定的下滑，而由于此时曲腿框架1012的抬起，有效的防止了人体的下滑情况。当背板框架1013与水平面夹角为75°时，曲腿框架1012与水平面夹角为10°。通过曲腿框架1012与背板框架1013间的相互联动，使用者可获得较舒适的坐起状态。上述腿板框架1014与座椅框架1011间的相对运动通过电动推杆B1032控制，电动推杆B1032的机体端与座椅框架1011下层铰链连接，电动推杆B1032的推杆端与腿板框架1014铰链连接，电动推杆B1032的推杆端与腿板框架1014的铰接处靠近腿板框架1014与座椅框架1011上层的铰接处，由此使腿板框架1014可受到电动推杆B1032的推杆端施加的更好的推力与拉力。通过上述结构，当电动推杆B1032的推杆端处于伸长时，使腿板框架1014以腿板框架1014与座椅框架1011铰接处为轴顺时针旋转，当电动推杆B1032的推杆端处于伸长至极限(即电动推杆A1031的机体端与推杆端间距离最大)时，腿板框架1014与水平面的夹角为10°，由此通过腿板框架1014的向上抬起可避免在执行床椅转换机构I与床体2对接或分离时可能遇到的相对干涉与碰撞现象。当电动推杆B1032的推杆端缩短时，使腿板框架1014以腿板框架1014与座椅框架1011铰接处为轴逆时针旋转。当电动推杆B1032的推杆端缩短至极限(即电动推杆A1031的机体端与推杆端间距离最小)时，腿板框架1014与水平面的夹角为-70°，如图4所示，由此背板框架1013配合腿板框架1014向上抬起使使用者呈坐起状态。所述脚板框架1015的后部侧边通过铰链与腿板框架1014的前部横梁铰链连接，脚板框架1015上竖直连接有脚板连杆101c。长连接杆B1034的一端与脚板连杆IOlc铰链连接，长连接杆B1034的另一端铰接在座椅框架1011上层与座椅框架1011下层前部横梁间固连的座椅竖梁IOld上。其中，长连接杆B1034与脚板框架1015连杆的铰接处、腿板框 架1014与脚板框架1015的铰链处间的垂线和长连接杆B1034与座椅框架1011的铰接处、腿板框架1014与座椅框架1011间的铰接处间的垂线始终保持平行，且腿板框架1014的两条侧边均与长连接杆B1034始终保持平行。如图3、图4、图5所示，在长连接杆B1034的作用下，无论腿板框架1014与水平面间夹角为任何大小时，脚板框架1015所在平面与座椅框架1011上层与座椅框架1011下层所在平面始终保持平行。当腿板框架1014运动至与座椅框架1011表面相平时，脚板框架1015也与座椅框架1011表面相平。当腿板框架1014逆时针运动至极限位置时，脚板框架1015仍然与座椅框架1011上层与座椅框架1011下层所在平面相平行。脚板框架1015用来为使用者的脚步提供支撑，增加了床椅转换机构I的舒适性。在床状态时，床椅转换机构I位于床体2内部，床体2与床椅转换机构I相对固定，背板框架1013、曲腿框架1012、腿板框架1014和脚板框架1015均处于放平状态，如图5所示，此状态可实现作为床的全部功能。在此状态下，使用者可以操作背板框架1013向上抬起一定角度，且当角度小于45°时不至使曲腿框架1012动作，由此可实现单独起背功能，如图3所示。在使用者进行床椅转换操作时，可控制背板框架1013和腿板框架1014同时动作至轮椅状态，实现坐起功能。此时曲腿框架1012抬起，如图6所示，脚板框架1015始终保持与座椅框架1011相平，有效地避免使用者在坐起过程中身体下滑的情况，并为使用者的脚部提供支撑，提高了使用者坐起的安全性与舒适性。所述全向底盘机构104为一种高负载的全向轮底盘，为上下两层结构，如图7所示，包括上层安装框架1041、下层安装框架1042、四个轴系安装板1043、四个全向轮1044、四个驱动电机1045以及四个减震弹簧1046。其中，上层安装框架1041与下层安装框架1042间通过连接件相对固定连接。四个轴系安装板1043均与下层安装框架1042铰链连接，且位于下层安装框架1042内侧，由此最大程度的减小了全向底盘机构104的体积。每个轴系安装板1043上表面分别通过一个高刚度减震弹簧1046与上层安装框架1041铰链连接，如图8所示。每个轴系安装板1043底面上固定有一个全向轮座1047，全向轮座1047上通过轮轴1048轴接有一个全向轮1044，四个全向轮1044呈十字形布置。四个轴系安装板1043底面分别固定有一个驱动电机1045，四个驱动电机1045的轴系相对于四个全向轮1044的轴系N偏置，每个驱动电机1045与全向轮1044间的驱动方式为每个驱动电机1045的输出轴上固定套接有传动齿轮A1049，在每个轮轴1048上套接有传动齿轮B1050，传动齿轮A1049与传动齿轮B1050啮合，由此使各个驱动电机1045与各个全向轮1044间通过齿轮传递动力，如图9所示。所述全向轮1044为直径203mm，轮宽77mm，单轮负载为120kg的90°全向轮1044 ;驱动电机1045为直流有刷电机，输出功率为200W。通过上述结构使在上层安装框架1041受到向下的压力时，与下层安装框架1042铰接的各个轴系安装板1043受力并沿铰接处转动，从而使各个全向轮1044可以在受到冲击时在全向底盘机构104垂直方向上上下移动，且在移动过程中各个全向轮1044始终与全向底盘机构104垂直，实现了每个全向轮1044的独立减震，在保证了各个全向轮1044性能的前提下，实现了一般全向底盘所不具备的越障能力，且通过四个减震弹簧1046缓解了全向底盘机构104的振动和噪音的现象。 所述全向底盘机构104中上层安装框架1041与座椅框架1011下层间通过并联机构102相连。并联机构102由四个电动推杆C1021构成，如图10所示，四个电动推杆C1021的电机端均通过万向铰链与上层安装框架1041铰接，四个电动推杆C1021的推杆端分别通过万向铰链与座椅框架1011下层铰接，上层安装框架1041上的四个万向铰链间的连线与座椅框架1011下层上的四个万向铰链间的连线均成矩形，由此整个床椅转换机构I与全向底盘机构104即可通过四个电动推杆C1021相连接。在上述结构中，为了使床椅转换机构I在受到外力时可保持稳定，因此需要使座椅框架1011下层上的四个万向铰链间的连线形成的矩形面积大于上层矩形安装框架1041上的四万向铰链间的连线所形成的矩形，且每个电动推杆C1021与座椅框架铰接处位于每个电动推杆C1021与上层矩形安装框架1041铰接处外侧。所述的床体2为筒状的矩形钢架结构，如图I所示，在床体2的侧面上设计有开口201，床体顶面上设计有床面202，床面202上开有与开口 201连通的床椅转换机构设置口203，用来为床椅转换机构I提供放置空间。所述开口 201的长度位于床椅转换机构I中座椅机构1011的长度与床椅转换机构I整体长度(即床椅转换机构I整体放平状态时，脚板框架1015前侧边与背板框架1013后侧面间距)之间，由此使床椅转换机构I在座椅状态时，可由开口 201处进入到床体2内，且通过床体2的侧面实现床体2内部展平状态床椅转换机构I的周向定位，以提高作为床状态时床椅转换机构I的稳定性。当床椅转换机构I位于床体2内部处于展平状态时，床椅转换机构I的上表面(上述脚板面、腿板面、座椅面与背板面)与床体2上表面接合，形成一个完整的床面。上述床体2四周可以根据需要加手动抽拉式装护栏。在床状态与轮椅状态时，使用者可以操作并联机构102中的四个电动推杆C1021的推杆端伸长或缩短，实现在床状态时的床面升降，前后倾斜和左右翻身等丰富的功能，满足护理，治疗，防褥疮等多种要求。其具体操作如下初始状态下，四个电动推杆C1021均处于原长(即四个电动推杆C1021的伸缩端与机体端距离最小)，此时整体框架101保持与全向底盘机构104平行。当位于前方的两个电动推杆C 1021或位于后方的两个电动推杆C1021伸长时，由于四个电动推杆C1021的长度比发生变化，由此驱动床椅转换机构I的整体框架101相对于全向底盘机构104向后倾斜或向前倾斜，如图11、12所示。当位于前方的两个电动推杆C1021或位于后方的两个电动推杆C1021同步伸长至极限位置时(即电动推杆C 1021的伸缩端与机体端距离最大),床椅转换机构I的整体框架101相对全向底盘机构104向后倾斜45°或向前倾斜45°。此时如果床椅转换机构I处于床状态，即可实现床面向后倾斜或向前倾斜的功能；若床椅转换机构I处于轮椅状态的话，即可实现轮椅向后倾斜或向前倾斜的功能。同理，当位于左侧的两个电动推杆C1021或位于右侧的两个电动推杆C1021同步伸长时，由于四个电动推杆C1021的长度比发生变化，由此驱动床椅转换机构I的整体框架101相对于全向底盘机构104向右倾斜或向左倾斜。当位于左侧的两个电动推杆C1021或位于右侧的两个电动推杆C1021伸长至极限位置时，床椅转换机构I的整体框架101相对全向底盘机构104向右倾斜60°或向左倾斜60° ;此时如果床椅转换机构I处于床状态的话，即可实现床面向右倾斜或向左倾斜，达到使用者向右或向左翻身的功能。当四个电动推杆C1021同步伸长时，由于四个电动推杆C1021的长度比没有发生变化，驱动床椅转换机构I的整体框架101竖直向上升起，如图13所示。当电动推杆C1021伸长至极限位置状态时，座椅框架1011转换机构的整体框架101相对于全向底盘机构104向上升起 IOOmm ;此时如果床椅转换机构I处于床状态的话，即可实现床面升起的功能；若床椅转换机构I处于轮椅状态的话，即可实现轮椅升起的功能。
权利要求
1.一种基于全向移动底盘的床椅一体化机器人，包括床椅转换机构与床体构成；所述的床体为矩形筒状结构；床体内部用来放置床椅转换机构；在床体的左侧或右侧设计有开口 ；通过开口使床体内部的床椅转换机构由床体中移出或移入；其特征在于 床椅转换机构包括整体框架、并联机构、联动机构与全向底盘机构；其中，整体框架为一模块化的床面结构，包括座椅框架、曲腿框架、背板框架、腿板框架和脚板框架；其中，整体框架上安装有由电动推杆A、电动推杆B、长连接杆A、长连接杆B、摆杆、滚轮组成的联动机构；座椅框架底部通过并联机构与全向底盘机构相连； 所述座椅框架为上下两层结构，座椅框架上层与座椅框架下层间通过连接杆相对固定；座椅框架上层后部侧边与背板框架、曲腿框架铰接；其中，曲腿框架位于座椅框架上层后部侧边前方，且位于座椅框架上层的内部；背板框架位于座椅框架上层后部侧边后方；座椅框架机构上层前部侧边通过铰链与腿板框架连接，腿板框架前部侧边连接脚板框架；上述电动推杆A的机体端与座椅框架下层铰接，电动推杆A的推杆端与背板框架铰接，电动推杆A的推杆端与背板框架铰接处靠近背板框架与座椅框架上层的铰接处； 所述曲腿框架搭接在与座椅框架上层固定连接的支撑板上；曲腿框架前后侧边的中心处之间安装有具有一定宽度的纵梁；纵梁的正下方设置有摆杆，摆杆的一端与座椅框架下层铰接，另一端铰接有滚轮；摆杆中部与长连接杆A —端铰链连接，长连接杆A另一端通过背板框架横梁B与背板框架铰链连接，长连接杆A与背板框架的铰接处靠近背板框架与座椅框架上层的铰接处； 上述电动推杆B的机体端与座椅框架下层铰链连接，电动推杆B的推杆端与腿板框架铰链连接； 所述脚板框架的后部侧边通过铰链与腿板框架的前部横梁铰链连接，脚板框架上竖直连接有脚板连杆；长连接杆B的一端与脚板连杆铰链连接，长连接杆B的另一端铰接在座椅框架上层与座椅框架下层前部横梁间固连的座椅竖梁上；其中，长连接杆B与脚板框架连杆的铰接处、腿板框架与脚板框架的铰链处间的垂线和长连接杆B与座椅框架的铰接处、腿板框架与座椅框架间的铰接处间的垂线始终保持平行，且腿板框架的两条侧边均与长连接杆B始终保持平灯； 所述全向底盘机构上表面与座椅框架下层间通过并联机构相连；并联机构由四个电动推杆C构成，四个电动推杆C的电机端均通过万向铰链与上层安装框架铰接，四个电动推杆C推杆端分别通过万向铰链与座椅框架下层铰接，上层安装框架上的四个万向铰链间的连线与座椅框架下层上的四个万向铰链间的连线均成矩形。
2.如权利要求I所述基于全向移动底盘的床椅一体化机器人，其特征在于所述座椅框架下层上的四个万向铰链间的连线形成的矩形面积大于上层矩形安装框架上的四万向铰链间的连线所形成的矩形，且每个电动推杆C与座椅框架铰接处位于每个电动推杆C与全向底盘机构上表面铰接处外侧。
3.如权利要求I所述基于全向移动底盘的床椅一体化机器人基于全向移动底盘的床椅一体化机器人，其特征在于所述电动推杆A的电动推杆A的推杆端缩短至极限，背板框架与座椅框架上层所在平面共面；电动推杆A的推杆端伸长至极限时，背板框架与水平面的夹角为75°。
4.如权利要求I所述基于全向移动底盘的床椅一体化机器人，其特征在于所述曲腿框架与支撑板搭接后，曲腿框架与座椅框架上层所在平面共面。
5.如权利要求I所述基于全向移动底盘的床椅一体化机器人，其特征在于所述背板框架处于水平状态时，滚轮与曲腿框架间具有间隙。
6.如权利要求I所述基于全向移动底盘的床椅一体化机器人，其特征在于所述背板框架与水平面夹角为45°时，滚轮与曲腿框架上的纵梁下表面相接触。
7.如权利要求I所述基于全向移动底盘的床椅一体化机器人，其特征在于所述背板框架与水平面夹角为75°时，曲腿框架与水平面夹角为10°。
8.如权利要求I所述基于全向移动底盘的床椅一体化机器人，其特征在于所述电动推杆B的推杆端处于伸长至极限时，腿板框架与水平面的夹角为10° ;电动推杆B的推杆端缩短至极限时，腿板框架与水平面的夹角为-70°。
9.如权利要求I所述基于全向移动底盘的床椅一体化机器人，其特征在于所述全向底盘机构为上下两层结构，包括上层安装框架、下层安装框架、四个轴系安装板、四个全向轮、四个驱动电机以及四个减震弹簧；其中，上层安装框架与下层安装框架间通过连接件相对固定连接；四个轴系安装板均与下层安装框架铰链连接；每个轴系安装板上表面分别通过一个高刚度减震弹簧与上层安装框架铰链连接；每个轴系安装板底面上固定有一个全向轮座，全向轮座上通过轮轴轴接有一个全向轮，四个全向轮呈十字形布置；四个轴系安装板底面分别固定有一个驱动电机，每个驱动电机与全向轮间的驱动方式为每个驱动电机的输出轴上固定套接有传动齿轮A，在每个轮轴上套接有传动齿轮B，传动齿轮A与传动齿轮B啮合；
10.如权利要求I所述基于全向移动底盘的床椅一体化机器人，其特征在于所述座椅框架上层、背板框架、曲腿框架、腿板框架与脚板框架上表面均覆盖有柔软材料。
全文摘要
本发明公开一种基于全向移动底盘的床椅一体化机器人，属于保健护理器械领域，包括床椅转换机构与床体构成，床椅转换机构可由床体中移出或移入；床椅转换机构包括整体框架、并联机构、联动机构与全向底盘机构；整体框架又包括座椅框架、曲腿框架、背板框架、腿板框架和脚板框架，其中各个框架间的相对运动通过由多个电动推杆构成的联动机构实现，实现床椅转换功能；且座椅框架底部通过并联机构连接全向底盘机构，通过并联机构实现可以同时实现整体框架的左右侧翻，前后倾斜和升降。全向底盘机构实现床椅转换机构的全向移动。本发明能够实现床椅间的变换和分离结合，并具备较为完善床、椅间转换功能，以及翻身功能，安全性与舒适性大大提升，且结构简单。
文档编号A61G7/015GK102670368SQ201210141349
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者张立志, 王田苗, 范庆麟, 陈殿生 申请人:北京航空航天大学