一种拐杖控制车助行机器人的制作方法

本实用新型涉及适应控制型机器人领域，更具体涉及一种拐杖控制车助行机器人。

背景技术：

助行机器人是一种可以辅助老人和残疾人行走的特殊服务机器人，它的目的是代替传统的助行器（如拐杖、助步架等）在保证老人和残疾人行走安全的基础上，大大提高其独立生活能力及生活质量。

现有的助行机器人采用的复杂的结构和控制程序，虽然已经可以进行基本行走,但是还远远不能达到人体行走的快速性、稳定性和协调性。而且使用方法复杂、价格昂贵、难以掌握。有的助行机器人还会由于因使用方法不当而出现较多的安全隐患而难以推广。

技术实现要素：

本实用新型的目的是在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种拐杖控制车助行机器人，它运用拐杖和车型轨迹机器人组合，将两者的优势互补，在拐杖上加入控制器，在接入车型轨迹机器人中，实现通过机器人与人的配合达到助行的效果,不但借助了人体的平衡性与协调性,而且又可以发挥机器机构的动力性。它的结构简单，使用安全方便，可轻松的帮助老人和残疾人行走。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

一种拐杖控制车助行机器人，包括车体、车轮、小车电机齿轮箱组件、高度可调拐杖、拐杖把手握力式操控开关、超声波测距探头、小车避障超声波探头和8路输入4路输出开关量模块MR-D0804-K，车轮与小车电机齿轮箱组件连接，所述的车体的前端设置小车避障超声波探头，车体的左右两边设置超声波测距探头，车体的上表面前端两侧分别设置一个插口，插口的一侧壁设置向插口内凸起的凸槽电极，所述的高度可调拐杖的下端为插头，插头插入车体的插口内，插头上设置与凸槽电极相契合的凹槽电极，高度可调拐杖的顶端为拐杖腋托，拐杖腋托下方设置拐杖把手握力式操控开关，所述的拐杖把手握力式操控开关包括手柄和握力式开关，手柄连接在高度可调拐杖的拐柱上，手柄下方与握力式开关上方分别与压簧的两端通过螺栓纵向连接，在常态时握力式开关的开关电极由于压簧的张力呈现断开状态，握力式开关通过导线与凹槽电极连接，凹槽电极与车体中电源连接，安装在车体里的8路输入4路输出开关量模块MR-D0804-K的第一、第二输入口按顺序通过导线分别和两个凸槽电极连接、第三、四个输入口分别用导线连接车体左右的超声波测距探头、第五个输入口用导线连接到小车避障超声波探头上、前两路输出口按顺序分别用导线分别连接到左、右轮子的电机齿轮箱组件的电机上，后两路输出口分别连接拐杖腋托前后方的白LED灯和红LED灯。

所述的电机齿轮箱组件中的减速箱采用上海力克机器人rv减速器LKRD-E型。

所述的高度可调拐杖的两根竖直拐柱从下至上设置多排螺纹孔，手柄的两端头通过螺钉固定在拐柱的螺纹孔内，从而可以上下移动拐杖把手握力式操控开关至合适的高度。进一步提高安全性，在两个手柄的相对面分别通过合页连接卡口式挂钩，两个卡口式挂钩搭接钩住后，使得两个高度可调拐杖形成H型，从而结构更加牢固。

车体上装有便携小车肩背带，它用螺钉固定在小车中央两侧的底盘上，所用的材料是牛皮材料。

高度可调拐杖的拐杖采用绝缘胶皮包裹，拐杖胶皮为耐磨橡胶材料。

本实用新型具有以下优点：拐杖控制电极车载插入口的电极（凹槽电极）插入到凸槽电极中通过拐杖控制电极车载插入口中的导线连接到拐杖把手握力式操控开关中。手掌操作（紧握、放松）拐杖把手握力式操控开关，可以控制小车的开和停。实现通过机器人与人的配合达到助行的效果,不但借助了人体的平衡性与协调性,而且又可以发挥机器机构的动力性。结构简单，使用安全方便，可轻松的帮助老人和残疾人行走，具有较好的应用价值，市场前景好等特点。

附图说明

图1为一种拐杖控制车助行机器人的结构示意图。

1--拐杖腋托，2--卡口式挂钩，3--拐杖把手握力式操控开关，4--高度可调拐杖，5--车轮，6--小车电机齿轮箱组件，7--超声波测距探头，8--拐杖头电极插入口，9--小车避障超声波探头，10--便携小车肩背带，11--插头，12--螺钉，13--8路输入4路输出开关量模块MR-D0804-K，14—插口，15—凸槽电极，16—凹槽电极。

图2为一种拐杖控制车助行机器人的使用示意图。

1-1--白LED灯、1-2--红LED灯、2-1--靠挂钩、2-2--销钉、3-1--手柄、3-2--握力式开关、3-3--合页。

图3为一种拐杖控制车助行机器人拐杖电极连接局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细描述。

如图1-3所示，一种拐杖控制车助行机器人，包括车体、车轮5、小车电机齿轮箱组件6、高度可调拐杖4、拐杖把手握力式操控开关3、超声波测距探头7、小车避障超声波探头9和8路输入4路输出开关量模块MR-D0804-K 13，车轮5与小车电机齿轮箱组件6连接，所述的车体的前端设置小车避障超声波探头9，车体的左右两边设置超声波测距探头7，车体的上表面前端两侧分别设置一个插口14，插口14的一侧壁设置向插口内凸起的凸槽电极15，所述的高度可调拐杖4的下端为插头11，插头11插入车体的插口14内，插头11上设置与凸槽电极15相契合的凹槽电极16，高度可调拐杖4的顶端为拐杖腋托1，拐杖腋托1下方设置拐杖把手握力式操控开关3，所述的拐杖把手握力式操控开关3包括手柄3-1和握力式开关3-2，手柄3-1连接在高度可调拐杖4的拐柱上，手柄3-1下方与握力式开关3-2上方分别与压簧的两端通过螺栓纵向连接，在常态时握力式开关3-2的开关电极由于压簧的张力呈现断开状态，握力式开关3-2通过导线与凹槽电极16连接，凹槽电极16与车体中电源连接，安装在车体里的8路输入4路输出开关量模块MR-D0804-K 13的第一、第二输入口按顺序通过导线分别和两个凸槽电极15连接、第三、四个输入口分别用导线连接车体左右的超声波测距探头7、第五个输入口用导线连接到小车避障超声波探头9上、前两路输出口按顺序分别用导线分别连接到左、右轮子的电机齿轮箱组件6的电机上，后两路输出口分别连接拐杖腋托1前后方的白LED灯1-1和红LED灯1-2。

所述的电机齿轮箱组件6中的减速箱采用上海力克机器人rv减速器LKRD-E型。

所述的高度可调拐杖4的两根竖直拐柱从下至上设置多排螺纹孔，手柄3-1的两端头通过螺钉12固定在拐柱的螺纹孔内，从而可以上下移动拐杖把手握力式操控开关3至合适的高度。进一步提高安全性，在两个手柄3-1的相对面分别通过合页连接卡口式挂钩2，两个卡口式挂钩2搭接钩住后，使得两个高度可调拐杖4形成H型，从而结构更加牢固。

在拐杖腋托1下方的白LED灯1-1和红LED灯1-2，供安全、夜间行车照明用。拐杖腋托用螺丝和拐杖连接。拐杖腋托用橡胶材料。

手柄是橡皮材料；握力式开关基材是普通的工程塑料；卡簧是弹簧钢材料。

高度可调拐杖用螺栓和拐杖连接，它和拐杖都是不锈钢材料。

车轮所用的材料是高强度工程塑料材料，轮外还包裹一圈防震橡胶轮。小车电机用150W功率的普通电机。电机齿轮箱组件6用普通螺栓和小车电机齿轮箱支架连接，其支架所用的材料是高强度工程塑料材料。

超声波测距探头是普通（0.1-3m）的超声波探头，用螺丝将其在连接小车左右侧的底盘上。所述小车的车体材料是高强度工程塑料材料。

安装有小车避障超声波探头，其避障超声波探头是普通（0.1-3m）的超声波探头，用螺丝将其在连接小车中央的底盘上。

车体上装有便携小车肩背带10，它用螺钉固定在小车中央两侧的底盘上，所用的材料是牛皮材料。

高度可调拐杖4的拐杖采用绝缘胶皮包裹，拐杖胶皮为耐磨橡胶材料。

本实用新型拐杖控制车助行机器人的上路行驶前就根据身高和臂长调整好高低可调拐杖、手柄的高低可调螺口的位置，将拐杖插头插入车体的插口内，然后将卡口式靠挂钩向拐杖内侧旋转90°角度卡住，将左右拐杖的卡口式靠挂钩相向碰撞后握住。

老人和残疾人双腋支撑在拐杖腋托上，双手紧握拐杖把手握力式操控开关，小车开始启动前行，其左（右）超声波测距探头探测到离人行道路边0.5-1m时，小车和路边保持平行运行，其运行速度控制在5km/h。当小车避障超声波探头检测到前3m有人或障碍物时，小车机器人蜂鸣器发出“嘀嘀”声音、腋下拐杖支架后LED红灯点亮，小车向右（左）减速绕行。

到达目的地时或要紧急停车时，老人和残疾人放松手掌，特制拐杖把手握力式操控开关断开，小车机器人控制小车电机齿轮箱组件减速至向前0.3m距离停下来。在该时段的操作，老人和残疾人只稍加训练，即可掌握。在夜间行驶时，腋下拐杖支架的LED灯点亮。

到达目的地时，老人和残疾人双手的四指弯曲握(拉住)拐杖把手握力式操控开关，卡口式靠挂钩解扣，卡口式靠挂钩向外旋转90°角度复位，将拐杖插头从车体的插口内拔出，拿起小车背上。用拐杖助行到家中。

车轮所用的材料是高强度工程塑料材料，轮外还包裹一圈防震橡胶轮。小车电机齿轮箱组件采用上海力克机器人rv减速器LKRD-E型。用普通螺栓和小车电机齿轮箱支架连接，其支架所用的材料是高强度工程塑料材料。

装有可充电式20AH、11.1V锂聚合物电池，重量轻，在完全充电后最长可运行3小时。