一种护理机器人用升降座椅机构的制作方法

本发明涉及智能护理机器人技术领域，具体涉及一种护理机器人用升降座椅机构。

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，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。

现阶段的已有的护理机器人(专利申请号：201380076990.0)并没有提及在将被护对象抱起后，安置对象座椅的部分，由于没有座椅的存在，搬运过程中护理机器人就给被护对象的胸部、腋下带了很大的身体负担(因为在搬运过程中，对象的胸部、腋部承受主要作用)。并不能很好地保证护理机器人的舒适安全性能。

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，提供一种护理机器人用升降座椅机构，该升降座椅机构通过控制电动推杆的伸出、收回，利用连杆机构(卡箍铰座、连接杆、推杆连接件组成连杆机构)，使升降座椅机构具有升起和收回的功能，并且在座椅升起至终点位置时，座椅自锁，无需耗能支撑。本发明升降座椅机构不但降低能源消耗、高效安全，同时大大减轻了护理搬运过程中被护理人的胸部、腋下的身体负担，提高了护理机器人的舒适性。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，提供一种护理机器人用升降座椅机构，其特征在于该升降座椅机构包括座椅、座杆、座管夹、第一套管、第二套管、卡箍、卡箍铰座、连接杆、推杆连接件、推杆头部连接件、第一轴承座、电动推杆、推杆尾部连接件、第二轴承座和座椅铰座；

所述座椅与座杆的上部连接；所述第一套管包括水平段和竖直段，所述座杆的下部嵌套在第一套管的竖直段中，并通过座管夹将座杆与第一套管的竖直段加紧，并固定；所述第一套管的水平段嵌套在第二套管中，并通过另一个座管夹将第一套管的水平段与第二套管一端加紧，并固定；所述第二套管的另一端与座椅铰座铰接，第二套管能围绕座椅铰座的铰点进行转动，座椅铰座的另一端连接护理机器人中部机架；所述卡箍通过加紧方式固定于第二套管的中后部上；所述卡箍的下部铰接有卡箍铰座，所述卡箍铰座的下部连接所述连接杆的上部；所述推杆连接件为折线形，所述连接杆的下端铰接于推杆连接件的中部，所述推杆连接件的一端与第一轴承座铰接；推杆连接件的另一端与推杆头部连接件铰接；所述推杆头部连接件与电动推杆的头部相连接，电动推杆的尾部通过推杆尾部连接件与第二轴承连接；所述推杆尾部连接件与第二轴承座铰接；所述第一轴承座和第二轴承座分别固定在护理机器人底部机架的前后位置上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明升降座椅机构的座椅通过电动推杆的作用能够上下移动，即能实现座椅的升降，且当卡箍铰座、连接杆、推杆连接件的受力在同一直线上时，升降座椅机构处于一个死点位置，能够实现座椅的自锁。

安装有本发明升降座椅机构的护理机器人，能够在将被护理人抱起后可以调整座椅，通过控制电动推杆使座椅升起，该机构提高了机器人的自动化水平、使得护理机器人在护理搬运过程中的操作更加方便；同时在护理机器人搬运过程中，座椅的存在可大大减轻被护理对象的胸部、腋下的身体负担(因为在搬运过程中，被护理对象的胸部、腋部承受主要作用力)，提高了被护理对象的身体舒适程度。同时，通过利用连接杆和推杆连接件这两个二连杆之间的死点位置的特性，使得升降座椅机构在终点位置具有自锁功能，在座椅升起至终点位置后，升降座椅机构本身可在无外力作用下自锁，大大减轻了电动推杆的负担，降低能源的消耗，高效安全，且显著延长了相关机械部件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明护理机器人用升降座椅机构一种实施例的主视结构示意图；

图2为本发明护理机器人用升降座椅机构初始状态示意图；

图中：1、座椅，2、座杆，3、座管夹，4、第一套管，5、第二套管，6、卡箍，7、卡箍铰座，8、连接杆，9、推杆连接件，10、推杆头部连接件，11、第一轴承座，12、电动推杆，13、推杆尾部连接件，14、第二轴承座，15、机架，16、座椅铰座。

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。

本发明护理机器人用升降座椅机构(简称升降座椅机构，参见图1)包括座椅1、座杆2、座管夹3、第一套管4、第二套管5、卡箍6、卡箍铰座7、连接杆8、推杆连接件9、推杆头部连接件10、第一轴承座11、电动推杆12、推杆尾部连接件13、第二轴承座14和座椅铰座16；

所述座椅1通过连接件加紧的方式(该加紧方式与现在常见自行车座椅和座杆的连接方式相同，通过两个压板压紧座椅底部的两个横梁，达到加紧效果)与座杆2的上部连接；所述第一套管4包括水平段和竖直段，所述座杆2的下部嵌套在第一套管4的竖直段中，并通过座管夹3将座杆2与第一套管4的竖直段加紧，并固定；所述第一套管4的水平段嵌套在第二套管5中，并通过另一个座管夹3将第一套管4的水平段与第二套管5一端加紧，并固定；通过松紧两个座管夹，进而调整座杆2与第一套管4、第一套管4与第二套管5的相对位置，能够针对护理机器人的被护理对象的身高不同而进行适应性调节，以便适应不同的被护理对象，提高该升降座椅机构的适应性以及安装该升降座椅机构的护理机器人的舒适性；所述第二套管5的另一端与座椅铰座16铰接，第二套管5能围绕座椅铰座16的铰点进行转动，座椅铰座16的另一端连接护理机器人中部机架；所述卡箍6通过加紧方式固定于第二套管5的中后部上；所述卡箍6的下部铰接有卡箍铰座7，所述卡箍铰座7的下部连接所述连接杆8的上部；所述推杆连接件为折线形，所述连接杆8的下端铰接于推杆连接件9的中部；所述推杆连接件9的一端与第一轴承座11铰接；推杆连接件9的另一端与推杆头部连接件10铰接；所述推杆头部连接件10与电动推杆12的头部相连接，电动推杆12的尾部通过推杆尾部连接件13与第二轴承14连接；所述推杆尾部连接件13与第二轴承座14铰接；所述第一轴承座11和第二轴承座14分别固定在护理机器人底部机架15的前后位置上。

所述推杆连接件呈l型，l型中部交点位置连接连接杆8，l型两个端点位置分别连接第一轴承座11和推杆头部连接件10。

在需要使用本发明升降座椅机构前，应将座椅铰座16、第一轴承座11、第二轴承座14与护理机器人相应位置的机架15安装连接，如图1所示，通过上述连接方式，该升降座椅机构在电动推杆伸出和收回作用下，直接带动推杆头部连接件转动，进而依次带动推杆连接件9、连接杆8、在座杆、卡箍铰座、卡箍、第二套管转动，第二套管5以座椅铰座16的铰点为中心转动，从而带动座管夹、第一套管及座椅作为一个整体而上下移动，实现座椅的升降功能。

本发明升降座椅机构的工作过程如下：

所述升降座椅机构工作前的状态(参见图2)为：电动推杆12为收回状态，在推杆头部连接件10、推杆连接件9、连接杆8、卡箍6、卡箍铰座7的作用下，座椅1、座杆2、第一套管4、第二套管5，贴附于机器人机架15附近，呈现收回状态，此时座椅处于起始位置。

随着电动推杆12开始工作，电动推杆12长度逐渐增长，电动推杆12在推杆尾部连接件13的作用下，围绕第二轴承座14的铰点转动；推杆连接件9在推杆头部连接件10的带动下，围绕第一轴承座11铰点位置转动；连接杆8及卡箍铰座7在推杆连接件9带动下，围绕推杆连接件9中部铰点相对转动；卡箍铰座7随着连接杆的运动，推动第二套管5围绕座椅铰座16的铰点位置旋转，座椅1在座杆2、第一套管4、第二套管5的带动下从起始位置围绕座椅铰座16铰点位置旋转，上升至终点位置，该终点位置即为第二套管处于水平的状态。

待座椅1运动至终点位置时，卡箍铰座7、连接杆8、推杆连接件9受力在同一直线上，此时升降座椅机构处于一个死点位置，实现升降座椅机构的自锁功能。

本申请中的“前”、“后”等方位词语，是一个相对概念，定义座椅所在一侧为前，护理机器人机身所在一侧为后。

本发明未述及之处适用于现有技术。