一种移乘机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种移乘机器人。

背景技术：

目前，人口老龄化问题越来越严重。照顾老年人的生活起居成为了当今社会每个家庭的难题，尤其是对于肢体患病的老年人。而移乘、移动问题是下肢功能衰退的体弱老人、残疾人士迫切需要解决的问题。此类人群往往由于下肢力量不足，不易完成不同位置间的移乘及自行行走，需要护理器械的辅助或者护理人员的帮助才能完成上述行为。而目前现有的护理器械如移位机、轮椅等并不能同时解决此类人群的移乘、移动的问题，且不方便使用者和护理人员操作。

为了克服现有产品的不足，有必要提供一种移乘护理机器人，帮助行动不便的人群在不同位置的换乘。

技术实现要素：

为了克服现有产品的不足，本发明提供了一种移乘机器人，以解决现有技术不能同时提供移乘、移动的问题。

本发明提供一种移乘机器人，包括：移动底盘、座椅调姿机构、座椅；

所述座椅调姿机构固定在移动底盘上，所述座椅设置于所述座椅调姿机构上；

所述座椅调姿机构包括立柱、电动推杆、座椅支撑梁；所述电动推杆的一端与立柱连接，电动推杆的另一端与座椅支撑梁连接；所述立柱和座椅支撑梁连接，电动推杆的伸缩可调节座椅支撑梁的高度，从而调节座椅的高度。

进一步地，所述座椅调姿机构包括第一座椅调姿机构及第二座椅调姿机构，所述第一座椅调姿机构及第二座椅调姿机构左右对称地固定在移动底盘上；

所述座椅为半分座椅，包括两个半分座椅，分别为第一半分座椅及第二半分座椅，所述第一半分座椅设置于第一座椅调姿机构上，所述第二半分座椅设置于第二座椅调姿机构上。

进一步地，所述移乘机器人还包括控制器；

所述控制器用于控制电动推杆的伸缩从而控制所述座椅支撑梁高度，进而调节所述座椅的高度；

所述调节支撑梁的高度的方式为：

电动推杆的伸展抬高立柱的高度，立柱的升高带动支撑梁整体升高。

进一步地，所述移乘机器人还包括座椅开合机构；

所述座椅开合机构包括第一座椅开合机构及第二座椅开合机构，所述第一座椅开合机构及第二座椅开合机构分别固定在第一座椅调姿机构及第二座椅调姿机构。

进一步地，所述座椅板开合机构采用平行四边形机构，包括两根连杆，每根连杆的一端与座椅支撑梁铰接，另一端与座椅的下表面铰接。

进一步地，将所述座椅开合机构的把手向座椅外侧推开座椅板，实现双连杆沿与座椅支撑梁铰接轴的旋转，从而打开座椅；

将所述座椅开合机构的把手向座椅内侧推座椅板时，实现座椅的闭合。

进一步地，所述立柱和座椅支撑梁通过旋转轴连接，组成旋转副；

所述移乘机器人还包括控制器；

所述调节支撑梁的高度的方式为：电动推杆的伸展抬高支撑梁的末端即远离旋转轴的一端，此时支撑梁的一端绕着旋转轴转动，使座椅与水平面呈一定倾斜角度。

进一步地，所述移乘机器人还包括限位锁紧装置；

所述限位锁紧装置包括固定件和活动件，其中固定件内部包含母止扣、公扣、弹性臂、螺旋弹簧、滚珠；所述活动件和固定件分别安装在连杆和座椅支撑梁上。

进一步地，当需要对座椅锁紧限位时，活动件围绕滚珠旋转，并挤压固定件公扣的弹性臂，使得固定件内部的公扣和母止扣扣合，活动件凹槽部分与公扣弹性臂一端的滚珠扣合，活动件的长端触碰到固定件的一侧停止运动。

进一步地，当需要打开限位装置活动座椅板时，向极限位置方向继续运动一小段距离，使得固定件内部的公扣和母止扣分离，公扣内部的压缩螺旋弹簧释放，公扣的弹性臂弹出，活动件凹槽部分围绕滚珠旋转，逐渐与滚珠脱离，从而推开与活动件固接的连杆。

采用本发明提供的移乘机器人，可为下肢功能衰退人群实现室内不同位置间移乘，室内坐姿移动和站立提供辅助支援。使用者可以根据身体状况，在本发明的辅助下，独立或者在护理人员少量辅助下完成床和座椅间的移乘、座椅和马桶间的移乘，以提升使用者的生活信心，减轻护理人员的劳动强度；并且可在本发明的辅助下起立，以促进下肢的血液循环，保持身体机能，促进健康。

附图说明

图1是本发明一实施例的一种移乘机器人的结构示意图；

图2是本发明一实施例的一种移乘机器人中座椅调姿机构的结构示意图；

图3是本发明一实施例的一种移乘机器人中座椅开合机构的结构示意图；

图4是本发明一实施例的一种移乘机器人座椅上倾示意图；

图5是本发明一实施例的一种移乘机器人座椅下倾示意图；

图6是本发明一实施例的一种移乘机器人限位锁紧装置固定件结构示意图；

图7是本发明一实施例的一种移乘机器人限位锁紧装置活动件结构示意图；

图8是本发明一实施例的一种移乘机器人限位锁紧装置处于锁紧状态示意图；

图9是本发明一实施例的一种移乘机器人限位锁紧装置处于打开状态示意图。

附图标记：

1-移动底盘、2-座椅调姿机构、3-座椅开合机构、4-半分座椅、5-扶手；

6-前置护栏、7-控制器、21-立柱、22-电动推杆、23-座椅支撑梁、24-旋转轴；

31-连杆、32-把手、4-座椅板、81-固定件、82-活动件；

811-母止扣、812-公扣、813-弹性臂、814-螺旋弹簧、815-滚珠

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种移乘机器人，如图1所示，包括：移动底盘1、座椅调姿机构2、座椅开合机构3、座椅4；

所述座椅调姿机构2包括第一座椅调姿机构及第二座椅调姿机构，所述第一座椅调姿机构及第二座椅调姿机构左右对称地固定在移动底盘1上；座椅开合机构3包括第一座椅开合机构及第二座椅开合机构，所述第一座椅开合机构及第二座椅开合机构分别固定在第一座椅调姿机构及第二座椅调姿机构上，座椅4包括两个半分座椅，分别为第一半分座椅及第二半分座椅，所述第一半分座椅设置于第一座椅调姿机构上，所述第二半分座椅设置于第二座椅调姿机构上；

所述第一半分座椅及第二半分座椅分别与第一座椅开合机构及第二座椅开合机构连接。

所述移动底盘1为全方位移动底盘或差动轮底盘。

所述每个座椅调姿机构2包括立柱21、电动推杆22、座椅支撑梁23。所述电动推杆22的一端与立柱21连接，电动推杆22的另一端与座椅支撑梁23连接。所述立柱21和座椅支撑梁23通过旋转轴24连接，组成旋转副。电动推杆22的伸缩可调节支撑梁23的高度，从而调节座椅的高度。

具体地，所述调节支撑梁23的高度可以是电动推杆22的伸展抬高支撑梁23的末端即远离旋转轴24的一端，此时支撑梁23的一端绕着旋转轴转动；还可以是电动推杆22的伸展抬高立柱21的高度，立柱21的升高带动支撑梁23整体升高。

进一步地，可以通过电动推杆22的伸展调节座椅的倾斜度，使座椅板与水平面呈一定角度。

进一步地，所述移乘机器人还包括控制器7，用于对所述电动推杆22进行控制，当需要调高座椅时，所述控制器7控制电动推杆22伸展，使得座椅支撑梁23升高，从而调高座椅；当需要调低座椅时，所述控制器7控制电动推杆22收缩，使得座椅支撑梁23降低，从而调低座椅。

当需要调整座椅倾斜度时，所述控制器7控制所述旋转轴24旋转，使得座椅面与水平方向呈一定夹角，即座椅呈上倾或下倾状态。如图3所示。

通过调姿机构实现座椅支撑梁前倾的功能，可以帮助久坐的老人从坐立姿态变换为站立姿态，从而促进老人下肢的血液循环，有利于身体康复。另外，座椅下侧电动推杆占有空间小，节省了底部空间，当机器人移动至床前或马桶位置时，可减少机器人与床或马桶等发生物理干涉的可能性，比如机器人的移动地盘1可以伸进床的底部，而座椅部分也可以位于床的上方而不是只能停在与床有一定距离的位置。

进一步地，所述移乘机器人还包括扶手5、前置护栏6；

所述扶手5包括第一扶手与第二扶手，第一扶手与第二扶手分别设置于左右两侧的座椅支撑梁23上，前置护栏6则设置于扶手5上方，横跨第一扶手与第二扶手，对使用者起到保护作用，防止前倾时滑倒。

如图3所示，所述座椅板开合机构3采用平行四边形机构实现座椅的开合，包括两根连杆31，每根连杆31的一端与座椅支撑梁23铰接，另一端与座椅板的下表面铰接，通过安装在座椅板上的把手32向座椅外侧推开座椅板，实现双连杆31沿与座椅支撑梁铰接轴的旋转，从而打开座椅板，闭合座椅板的过程与之类似，通过把手向座椅内侧推座椅板，实现座椅板的闭合。

该机构可使得座椅完全打开后，两块座椅板4中间增加的间距大于所述两块座椅板向外位移之和，可减小座椅板的打开后整个座椅的宽度，更加适用于空间狭窄的卫生间等家居场合。

更进一步地，为了提高产品使用的安全性，需要将座椅开合的运动轨迹，限制在一定运动范围内，以保证运动的可控性，并且在座椅板姿态高度调整过程中，座椅板需要能够保持在完全打开状态或者闭合状态，因此设计了一套限位锁紧装置。

如图6及图7所示，所述限位锁紧装置包括固定件81和活动件82两部分，其中固定件81内部包含母止扣811、公扣812、弹性臂813、螺旋弹簧814、滚珠815。活动件82和固定件81分别安装在连杆和座椅支撑梁上。

如图8所示，当座椅闭合到终止位置时，活动件82围绕滚珠旋转，并挤压固定件81公扣的弹性臂，使得固定件81内部的公扣和母止扣扣合，活动件82凹槽部分与公扣弹性臂一端的滚珠扣合，活动件82的长端触碰到固定件的一侧停止运动，从而限定运动的范围，另外通过活动件凹槽部分与公扣弹性臂一端滚珠的扣合力保持住当前连杆的位置，不发生松脱。

如图9所示，当需要打开座椅板时，需要向极限位置方向继续运动一小段距离，使得固定件81内部的公扣和母止扣分离，公扣内部的压缩螺旋弹簧释放，公扣的弹性臂弹出，活动件82凹槽部分围绕滚珠旋转，逐渐与滚珠脱离，从而推开与活动件固接的连杆。

座椅完全打开至极限位置时也需要限位锁紧装置进行限位固定，只是用于座椅在闭合到终止位置时进行锁紧的锁紧限位装置与用于座椅在完全打开状态时进行锁紧的锁紧限位装置安装在不同位置，例如可以但不限于是，用于座椅闭合时进行限位的活动件安装在如图3所示的连杆31a上，固定件安装在座椅支撑梁23靠近旋转轴的一侧；而用于座椅完全打开时进行限位的活动件安装在如图3所示的连杆31a上，固定件安装在座椅支撑梁23远离旋转轴的一侧。

应用实例

如图2所示，当换乘或乘坐位置远远低于移乘机器人的座椅平面时，通过控制器控制电动推杆收缩，使得座椅支撑梁一端下降，座椅平面降低并略高于换乘或乘坐位置；当换乘或乘坐位置高于后分式座椅机器人的座椅板平面时，通过控制器控制电动推杆伸展，使得座椅支撑梁一端向上抬起，座椅板平面升高至略高于换乘或乘坐位置。并配合座椅开合机构的动作，实现移乘机器人与换乘或乘坐位置之间的换乘。同时通过将座椅支撑梁一段向上抬起，能够辅助使用者站起，促进下肢血液循环。

如图3所示，当移乘机器人的座椅平面略高于换乘位置时，使用者独立或者在护理人员辅助下将身体重心侧向座椅的一侧，同时使用者或护理人员通过座椅上的把手拉开使用者身体抬高一侧的座椅板，接着使用者将重心转移到座椅板打开的这侧，身体该侧落座于换乘或乘坐位置上，再把此时身体抬高侧的座椅板推开，实现换乘。从乘坐位置(如床)换乘到后分式座椅机器人的过程与之类似。

采用本发明的技术方案，能够方便地辅助使用者实现换乘，还能够辅助使用者站起，促进下肢血液循环，具有结构简单，动作执行方式便捷可靠的优点。