移位机器人及其控制设备的制作方法

本申请涉及护理设备技术领域，具体而言，涉及一种移位机器人及其控制设备。

背景技术：

随着人口老龄化的现象加剧，老人的养老照护形势也日趋严峻，某些老人由于身体原因无法进行自主移动，或进行移动较为困难，需要护理人员帮助其进行移动。在帮助被护理人员从原有位置搬离时，由于其自身具有一定重量，单纯借助人力经常出现护理人员难以帮助其移动的困难情况，从而造成对被护理老人的护理质量下降。同时，护理人员在帮助被护理人员移动过程中，也可能出现难以预料的危险情况。

技术实现要素：

为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的之一在于提供一种移位机器人及其控制设备。

本申请提供的技术方案如下：

一种移位机器人，包括：底座、主承重臂、承托结构、第一驱动电机、升降臂和第二驱动电机，其中：

所述主承重臂的一端通过第一转轴与所述底座可转动连接，所述底座上设置有滚轮；

所述第一驱动电机固定在所述底座上，所述驱动电机包括第一驱动臂，所述驱动臂的一端与所述主承重臂相连接，用于驱动所述主承重臂绕所述第一转轴转动；

所述承托结构与所述主承重臂的另一端连接，所述承托结构包括底板、设置在所述底板两侧的侧板以及与所述底板相连接的把手，所述底板和侧板连接围合形成用于承托人体躯干的承托空间；

所述升降臂一端通过第二转轴与所述主承重臂可转动连接，所述升降臂另一端设置有坐垫；

所述第二驱动电机固定在所述主承重臂上，所述第二驱动电机包括第二驱动臂，所述第二驱动臂与所述升降臂相连接，用于驱动所述升降臂绕所述第二转轴转动。

进一步地，该移位机器人还包括：膝盖保护垫，所述膝盖保护垫一端与所述主承重臂相连接，所述膝盖保护垫上设置有用于供所述升降臂穿过的空隙。

进一步地，所述坐垫包括设置在所述升降臂两侧的两个子坐垫，所述子坐垫与所述升降臂转动连接，所述两个子坐垫转动至同一平面后固定形成供人体乘坐的坐垫平面。

进一步地，该移位机器人还包括用于驱动所述两个子坐垫转动的坐垫驱动电机。

进一步地，该移位机器人还包括支撑杆，所述支撑杆一端与所述升降臂转动连接，另一端在所述两个子坐垫转动至同一平面后一端用于固定所述子坐垫。

进一步地，该移位机器人还包括：设置在所述把手上，用于检测握持者心率的心电检测模块。

进一步地，该移位机器人还包括：设置在所述底板上，用于拍摄周边影像的摄像模块。

进一步地，该移位机器人还包括：该移位机器人还包括：设置在所述底座上的距离探测模块，该距离探测模块用于检测所述底座与障碍物之间的距离；

该移位机器人还包括：用于驱动所述滚轮转动的第三驱动电机以及与所述距离探测模块相连接的处理器，所述处理器用于在所述底座与所述障碍物之间的距离小于预设距离时，控制所述第三驱动电机停止驱动所述滚轮运动。

进一步地，该移位机器人还包括：用于为所述移位机器人供电的电池模块。

本申请还提供了一种移位机器人的控制设备，应用于上述移位机器人，所述控制设备用于控制所述第一驱动电机工作或停止。

本申请实施例中的移位机器人可以对不便进行自主运动的人员进行移位，该设备结构简单，准备时间短，操作方便，可以方便被护理人员自行操作或护理人员控制。主承重臂可以带动承托结构上升或下降，被护理人员可趴卧在承托结构形成的承托空间中，随承托结构一同上升或下降。移位机器人在对被护理人员移位过程中，不需要施加外力承托被护理人员，也不需要被护理者借助自身腿部力量，减轻了护理工作中的护理难度。该移位机器人结构紧凑，可以在较小的空间中使用，提高被护理人员的护理水平。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种移位机器人的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种移位机器人的另一结构示意图。

图3为本申请实施例提供的一种移位机器人处于承托状态的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的一种移位机器人的斜视示意图。

图5为本申请实施例提供的一种移位机器人中升降臂与坐垫未展开时的结构示意图。

图6为本申请实施例提供的一种移位机器人中升降臂与坐垫展开后的结构示意图。

图7为本申请实施例提供的一种移位机器人中升降臂与坐垫展开后的侧视结构示意图。

图标：100-移位机器人；101-底座；111-滚轮；102-主承重臂；103-承托结构；131-把手；132-侧板；104-升降臂；141-坐垫；142-子坐垫；143- 支撑杆；105-膝盖保护垫；106-距离探测模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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申请中的具体含义。

如图1所示，本申请实施例提供了一种移位机器人100，包括：底座 101、主承重臂102、承托结构103、第一驱动电机、升降臂104和第二驱动电机。

所述主承重臂102的一端通过第一转轴与所述底座101转动连接，所述底座101上设置有滚轮111。底座101作为承托其他结构的部件，同时为了保证转运人体过程中的稳定性，底座101中可以根据实际需要配置一定重量的配重，以降低整体装置的重心，增强移位机器人100运动过程中的稳定性。底座101上设置的滚轮111的位置可以根据实际需要确定，处于运动方向前端的滚轮111可以选择万向轮，处于运动方向后端的滚轮111 可以采用固定运动方向的单向轮。

底座101中还可以设置用于驱动滚轮111的第三驱动电机，通过第三驱动电机可以驱动滚轮111运动，使得移位机器人100不需要外力推动，可以自行运动。主承重臂102与底座101连接的一端是可转动的，同时主承重臂102可以在第一驱动电机的驱动下转动，第一驱动电机的第一驱动臂可以采用支撑主承重臂102绕第一转轴转动，并在转动到一定角度后将主承重臂102固定，使主承重臂102相对底座101静止。

所述承托结构103与所述主承重臂102的另一端连接，所述承托结构 103包括底板、设置在所述底板两侧的侧板132以及与所述底板相连接的把手131，所述底板和侧板132连接围合形成承托人体躯干的承托空间。

承托结构103作为承托人体的主要部件，两个侧板132之间的距离可以根据承托人体的尺寸确定，把手131可以方便被转移的人员握持，底板和侧板132可以覆盖有较厚的软质材料，提高人员被承托时的舒适性。在人员被承托结构103承托时，该人员双手可以握持把手131，同时趴卧在底板上，底板将躯干承托，人员的腋下可以卡固在侧板132的边缘，防止从底板上滑落。人员在趴卧后，可以控制第一驱动电机驱动主承重臂102转动，主承重臂102与底座101所在平面的夹角可以逐渐增大，承托结构103 在主承重臂102的带动下也向远离底座101的方向运动，从而带动被承托的人体提升。

所述升降臂104一端通过第二转轴与所述主承重臂102可转动连接，所述升降臂104另一端设置有坐垫141。

所述第二驱动电机固定在所述主承重臂102上，所述第二驱动电机包括第二驱动臂，所述第二驱动臂与所述升降臂104相连接，用于驱动所述升降臂104绕所述第二转轴转动。

承托结构103实现了人体躯干部分的承托，升降臂104可以作为承托人体臀部的结构，升降臂104可以在第二驱动电机的驱动下转动，在承托结构103对人体的躯干部分完成承托并且主承重臂102将承托结构103提升到一定高度后，第二驱动电机可以驱动升降臂104转动，使升降臂104 一端设置的坐垫141向靠近人体臀部的方向运动，并在坐垫141运动到与人体接触时驱动升降臂104保持与主承重臂102的相对位置不变，被承托的人员就可以坐在坐垫141上。

在另一种实施方式中，该移位机器人100还包括设置在所述把手131 上，用于检测握持者心率的心电检测模块。通过心电检测模块可以实时检测握持者的心率，以便在转运过程中，对被转运人员的身体状态进行监控。

此外，该移位机器人100还可以包括设置在所述底板上，用于拍摄周边影像的摄像模块。通过摄像模块不仅可以拍摄被转运人员的影像，还可以拍摄转运过程中的周边影像，方便保留转运证据。

在另一种实施方式中，如图2、图3和图4所示，该移位机器人100还包括：膝盖保护垫105，所述膝盖保护垫105一端与所述主承重臂102相连接，所述膝盖保护垫105上设置有用于供所述升降臂104穿过的空隙。主承重臂102在将承托结构103举升起一定高度后，被承托人员的躯干部分被承托结构103承托，同时被承托人员坐在升降臂104的坐垫141上，但由于主承重臂102举升承托结构103的运动轨迹并不是垂直于地面的，承托结构103的运动轨迹是以第一转轴为圆心的一段弧形，使得被承托人员是面朝向地面的，而此时如果不对本承托人员的膝盖进行固定，该人员就可能从坐垫141上滑落。本申请实施例中的膝盖保护垫105可以为软质的保护垫，被承托人员的膝盖可以抵触在膝盖保护垫105上，膝盖保护垫105 可以通过被承托人员的膝盖向该人员施加作用力，使被承托人员的身体不会向靠近地面的方向滑动，使被承托人员可以更稳定的被移位机器人100 承托。

升降臂104在不对人体进行承托时，可以在第二驱动电机的驱动下收纳于主承重臂102一侧，在设置了膝盖保护垫105后，升降臂104可以通过膝盖保护垫105上开设的空隙运动至与被承托人体相接触的位置。

升降臂104上设置的坐垫141可以供人员乘坐，为了提高坐垫141对人员的承托效果，需要将坐垫141配置的面积较大，使坐垫141与人体接触的面积较大，从而实现有效舒适的承托。但如果坐垫141面积较大，其固定在升降臂104一端，不仅会影响升降臂104的运动，同时在升降臂104 收纳于主承重臂102一侧时，面积较大的坐垫141也不容易收纳。因此，在另一种实施方式中，如图5至图7所示，坐垫141可以包括分别设置在所述升降臂104两侧的两个子坐垫142，所述子坐垫142与所述升降臂104 转动连接，为了使两个子坐垫142在转动到一定角度后可以被固定，如图7 所示，还可以设置支撑杆143将子坐垫142与升降臂104相固定。由于子坐垫142可以绕转轴自由转动，两个子坐垫142在不使用的情况下，可以转动至相互平行的位置，即呈竖立状态收纳至升降臂104的两侧，此时，可以减少坐垫141的占用空间，方便升降臂104收纳于主承重臂102的一侧。在升降臂104被第二驱动电机驱动至与被承托人体相接触时，呈收纳状态的两个子坐垫142就可以转动展开，从相互平行的状态转变为处于同一平面的状态，在展开后，使用支撑杆143将子坐垫142与升降臂104相固定，使两个子坐垫142拼接形成可供人体乘坐的坐垫141，为被承托人体提供可乘坐的位置。此外，两个子坐垫142还可以通过设置坐垫驱动电机实现自动开合，坐垫驱动电机可以设置在升降臂104内，可以在控制指令的控制下驱动子坐垫142展开或收起。

在另一种实施方式中，再如图2所示，该移位机器人100还包括：设置在所述底座101上的距离探测模块106，用于检测所述底座101与障碍物之间的距离。该移位机器人100还可以包括用于驱动所述滚轮111转动的第三驱动电机以及用于为所述移位机器人100供电的电池模块。此外，该移位机器人100还可以包括：与所述距离探测模块106相连接的处理器，所述处理器用于在所述底座101与所述障碍物之间的距离小于预设距离时，控制所述第三驱动电机停止驱动所述滚轮111运动。

为了提高移位机器人100转运人员的安全性，移位机器人100的运动可以通过人工操作的方式进行，通过控制第三驱动电机的工作来控制移位机器人100的前进或后退，并可以通过控制滚轮111的运动方向控制移位机器人100的运动方向。可以通过控制面板集成控制第三驱动电机以及控制滚轮111运动方向的功能，方便工作人员操作。移位机器人100在将人体承托完成后，就可以在操作人员的控制下进行运动，以便将被承托人员运送至指定位置，在运动过程中，移位机器人100的运动路线中就可能会靠近障碍物，如果不能及时规避，可能对被转运人员造成伤害。本申请实施例中的距离探测模块106可以采用超声波、毫米波、激光或其他形式的探测介质探测与障碍物之间的距离。处理器在距离探测模块106探测到距离障碍物较近时，可以通过控制第三驱动电机停止工作来控制养机器人的运动，保证转移过程中的人员安全。

下面对移位机器人100的操作流程进行阐述。

需要被转运的人员可以先坐在或站立在某一位置，工作人员可以操作移位机器人100靠近该人员，使该人员面向移位机器人100，并使承托结构 103中的把手131处于远离人员的位置，此时移位机器人100可以呈图2所示的状态。工作人员可以根据等待被转运人员的位置操作主承重臂102转动，使承托结构103上升或下降，保证底板的位置与被转运人员的躯干位置相对应。在承托结构103的位置调整好后，可以控制滚轮111处于锁定状态，以避免承托过程中，移位机器人100出现滑动。同时，被转运人员可以向承托空间中趴卧，使躯干部分位于承托空间内，同时使侧板132靠近把手131的一侧位于腋下，被转运人员的双手可以握持住把手131。进一步的，工作人员可以操作第一驱动电机驱动主承重臂102旋转，使承托结构103抬升，此时被转运人员跟随承托结构103同步提升，其下肢会逐渐远离原本坐或站立的位置。在被转运人员被抬升至一定高度时，其膝盖可以抵靠在膝盖保护垫105上防止下肢滑动。

为了避免升降臂104对上述的操作过程造成影响，升降臂104在上述操作过程中都是收纳在主承重臂102一侧的。在被转运人员被抬升到一定高度后，可以再控制升降臂104转动，使升降臂104一端设置的坐垫141 处于人体的双腿之间并与人体接触。在坐垫141采用两个子坐垫142的形式时，可以在升降臂104与人体接触后，将两个子坐垫142打开拼接成面积更大的坐垫141，被转运人员就可以坐在坐垫141上。此时，被转运人员躯干呈趴卧的姿势被承托结构103承托，下肢被坐垫141和膝盖保护垫105 承托，被转运人员的双脚可以放置在底座101上。此时，该被转运人员就被移位机器人100承托完成，此时移位机器人100可以呈图3所示的状态，工作人员就可以操作移位机器人100向转运地点运动。在转运过程中，被转运人员可以通过把手131上设置的心率传感器检测心率，使工作人员实时了解被转运人员的身体情况。同时，在转运过程中，如果移位机器人100 与障碍物的距离较近，处理器可以根据距离探测传感器探测到的距离数据及时控制滚轮111停止转动，保证被转运人员不会磕碰到障碍物。

在移位机器人100运行到转运目的地后，就可以将被转运人员放下，工作人员可以先操作坐垫141回收，使升降臂104收纳至主承重臂102一侧。同时，使被转运人员的下肢靠近需要坐卧的位置，再操作主承重臂102 运动，使承托结构103下降，并可以帮助被转运人员坐到座位上。之后，被转运人员就可以从承托结构103上起身，使全身的重量转移至座位上。工作人员就可以操作移位机器人100撤离，完成人员的转运工作。

此外，对于双手可自由活动的被转运人员，还可以自行操作移位机器人100的移动，不需要其他工作人员或护理人员帮助，实现自主移位，实现人员的移位自理，消除被护理者的心理负担，不需要考虑求助他人。

本申请还提供了一种移位机器人的控制设备，应用于上述移位机器人，所述控制设备用于控制所述第一驱动电机工作或停止。

综上所述，本申请实施例中的移位机器人100可以对不便进行自主运动的人员进行移位，该设备结构简单，准备时间短，操作方便，可以方便被护理人员自行操作或护理人员控制。主承重臂102可以带动承托结构103 上升或下降，被护理人员可趴卧在承托结构103形成的承托空间中，随承托结构103一同上升或下降。移位机器人100在对被护理人员移位过程中，不需要外力承托被护理人员，也不需要被护理者借助腿部力量，减轻了护理工作中的护理难度。该移位机器人100结构紧凑，可以在较小的空间中使用，提高被护理人员的护理水平。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。