户外引导型行走机器人的制作方法

本发明涉及行走辅助器具领域，特别涉及一种户外引导型行走机器人。

背景技术：

随着社会老龄化程度加深以及经济的发展，子女纷纷离家工作，导致独自在家的老人越来越多，而老人随着身体的衰老各个身体机能衰退，导致一个人生活困难，例如在老人中常见的阿尔茨海默病，又称为老年痴呆症，临床上的体现为记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变等全面性痴呆，生活中，子女会发现早期的阿尔茨海默病患者主要表现为记忆力衰退，例如答应过的事情会经常遗忘，出门忘带钥匙，回家的时候走错路，为此需要一种机器人为出门的老人指路。

现有的引导型机器人都是为了商店招揽客户或者为客户讲解商品信息而制作的，例如机场引导服务机器人和码头引导服务机器人。如果使用普通的户外机器人对老人进行带路，机器人的速度不能适应老人的速度，导致机器人和老人走散，达不到引导老人的效果。

技术实现要素：

本发明意在提供一种户外引导型行走机器人，以解决现有技术中的引导机器人无法有效的引导老人的技术问题。

本方案中的户外引导型行走机器人，包括牵引装置和行走装置，所述牵引装置包括牵引器、拉力传感器、行走按钮和控制器，所述牵引器固定在拉力传感器上，拉力传感器与控制器信号连接，拉力传感器受到的拉力值达到预设拉力值时发送停止信号到控制器，控制器收到停止信号后发送待机信号到行走装置，所述行走按钮与控制器信号连接，行走按钮被按下后发送行走信号到控制器，控制器收到行走信号后发送启动信号到行走装置，所述行走装置收到待机信号后使机器人停止行走，所述行走装置收到启动信号后使机器人行走。

当机器人带领老人在户外行走时，老人遇到障碍耽误后会与机器人拉开距离，直至跟丢机器人，使用本方案的户外引导型行走机器人时老人将牵引器拿起，按下行走按钮后开始行走，当老人与机器人的距离大于牵引器的长度时，牵引器对拉力传感器产生拉力，老人没有跟上机器人，使得牵引器对拉力传感器产生的拉力越来越大，直到拉力值达到预设拉力值时，机器人停下等待老人，老人追上机器人后按下行走按钮，机器人再次开始行走。

将牵引器固定在拉力传感器上，使得拉力传感器能够检测到牵引器受到的拉力；拉力传感器与控制器信号连接后，当拉力传感器受到的拉力值达到预设拉力值即能发送信号到控制器；控制器收到停止信号后控制行走装置停止行走，使得老人在没有跟上机器人而给牵引器带来拉力时机器人能够停止行走等待老人。

使用本方案的户外引导型行走机器人，通过设置在机器人上的牵引器，使得机器人能够判断机器人和老人的距离，从而在和老人的距离被拉开时，能够停止行动等待老人，直到老人追上机器人后再按下行走按钮使机器人继续行走，从而解决了现有技术中的引导机器人无法有效的引导老人的技术问题。

进一步，所述牵引器上设有用于检测老人是否抓住牵引器的一号传感器，一号传感器检测到老人没有抓住牵引器，发送停止信号到控制器。

这样设置后，当老人不慎松手，一号传感器便发送停止信号到控制器，使得控制器发送待机信号到行走装置从而控制机器人停止行动等待老人，或者老人有主动松手控制机器人停止行动。

进一步，所述牵引装置与机器人之间的连接为可拆卸连接，当牵引器受到的拉力超过40牛顿时，牵引装置从机器人上分离。

这样设置后，当有人没有注意到机器人和老人之间的牵引器而撞向牵引器时，包括牵引器在内的牵引装置从机器人上分离，从而避免老人在牵引器受到其他的力时被牵引器带倒。

进一步，所述牵引装置连接在机器人顶端中心。

相比将牵引装置设置在机器人的底盘上，牵引装置设置在机器人顶端中心后牵引器能够绕机器人自由转换方向而不会随着老人在机器人周围转动时缠绕在机器人上或被机器人卡住。

进一步，本方案中的户外引导型行走机器人还包括计时装置，控制器收到停止信号后发送计时信号到计时装置，计时装置在收到计时信号后10s发送行走信号到控制器。

这样设置后，当机器人停止行走后等待老人10s，如果老人在10s内追上了机器人，再次按下行走按钮即可，10s时间到后机器人继续行走，提醒老人继续走。

进一步，本方案中的户外引导型行走机器人还包括指向手，所述指向手指向机器人的前方。

这样设置后，使老人能够通过指向手的指向判断前进的方向，避免老人在等待机器人走后才知道正确的前进方向。

进一步，所述牵引器的上设有能够显示牵引器轮廓的提示灯，所述提示灯在机器人运行期间一直开启。

这样设置后的牵引器容易从视觉上刺激人类的眼球，使人注意到牵引器和拉着牵引器的老人，从而避免老人因为周围人没有注意到而被撞倒，同时相比不设提示灯的牵引器，老人在没有拉起牵引器时也使老人更容易找到牵引器拿起。

附图说明

图1为本发明户外引导型行走机器人的实施例1的立体示意图；

图2为本发明户外引导型行走机器人的实施例2的行走装置的主视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：手臂1、行走装置2、牵引器3、一号传感器4、拉力传感器5、行走按钮6。

实施例1基本如附图1所示：

本实施例中户外引导型行走机器人，包括牵引装置、行走装置2计时装置和指向手，所述牵引装置包括牵引器3、拉力传感器5、行走按钮6和控制器，本实施例所述行走装置为金属橡胶铰链式履带，牵引器为拉绳，所述牵引装置与机器人之间的连接为可拆卸连接，当牵引器3受到的拉力超过40牛顿时，牵引装置从机器人上分离，本实施例中的牵引装置与机器人之间为弹性片卡扣连接，当牵引器3受到40牛顿的力时，弹性片卡扣松开，达到使牵引装置受力则从机器人上分离的效果，所述牵引装置连接在机器人顶端中心，所述指向手指向机器人的前方。

牵引器3固定在拉力传感器5上，牵引器3上设有用于检测老人是否抓住牵引器3的一号传感器4，一号传感器4检测到老人没有抓住牵引器3，发送停止信号到控制器，一号传感器4可以为光敏传感器或者温度传感器，本实施例中使用光敏传感器作为一号传感器4，当老人拿起牵引器3时，手捏住光敏传感器使光敏传感器接收不到光线，松手则接收到光线，因此接收到光线后光敏传感器发送停止信号到控制器，牵引器3的上设有能够显示牵引器3轮廓的提示灯，所述提示灯在机器人运行期间一直开启。

拉力传感器5与控制器信号连接，本实施例中的预设拉力值为15牛顿，拉力传感器5受到15牛顿的拉力时发送停止信号到控制器，控制器收到停止信号后发送待机信号到行走装置2，行走按钮6与控制器信号连接，行走按钮6被按下后发送行走信号到控制器，控制器收到停止信号后发送计时信号到计时装置，计时装置在收到计时信号后10s发送行走信号到控制器，控制器收到行走信号后发送启动信号到行走装置2，行走装置2收到待机信号后使机器人停止行走，行走装置2收到启动信号后使机器人行走。

当机器人带领老人在户外行走时，老人遇到障碍耽误后会与机器人拉开距离，直至跟丢机器人，使用本方案的户外引导型行走机器人时老人将牵引器3拿起，按下行走按钮6后开始行走，当老人与机器人的距离大于牵引器3的长度时，牵引器3对拉力传感器5产生拉力，老人没有跟上机器人，使得牵引器3对拉力传感器5产生的拉力越来越大，直到拉力达到15牛顿时，机器人停下等待老人，老人追上机器人后按下行走按钮6，机器人再次开始行走。

将牵引器3固定在拉力传感器5上，使得拉力传感器5能够检测到牵引器3受到的拉力；在牵引器3上设置一号传感器4后，当老人不慎松手，一号传感器4便发送停止信号到控制器，使得控制器发送待机信号到行走装置2从而控制机器人停止行动等待老人，或者老人有主动松手控制机器人停止行动；将牵引装置与机器人之间的连接设为可拆卸连接后，当有人没有注意到机器人和老人之间的牵引器3而撞向牵引器3时，包括牵引器3在内的牵引装置从机器人上分离，从而避免老人在牵引器3受到其他的力时被牵引器3带倒；相比将牵引装置设置在机器人的底盘上，牵引装置设置在机器人顶端中心后牵引器3不会随着老人在机器人周围转动而缠绕在机器人上；设置计时器后，当机器人停止行走后等待老人10s，如果老人在10s内追上了机器人，再次按下行走按钮6即可，10s时间到后机器人继续行走，提醒老人继续走；拉力传感器5与控制器信号连接后，当拉力传感器5受到的拉力达到15牛顿即能发送信号到控制器；控制器收到停止信号后控制行走装置2停止行走，使得老人在没有跟上机器人而给牵引器3带来拉力时机器人能够停止行走等待老人，在机器人上设置指向手后，使老人能够通过指向手的指向判断前进的方向，避免老人在等待机器人走后才知道正确的前进方向；在牵引器3上设置能够显示牵引器3轮廓的提示灯后，牵引器3容易从视觉上刺激人类的眼球，使人注意到牵引器3和拉着牵引器3的老人，从而避免老人因为周围人没有注意到而被撞倒，同时相比不设提示灯的牵引器3，老人在没有拉起牵引器3时也使老人更容易找到牵引器3拿起。

实施例2，本实施例的附图标记为轮胎7、叶子板8、连接杆9、弹簧10、测滑杆11、压敏传感器12、橡胶垫13、防滑块14。

如附图2所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于所述户外引导型行走机器人的行走装置为轮胎7和叶子板8，叶子板8与机器人下方固定连接，轮胎7连接在叶子板8下方，轮胎7与叶子板8之间连有连杆，叶子板8的两侧设有防滑块14，其中防滑块14为梯形橡胶，叶子板8上设有一层橡胶垫13，轮胎7与叶子板8连接处设有缓冲用的弹簧10，叶子板8上还设有压敏传感器12、控制器和测滑杆11，压敏传感器12与控制器信号连接，控制器接收到压敏传感器12发送的压力突然变化信号后控制连杆向上抬起，使轮胎7压向叶子板8上的橡胶垫13。

这样设置后，利用测滑杆11在地面受到的摩擦力变小后给压敏传感器12带来的压力也会变小，因此在路滑的时候控制器会控制连杆向上抬起，使得连接在连杆上的轮胎7与叶子板8之间的距离减小，连杆一直向上抬起使得连接在连杆上的轮胎7也一直压在叶子板8底端的橡胶垫13，避免转动的轮胎7与叶子板8接触后带动整个机器人振动，轮胎7抬起后到防滑块14与地面接触，机器人的全部重量压在防滑块14上，达到使轮胎7减速滑动的目的。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。