一种具有防倒保护装置的康复机器人的制作方法

文档序号:15202287发布日期:2018-08-19 14:35阅读:160来源:国知局

本发明是一种具有防倒保护装置的康复机器人,属于具有防倒保护装置的康复机器人领域。



背景技术:

是自动控制机器的俗称,自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动执行任务的人造机器装置,用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物,目前科学界正在向此方向研究开发。

现有技术康复机器人直立时稳定性不高,在医院这种场所使用机器人的频率增加,很容易因为操作不当或误碰到机器人,使其倒地造成损失。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种具有防倒保护装置的康复机器人,以解决康复机器人直立时稳定性不高,在医院这种场所使用机器人的频率增加,很容易因为操作不当或误碰到机器人,使其倒地造成损失的问题。

为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:一种具有防倒保护装置的康复机器人,其结构包括防倒平衡保护装置、支撑脚、影像监测主机、驱动器、信号接收器、连杆行走关节组成,所述的影像监测主机两侧设有驱动器,所述的驱动器和影像监测主机电连接,所述的影像监测主机一侧设有信号接收器,所述的信号接收器通过导线贯穿影像监测主机与驱动器连接,所述的信号接收器和影像监测主机电连接,所述的驱动器底部设有连杆行走关节,所述的连杆行走关节和驱动器采用间隙配合,所述的驱动器通过连杆行走关节与支撑脚连接,所述的防倒平衡保护装置扣合固定在支撑脚凹槽上并且二者相配合,所述的防倒平衡保护装置由真空吸附机构、顶压传动机构、吸合控制机构、平衡防滑机构、外罩组成,所述的真空吸附机构设于外罩内部并且二者采用过盈配合,所述的真空吸附机构一侧设有吸合控制机构,所述的吸合控制机构和真空吸附机构相配合,所述的顶压传动机构和顶压传动机构采用间隙配合,所述的真空吸附机构另一侧设有平衡防滑机构,所述的真空吸附机构和平衡防滑机构传动连接。

进一步地,所述的真空吸附机构由真空泵、抽吸管、吸盘、排气管、浮球、第一弹簧、栅格、顶杆组成,所述的吸盘顶部设有真空泵,所述的真空泵通过抽吸管与吸盘连接,所述的抽吸管上方设有排气管,所述的排气管一端与真空泵螺纹连接,所述的排气管另一端固定在外罩上并且顶部设有栅格,所述的栅格和排气管采用过盈配合,所述的栅格中心位置设有顶杆,所述的顶杆贯穿栅格并且二者采用间隙配合,所述的排气管内部设有浮球,所述的浮球和顶杆相配合。

进一步地,所述的顶压传动机构由滑块、压杆、第一滑槽、第二弹簧、立杆、一号滑轮支架、第一滑轮组、第一传动线、第二滑槽、动触头、第三弹簧、静触头组成,所述的滑块底部中心位置设有压杆,所述的压杆上端与滑块底面相焊接,所述的滑块两侧设有第一滑槽,所述的第一滑槽和滑块滑动连接,所述的滑块顶部中心位置设有立杆,所述的立杆垂直固定在滑块顶面凹槽上,所述的立杆两侧设有第二弹簧,所述的第二弹簧上下两端分别固定在第一滑槽和滑块上,所述的立杆上方设有一号滑轮支架,所述的一号滑轮支架上设有第一滑轮组,所述的第一滑轮组和一号滑轮支架采用过盈配合,所述的一号滑轮支架上方设有第二滑槽,所述的第二滑槽一端设有静触头,所述的静触头和第二滑槽采用过盈配合,所述的第二滑槽另一端设有动触头,所述的动触头和第二滑槽采用滑动配合,所述的动触头和静触头之间设有第三弹簧,所述的第三弹簧左右两端分别固定在动触头和静触头上,所述的动触头和立杆之间设有第一传动线,所述的第一传动线通过第一滑轮组与动触头连接,所述的顶压传动机构通过静触头和动触头与吸合控制机构相配合。

进一步地,所述的吸合控制机构由l型支架、负极导电触头、滚轮、正极导电触头、衔铁、电磁铁、第三滑槽、活动杆、第四弹簧、弹簧限位板组成,所述的l型支架顶部设有弹簧限位板,所述的弹簧限位板垂直固定在l型支架顶面凹槽上,所述的弹簧限位板一侧设有活动杆,所述的活动杆与第三滑槽采用滑动配合,所述的活动杆上设有两个第三滑槽并且均匀分布在l型支架两侧,所述的两个第三滑槽为轴对称结构,所述的弹簧限位板另一侧设有电磁铁,所述的电磁铁紧贴固定在l型支架上,所述的弹簧限位板和活动杆之间设有第四弹簧,所述的第四弹簧左右两端分别固定在弹簧限位板和活动杆上,所述的电磁铁一端设有衔铁,所述的衔铁和活动杆采用过盈配合,所述的衔铁和电磁铁相配合,所述的电磁铁下方设有负极导电触头,所述的负极导电触头一侧设有正极导电触头,所述的正极导电触头扣合固定在活动杆上,所述的正极导电触头和负极导电触头相配合,所述的活动杆下端设有滚轮,所述的滚轮通过螺丝固定在活动杆上,所述的电磁铁通过导线分别与静触头和动触头连接。

进一步地,所述的负极导电触头扣合固定在真空泵一侧,所述的正极导电触头设于负极导电触头另一侧,所述的负极导电触头和负极导电触头通过导线与真空泵相连接。

进一步地,所述的真空吸附机构通过顶杆与排气管一侧设有的平衡防滑机构传动连接。

进一步地,所述的平衡防滑机构由从动件、第五弹簧、从动件固定支座、齿条、齿轮、线筒、第二滑轮组、二号滑轮支架、第二传动线、活动防滑机构组成,所述的从动件一端与顶杆连接,所述的从动件另一端与从动件固定支座连接,所述的从动件固定支座固定在齿条一侧并且二者采用过盈配合,所述的齿条另一侧设有齿轮,所述的齿轮和齿条啮合,所述的齿轮前端设有线筒,所述的线筒和齿轮采用间隙配合,所述的齿轮下方设有二号滑轮支架,所述的二号滑轮支架上设有第二滑轮组,所述的第二滑轮组和二号滑轮支架采用过盈配合,所述的二号滑轮支架下方设有活动防滑机构,所述的第二传动线一端固定在线筒上,所述的第二传动线通过第二滑轮组与活动防滑机构传动连接。

进一步地,所述的活动防滑机构由支座、滑套、压锤、第四滑槽、活动板、第六弹簧、防滑胶垫、支座活动底板组成,所述的支座活动底板设于支座内部并且二者采用间隙配合,所述的支座活动底板底部均匀等距设有防滑胶垫,所述的防滑胶垫和支座活动底板采用过盈配合,所述的活动板一端与支座活动底板相焊接,所述的活动板另一端设有第四滑槽并且二者采用滑动配合,所述的活动板底部设有第六弹簧,所述的第六弹簧上下两端分别固定在活动板底面和外罩内壁上,所述的活动板上方设有压锤,所述的压锤和活动板相配合,所述的压锤和滑套采用滑动配合,所述的第二传动线另一端与压锤连接。

进一步地,所述的浮球材料为pc塑料,pc塑料具有强度高,重量轻,使用寿命长的特点。

有益效果

本发明一种具有防倒保护装置的康复机器人,当机器人成直立静止的状态时压杆受力推动滑块沿第一滑槽向上滑动,此时第二弹簧被挤压,立杆向上移动,当立杆向上移动时第一传动线松动,第三弹簧回位并拉动动触头沿第二滑槽向静触头一端移动,当动触头和静触头相闭合时形成回路,电源组对电磁铁开始供电,顶压传动机构能够精准的判断机器人的支撑脚是在空中移动的过程还是贴合在地面上,从而实现准确控制电磁铁开关;当电磁铁通电后会产生磁性,将一端设有的衔铁吸附,此时第四弹簧被挤压,活动杆会沿第三滑槽一端移动使正极导电触头与负极导电触头相接触,当正极导电触头和负极导电触头相闭合时形成会回路,真空泵通电开始工作,吸合控制机构能够利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路,达到一定的控制目的,具有体积小、灵敏度高的特点;真空泵开始运行时会通过抽吸管将吸盘内的空气抽出使吸盘内部成真空状态并通过吸盘抓住地面,使机器人在直立状态时牢牢固定在地面上,抽出的空气会通过排气管排出,排气管内部设有的浮球会因为排气管内部气流的原因,快速沿排气管向上移动并且与顶杆底端相接触,顶杆受力会向上移动,此时第一弹簧被挤压,因为从动件一端与顶杆连接,所以从动件会发生倾斜,如图三所示,此时第五弹簧拉伸,齿条向下移动,因为齿条和齿轮相啮合,所以齿条向下移动时齿轮顺时针旋转,当齿轮进行顺时针旋转运动时,线筒将第二传动线放出,使压锤沿滑套向下移动并且推动活动板沿第四滑槽向下移动,此时第六弹簧被挤压,支座活动底板从支座滑出并且利用防滑胶垫与地面接触,防滑胶垫能够提高机器人移动时的平稳性,防止移动过程中倾斜或者因为地面过于光滑造成滑倒的现象,本发明一种具有防倒保护装置的康复机器人,通过防倒平衡保护装置能够提高机器人移动时的稳定性和平衡性,在机器人直立静止的状态下能够使机器人牢牢固定在原地,从而有效的防止了操作不当或轻微碰撞使机器人倒地的情况。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为本发明一种具有防倒保护装置的康复机器人的结构示意图。

图2为本发明一种具有防倒保护装置的康复机器人的防倒平衡保护装置结构示意图。

图3为本发明一种具有防倒保护装置的康复机器人的防倒平衡保护装置详细结构图。

图4为本发明一种具有防倒保护装置的康复机器人图3中a的放大图。

图中:防倒平衡保护装置-1、真空吸附机构-11、真空泵-111、抽吸管-112、吸盘-113、排气管-114、浮球-115、第一弹簧-116、栅格-117、顶杆-118、顶压传动机构-12、滑块-121、压杆-122、第一滑槽-123、第二弹簧-124、立杆-126、一号滑轮支架-127、第一滑轮组-128、第一传动线-129、第二滑槽-1210、动触头-1211、第三弹簧-1212、静触头-1213、吸合控制机构-13、l型支架-131、负极导电触头-132、滚轮-133、正极导电触头-134、衔铁-135、电磁铁-136、第三滑槽-137、活动杆-138、第四弹簧-139、弹簧限位板-1310、平衡防滑机构-14、从动件-141、支座-14101、滑套-14102、压锤-14103、第四滑槽-14104、活动板-14105、第六弹簧-14106、防滑胶垫-14107、支座活动底板-14108、第五弹簧-142、从动件固定支座-143、齿条-144、齿轮-145、线筒-146、第二滑轮组-147、二号滑轮支架-148、第二传动线-149、活动防滑机构-1410、外罩-15、支撑脚-2、影像监测主机-3、驱动器-4、信号接收器-5、连杆行走关节-6。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

请参阅图1-图4,本发明提供一种具有防倒保护装置的康复机器人,其结构包括防倒平衡保护装置1、支撑脚2、影像监测主机3、驱动器4、信号接收器5、连杆行走关节6组成,所述的影像监测主机3两侧设有驱动器4,所述的驱动器4和影像监测主机3电连接,所述的影像监测主机3一侧设有信号接收器5,所述的信号接收器5通过导线贯穿影像监测主机3与驱动器4连接,所述的信号接收器5和影像监测主机3电连接,所述的驱动器4底部设有连杆行走关节6,所述的连杆行走关节6和驱动器4采用间隙配合,所述的驱动器4通过连杆行走关节6与支撑脚2连接,所述的防倒平衡保护装置1扣合固定在支撑脚2凹槽上并且二者相配合,所述的防倒平衡保护装置1由真空吸附机构11、顶压传动机构12、吸合控制机构13、平衡防滑机构14、外罩15组成,所述的真空吸附机构11设于外罩15内部并且二者采用过盈配合,所述的真空吸附机构11一侧设有吸合控制机构13,所述的吸合控制机构13和真空吸附机构11相配合,所述的顶压传动机构12和顶压传动机构12采用间隙配合,所述的真空吸附机构11另一侧设有平衡防滑机构14,所述的真空吸附机构11和平衡防滑机构14传动连接,所述的真空吸附机构11由真空泵111、抽吸管112、吸盘113、排气管114、浮球115、第一弹簧116、栅格117、顶杆118组成,所述的吸盘113顶部设有真空泵111,所述的真空泵111通过抽吸管112与吸盘113连接,所述的抽吸管112上方设有排气管114,所述的排气管114一端与真空泵111螺纹连接,所述的排气管114另一端固定在外罩15上并且顶部设有栅格117,所述的栅格117和排气管114采用过盈配合,所述的栅格117中心位置设有顶杆118,所述的顶杆118贯穿栅格117并且二者采用间隙配合,所述的排气管114内部设有浮球115,所述的浮球115和顶杆118相配合,所述的顶压传动机构12由滑块121、压杆122、第一滑槽123、第二弹簧124、立杆126、一号滑轮支架127、第一滑轮组128、第一传动线129、第二滑槽1210、动触头1211、第三弹簧1212、静触头1213组成,所述的滑块121底部中心位置设有压杆122,所述的压杆122上端与滑块121底面相焊接,所述的滑块121两侧设有第一滑槽123,所述的第一滑槽123和滑块121滑动连接,所述的滑块121顶部中心位置设有立杆126,所述的立杆126垂直固定在滑块121顶面凹槽上,所述的立杆126两侧设有第二弹簧124,所述的第二弹簧124上下两端分别固定在第一滑槽123和滑块121上,所述的立杆126上方设有一号滑轮支架127,所述的一号滑轮支架127上设有第一滑轮组128,所述的第一滑轮组128和一号滑轮支架127采用过盈配合,所述的一号滑轮支架127上方设有第二滑槽1210,所述的第二滑槽1210一端设有静触头1213,所述的静触头1213和第二滑槽1210采用过盈配合,所述的第二滑槽1210另一端设有动触头1211,所述的动触头1211和第二滑槽1210采用滑动配合,所述的动触头1211和静触头1213之间设有第三弹簧1212,所述的第三弹簧1212左右两端分别固定在动触头1211和静触头1213上,所述的动触头1211和立杆126之间设有第一传动线129,所述的第一传动线129通过第一滑轮组128与动触头1211连接,所述的顶压传动机构12通过静触头1213和动触头1211与吸合控制机构13相配合,所述的吸合控制机构13由l型支架131、负极导电触头132、滚轮133、正极导电触头134、衔铁135、电磁铁136、第三滑槽137、活动杆138、第四弹簧139、弹簧限位板1310组成,所述的l型支架131顶部设有弹簧限位板1310,所述的弹簧限位板1310垂直固定在l型支架131顶面凹槽上,所述的弹簧限位板1310一侧设有活动杆138,所述的活动杆138与第三滑槽137采用滑动配合,所述的活动杆138上设有两个第三滑槽137并且均匀分布在l型支架131两侧,所述的两个第三滑槽137为轴对称结构,所述的弹簧限位板1310另一侧设有电磁铁136,所述的电磁铁136紧贴固定在l型支架131上,所述的弹簧限位板1310和活动杆138之间设有第四弹簧139,所述的第四弹簧139左右两端分别固定在弹簧限位板1310和活动杆138上,所述的电磁铁136一端设有衔铁135,所述的衔铁135和活动杆138采用过盈配合,所述的衔铁135和电磁铁136相配合,所述的电磁铁136下方设有负极导电触头132,所述的负极导电触头132一侧设有正极导电触头134,所述的正极导电触头134扣合固定在活动杆138上,所述的正极导电触头134和负极导电触头132相配合,所述的活动杆138下端设有滚轮133,所述的滚轮133通过螺丝固定在活动杆138上,所述的电磁铁136通过导线分别与静触头1213和动触头1211连接,所述的负极导电触头132扣合固定在真空泵111一侧,所述的正极导电触头134设于负极导电触头132另一侧,所述的负极导电触头132和负极导电触头132通过导线与真空泵111相连接,所述的真空吸附机构11通过顶杆118与排气管114一侧设有的平衡防滑机构14传动连接,所述的平衡防滑机构14由从动件141、第五弹簧142、从动件固定支座143、齿条144、齿轮145、线筒146、第二滑轮组147、二号滑轮支架148、第二传动线149、活动防滑机构1410组成,所述的从动件141一端与顶杆118连接,所述的从动件141另一端与从动件固定支座143连接,所述的从动件固定支座143固定在齿条144一侧并且二者采用过盈配合,所述的齿条144另一侧设有齿轮145,所述的齿轮145和齿条144啮合,所述的齿轮145前端设有线筒146,所述的线筒146和齿轮145采用间隙配合,所述的齿轮145下方设有二号滑轮支架148,所述的二号滑轮支架148上设有第二滑轮组147,所述的第二滑轮组147和二号滑轮支架148采用过盈配合,所述的二号滑轮支架148下方设有活动防滑机构1410,所述的第二传动线149一端固定在线筒146上,所述的第二传动线149通过第二滑轮组147与活动防滑机构1410传动连接。

进一步地,所述的活动防滑机构1410由支座14101、滑套14102、压锤14103、第四滑槽14104、活动板14105、第六弹簧14106、防滑胶垫14107、支座活动底板14108组成,所述的支座活动底板14108设于支座14101内部并且二者采用间隙配合,所述的支座活动底板14108底部均匀等距设有防滑胶垫14107,所述的防滑胶垫14107和支座活动底板14108采用过盈配合,所述的活动板14105一端与支座活动底板14108相焊接,所述的活动板14105另一端设有第四滑槽14104并且二者采用滑动配合,所述的活动板14105底部设有第六弹簧14106,所述的第六弹簧14106上下两端分别固定在活动板14105底面和外罩15内壁上,所述的活动板14105上方设有压锤14103,所述的压锤14103和活动板14105相配合,所述的压锤14103和滑套14102采用滑动配合,所述的第二传动线149另一端与压锤14103连接,所述的浮球115材料为pc塑料,pc塑料具有强度高,重量轻,使用寿命长的特点。

本发明的工作原理:

当机器人成直立静止的状态时压杆122受力推动滑块121沿第一滑槽123向上滑动,此时第二弹簧124被挤压,立杆126向上移动,当立杆126向上移动时第一传动线129松动,第三弹簧1212回位并拉动动触头1211沿第二滑槽1210向静触头1213一端移动,当动触头1211和静触头1213相闭合时形成回路,电源组对电磁铁136开始供电,顶压传动机构12能够精准的判断机器人的支撑脚2是在空中移动的过程还是贴合在地面上,从而实现准确控制电磁铁136开关;当电磁铁136通电后会产生磁性,将一端设有的衔铁135吸附,此时第四弹簧139被挤压,活动杆138会沿第三滑槽137一端移动使正极导电触头134与负极导电触头132相接触,当正极导电触头134和负极导电触头132相闭合时形成会回路,真空泵111通电开始工作,吸合控制机构13能够利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路,达到一定的控制目的,具有体积小、灵敏度高的特点;真空泵111开始运行时会通过抽吸管112将吸盘113内的空气抽出使吸盘113内部成真空状态并通过吸盘抓住地面,使机器人在直立状态时牢牢固定在地面上,抽出的空气会通过排气管114排出,排气管114内部设有的浮球115会因为排气管114内部气流的原因,快速沿排气管114向上移动并且与顶杆118底端相接触,顶杆118受力会向上移动,此时第一弹簧116被挤压,因为从动件141一端与顶杆118连接,所以从动件141会发生倾斜,如图3所示,此时第五弹簧142拉伸,齿条144向下移动,因为齿条144和齿轮145相啮合,所以齿条144向下移动时齿轮145顺时针旋转,当齿轮145进行顺时针旋转运动时,线筒146将第二传动线149放出,使压锤14103沿滑套14102向下移动并且推动活动板14105沿第四滑槽14104向下移动,此时第六弹簧14106被挤压,支座活动底板14108从支座14101滑出并且利用防滑胶垫14107与地面接触,防滑胶垫14107能够提高机器人移动时的平稳性,防止移动过程中倾斜或者因为地面过于光滑造成滑倒的现象。

本发明的控制方式是通过控制器来自动控制,控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现,属于本领域的公知常识,并且本发明主要用来保护机械装置,所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

本发明所述的吸盘113又名真空吸盘,橡胶制成的吸盘可在高温下进行操作,由硅橡胶制成的吸盘非常适于抓住表面粗糙的制品;由聚氨酯制成的吸盘则很耐用。另外,在实际生产中,如果要求吸盘具有耐油性,则可以考虑使用聚氨酯、丁腈橡胶或含乙烯基的聚合物等材料来制造吸盘。通常,为避免制品的表面被划伤,最好选择由丁腈橡胶或硅橡胶制成的带有波纹管的吸盘吸盘材料采用丁腈橡胶制造,具有较大的扯断力,因而广泛应用于各种真空吸持设备上。

本发明解决的问题是现有技术康复机器人直立时稳定性不高,在医院这种场所使用机器人的频率增加,很容易因为操作不当或误碰到机器人,使其倒地造成损失,本发明通过上述部件的互相组合,本发明一种具有防倒保护装置的康复机器人,通过防倒平衡保护装置1能够提高机器人移动时的稳定性和平衡性,在机器人直立静止的状态下能够使机器人牢牢固定在原地,从而有效的防止了操作不当或轻微碰撞使机器人倒地的情况。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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