專(zhuān)利名稱(chēng)：一種福利友好助行機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種服務(wù)型機(jī)器人，特別涉及一種用于老年人的福利友好助 行機(jī)器人。
背景技術(shù)：
世界各國(guó)普遍對(duì)服務(wù)機(jī)器人的研究非常重視，并取得了不菲的成果。1987 年，英國(guó)人研制的康復(fù)機(jī)器人樣機(jī)能使一個(gè)患有腦癱的11歲男孩獨(dú)立就餐。 美國(guó)、加拿大和法國(guó)都相繼生產(chǎn)了能在已知的環(huán)境中按操作要求從相應(yīng)的物 品架上抓取所需物品的服務(wù)機(jī)器人。2004年10月日本的SEC0M公司發(fā)布了 面向被護(hù)理人員的自助護(hù)理機(jī)器人"SECOM升降機(jī)"，可以幫助需護(hù)理人員獨(dú) 自從床上換乘到輪椅或從輪椅換乘到床上。我國(guó)在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的研發(fā)起步較晚。1995年清華大學(xué)開(kāi)發(fā)了一個(gè)七 自由度移動(dòng)式護(hù)理機(jī)器人，能在無(wú)人看護(hù)的情況下替患者完成取藥、送水、 翻書(shū)等工作。2003年8月，華南理工大學(xué)機(jī)器人研究室成功研制出了一張機(jī) 器人護(hù)理病床。但總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)目前在服務(wù)機(jī)器人方面的產(chǎn)品仍然很少， 與發(fā)達(dá)國(guó)家的服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)仍有較大的差距。目前在服務(wù)機(jī)器人方面，還沒(méi)有主要幫助老年人行走的機(jī)器人出現(xiàn)，國(guó) 外關(guān)于智能輪椅的研究，主要針對(duì)對(duì)象是癱瘓的老年人和殘疾人，對(duì)于有一 定活動(dòng)能力、只是體力較弱的老年人來(lái)說(shuō)并不適用。人到老年，有其獨(dú)特的 生理和心理機(jī)制，并且隨著年齡的增長(zhǎng)，渴望行動(dòng)自由和生活自理的愿望更 加強(qiáng)烈。除身高、體重等基本體態(tài)特征變化明顯之外，肌體的一些基本的體 能特征也隨之發(fā)生改變，各項(xiàng)指標(biāo)呈下降趨勢(shì)，導(dǎo)致人體運(yùn)動(dòng)機(jī)能的衰退現(xiàn)象顯著。加之不同程度的視力減弱，"前庭功能"(即空間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中維持身 體平衡的能力)下降、應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)、協(xié)調(diào)能力差等等原因，更是加大了老年人行動(dòng)障礙的幾率。資料顯示，老年人摔倒有約5 3%的是由于行走 或站立不穩(wěn)定造成，而摔倒又是造成人體損傷，引發(fā)其它老年疾病的重要原 因?？梢灶A(yù)計(jì)，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，老年人的護(hù)理將成為社會(huì)的一個(gè)重要負(fù)擔(dān)， 因此，設(shè)計(jì)與研發(fā)適宜于老年人使用的助行器具顯得尤為重要。而老年人助 行器的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)剛剛開(kāi)始，尚處于培育期。目前市場(chǎng)上已有的助行器均是 針對(duì)偏癱患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練用的，并不適于老年人日常生活所用。真正為老 年人量身定做的助行器種類(lèi)少，生產(chǎn)廠家少，產(chǎn)品種類(lèi)缺乏，現(xiàn)有產(chǎn)品的安 全性與使用效果都很難達(dá)到老年人要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠幫助老年人和殘疾人行走的福利友好服務(wù) 機(jī)器人，具有對(duì)老年人的行走進(jìn)行跟隨和預(yù)防摔倒的特點(diǎn)。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的 一種福利友好助行機(jī)器人，包括底座、底座下部的萬(wàn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪、連 接底座的支架、以及支架上的扶手桿，所述底座上設(shè)置有電池，所述驅(qū)動(dòng)輪 設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置受控于一個(gè)控制裝置，控制裝置的信號(hào)輸入連接 傳感裝置，其特征在于，所述控制裝置包括一個(gè)設(shè)置在扶手桿中間的鍵盤(pán)、 一個(gè)設(shè)置在電池上的基于DSP的控制器；所述傳感裝置包括對(duì)稱(chēng)設(shè)置在扶手 桿兩端上面的壓力傳感器、扶手桿兩端三個(gè)面上的滑覺(jué)傳感器、設(shè)置在扶手 桿中間后方的兩個(gè)測(cè)距傳感器；所述驅(qū)動(dòng)裝置為兩個(gè)分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪 上的驅(qū)動(dòng)電機(jī);所述滑覺(jué)傳感器通過(guò)采集人手在扶手桿兩端的不同滑覺(jué)信號(hào)， 結(jié)合測(cè)距傳感器采集到的人體與機(jī)器人的距離變化，通過(guò)控制器對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 轉(zhuǎn)速進(jìn)行PWM波調(diào)節(jié)，使驅(qū)動(dòng)輪跟隨人的快慢行走及轉(zhuǎn)向；所述壓力傳感 器通過(guò)采集人手在扶手桿一端的突發(fā)性單邊壓力信號(hào)，通過(guò)控制器對(duì)相反方向的驅(qū)動(dòng)輪加速，相同方向的驅(qū)動(dòng)輪減速，迅速左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)并制動(dòng)，阻止側(cè) 摔。上述方案中，所述傳感裝置還包括設(shè)置在底座下面的多個(gè)路況傳感器， 每個(gè)傳感器均為紅外傳感器，通過(guò)控制器信號(hào)連接一個(gè)安裝在底座電池一側(cè) 的報(bào)警器。所述基于dsp的控制器包括一個(gè)與a/d轉(zhuǎn)換器連接的信號(hào)調(diào)理電路， 所述滑動(dòng)傳感器和測(cè)距傳感器通過(guò)a/d轉(zhuǎn)換器輸出兩路滑動(dòng)信號(hào)和三路測(cè)距 信號(hào)連接一個(gè)行走判別模塊；壓力傳感器通過(guò)a/d轉(zhuǎn)換器輸出兩路壓力信號(hào) 連接一個(gè)摔倒判別模塊；路況傳感器通過(guò)a/d轉(zhuǎn)換器輸出多路路況信號(hào)連接一個(gè)路況判別模塊；路況判別模塊的信號(hào)輸出連接報(bào)警器；行走判別模塊、 摔倒判別模塊的輸出連接一個(gè)電機(jī)控制模塊，該電機(jī)控制模塊輸出兩路控制 信號(hào)分別連接左、右驅(qū)動(dòng)電機(jī)。所述滑覺(jué)傳感器包括包裹在上端扶手桿兩端臂撐部分的表面鍍有金屬銀 的PVDF敏感層，該P(yáng)VDF敏感層上設(shè)置點(diǎn)陣狀包封表皮，用導(dǎo)電膠將帶有引 線(xiàn)的輸出電極與PVDF敏感層粘結(jié)在一起。所述PVDF敏感層可兩片疊合，同 極性的一側(cè)相互粘合，中間引出輸出導(dǎo)線(xiàn)，PVDF的外側(cè)電極被接地。所述兩 個(gè)測(cè)距傳感器均為超聲傳感器，其中，左側(cè)的傳感器為第一路傳感器；右側(cè) 的傳感器為第二路傳感器；第一路傳感器的發(fā)射頭或第二路傳感器的發(fā)射頭 與相對(duì)另一路傳感器的接收頭可組成第三路超聲波傳感器。一一 、i、 ~ ^- f—上丄.l rmr、~r~ 、rt - / ■ * 人 f、4v fl-Jlw所還低挫沒(méi)制益工比議直fl 一T怖柳監(jiān)。本發(fā)明以扶手桿兩端的滑覺(jué)、壓力傳感器作為感覺(jué)器官來(lái)感知老年人與 機(jī)器人的動(dòng)態(tài)關(guān)系及是否有摔跤行為發(fā)生，以驅(qū)動(dòng)控制器作為機(jī)器人的大腦 來(lái)處理感覺(jué)器官的各種信息及對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令，以四輪雙電機(jī)差速驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)作為機(jī)器人的執(zhí)行器來(lái)改變機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而達(dá)到對(duì)老年人進(jìn)行 友好扶助的效果。其突出的特點(diǎn)是在它與人類(lèi)的友好界面的設(shè)計(jì)方法上。充 分體現(xiàn)以人為本的主旨，在老年人行走的時(shí)候替代"拐棍"的功能對(duì)老年人進(jìn)行友好、可靠的攙扶；利用滑覺(jué)傳感器以及測(cè)距傳感器對(duì)機(jī)器人與老年人 之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)老年人的行走速度對(duì)助行機(jī)器人自身的速度 進(jìn)行柔性調(diào)節(jié)；結(jié)合壓力傳感器對(duì)老年人的摔跤行為進(jìn)行預(yù)防，并通過(guò)路況 傳感器在路況不好時(shí)進(jìn)行報(bào)警。從而著眼于為所有的老年人提供有效"助行" 幫助，不僅可以節(jié)省護(hù)理人員，更可以增加老年人活動(dòng)的范圍和強(qiáng)度，對(duì)于 增加無(wú)子女照顧的老年人的自尊心和自信心也具有不可估量的作用。 一些殘 疾者通過(guò)使用這種助行機(jī)器人，可以獲得與正常人同樣的功能，從而既消除 了他們的內(nèi)心痛苦，又改善了殘疾人的生活條件。此外，本發(fā)明是一種功能 簡(jiǎn)單卻又實(shí)用，制造成本較低，更易于產(chǎn)品化和為老年人所接受的專(zhuān)用機(jī)器 人，走向?qū)嵱没拈T(mén)檻低，而且，許多功能用現(xiàn)有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。相比之下， 比通用機(jī)器人更能進(jìn)入市場(chǎng)和具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景。


圖1圖2是本發(fā)明機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖，其中，圖2是圖1的仰視圖。圖1圖2中l(wèi)-滑覺(jué)傳感器；2-鍵盤(pán)；3-儲(chǔ)物籃；4_控制器；5-電池；6-萬(wàn)向輪； 7-報(bào)警器；8-驅(qū)動(dòng)電機(jī)；9-驅(qū)動(dòng)輪；10-測(cè)距傳感器；11-壓力傳感器；12-路況傳感器；13-上端扶手桿；14-支架；15-下端橫桿；16-底座。圖3是圖1中傳感、控制及驅(qū)動(dòng)三部分的功能結(jié)構(gòu)框圖。圖4是圖1、圖3中控制器的功能結(jié)構(gòu)框圖。nm 嚴(yán) pi ~p n口 ia亡口,i丄世aa w,r* :T-rt4^水j nz: Tm Lcr nm図〕疋1丁疋iEt^呢刊別T吳秋tfJ刊岍和:K刷促、埋1"莊閨。 圖6是摔倒判別模塊的判斷和控制原理框圖。圖7是滑覺(jué)傳感器放大的結(jié)構(gòu)剖面圖。圖中19-引線(xiàn)；20-包封表皮；21-PVDF敏感層；22-導(dǎo)電膠；23-輸出電極；24-壓條。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1至圖3所示，本發(fā)明機(jī)器人由控制器4、電池5、傳感器、扶手 桿13、鍵盤(pán)2、驅(qū)動(dòng)輪9、萬(wàn)向輪6、驅(qū)動(dòng)電機(jī)8等組成，其中，傳感器包括 壓力傳感器ll、滑覺(jué)傳感器l、測(cè)距傳感器1Q和路況傳感器12。壓力傳感 器11測(cè)扶手桿13上手對(duì)機(jī)器人的壓力，滑覺(jué)傳感器1測(cè)老年人手與機(jī)器人 扶手間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)?；X(jué)信號(hào)和壓力信號(hào)經(jīng)過(guò)相應(yīng)傳感器采集后，進(jìn)入控制 器進(jìn)行特征提取、判別，判別結(jié)果為老年人的運(yùn)動(dòng)傾向和摔倒傾向。根據(jù)判 別結(jié)果，控制器發(fā)出控制指令，調(diào)節(jié)PWM波，對(duì)電機(jī)8的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。滑 覺(jué)傳感器1安裝在扶手桿13對(duì)稱(chēng)兩端的上側(cè)、前方和后方；壓力傳感器安裝 在扶手桿13對(duì)稱(chēng)兩端的上側(cè)，通過(guò)滑覺(jué)信號(hào)測(cè)知機(jī)器人與老年人在行走方向 上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。通過(guò)左右手壓力差，以及壓力傳感器上的壓力分布狀態(tài)可以 測(cè)知老年人摔倒的傾向。控制器4設(shè)置有大的速度檔，采用鍵盤(pán)2可進(jìn)行大 范圍的速度調(diào)節(jié)，而后，又根據(jù)滑覺(jué)傳感器1所檢測(cè)到的老年人與機(jī)器人的 運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，在小范圍內(nèi)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪9的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證機(jī)器人與老年人 運(yùn)動(dòng)的相互協(xié)調(diào)。當(dāng)壓力傳感器11的信號(hào)顯示有突變時(shí)，則很可能是老年人 具備了單側(cè)摔倒傾向。路況傳感器12安裝在底座16的下方，為6個(gè)紅外測(cè) 距傳感器，主要測(cè)機(jī)器人底盤(pán)與地面的距離。測(cè)距信息進(jìn)入控制器4進(jìn)行信 息處理和判別后，若得出結(jié)果為路面不平，則對(duì)報(bào)警器7發(fā)出信號(hào)進(jìn)行報(bào)警， 提醒老年人轉(zhuǎn)彎。機(jī)器人的控制器4上方還安裝有一個(gè)儲(chǔ)物籃3，方便老年 人外出購(gòu)物時(shí)使用。扶手桿13中間后方設(shè)置有兩個(gè)測(cè)距傳感器10;兩個(gè)測(cè)距傳感器均為超 聲傳感器，其中，左側(cè)的傳感器為第一路傳感器；右側(cè)的傳感器為第二路傳 感器；第一路傳感器的發(fā)射頭或第二路傳感器的發(fā)射頭與相對(duì)另一路傳感器 的接收頭可組成虛擬的第三路超聲波傳感器。人體為要測(cè)距的障礙物。虛擬 形成的第三路超聲傳感器，其發(fā)射頭與接收頭的間距較第一路和第二路傳感 器的收、發(fā)頭間距要大許多，因此其可測(cè)得的前方人體在X， Y方向的信息都 較第一路和第二路傳感器要大；同時(shí)它對(duì)人體的信息捕獲受人體與機(jī)器人的角度的敏感性較第一路、第二路傳感器也要小。因此，當(dāng)形成虛擬的第三路 超聲波傳感器后，移動(dòng)機(jī)器人的感知能力可得到明顯提高。如圖4所示，各路傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路的調(diào)理，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換， 其中，兩路滑動(dòng)信號(hào)和三路測(cè)距信號(hào)進(jìn)入行走跟隨判別模塊，進(jìn)行老年人的 行走跟隨判別，判別結(jié)果進(jìn)入電機(jī)控制模塊，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)8的運(yùn)轉(zhuǎn)速度； 兩路壓力信號(hào)進(jìn)入摔倒判別模塊進(jìn)行判別，判別結(jié)果進(jìn)入電機(jī)控制模塊來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)8的轉(zhuǎn)速；另外，多路路況信號(hào)進(jìn)入路況判別模塊進(jìn)行路況判別，若判別結(jié)果為路況不好，則發(fā)出判別指令，通過(guò)報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警。如圖5所示，行走跟隨判別模塊的判斷和控制原理主要是利用滑覺(jué)傳感器和測(cè)距傳感器的方法，滑覺(jué)傳感器檢測(cè)到人的前臂或手有向前或向后滑動(dòng) 的傾向，同時(shí)，測(cè)距傳感器檢測(cè)到人車(chē)的距離增加或減小，則人對(duì)于機(jī)器人 有加快或減慢行走的傾向，將檢測(cè)到的滑覺(jué)信息和距離信息進(jìn)行處理，判別老年人的行走意向，進(jìn)而對(duì)電機(jī)控制模塊發(fā)出指令控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)8，使 兩個(gè)電機(jī)同時(shí)加速或減速；同樣的，當(dāng)左右滑覺(jué)傳感器檢測(cè)到有向左或向右 的滑動(dòng)傾向時(shí)，信息處理后，控制器對(duì)電機(jī)控制模塊發(fā)出指令使相應(yīng)的左右 驅(qū)動(dòng)電機(jī)加減速，以適應(yīng)人的拐彎傾向。如圖6所示，摔倒判別模塊的判斷和控制原理主要是利用壓力傳感器的 方法，將檢測(cè)到的壓力信息進(jìn)行信息處理，判斷老年人的摔倒意向，進(jìn)而對(duì) 電機(jī)控制模塊發(fā)出指令控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)8，使相反方向的驅(qū)動(dòng)輪加速、相 同方向的驅(qū)動(dòng)輪減速，迅速左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)，并對(duì)驅(qū)動(dòng)輪9制動(dòng)，防止老年人單 側(cè)摔倒。如圖7所示，滑覺(jué)傳感器1采用高分子壓電材料PVDF設(shè)計(jì)，利用老年人 手部在相對(duì)于傳感器表面滑動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的摩擦力所引發(fā)的包封表皮20 產(chǎn)生的微振動(dòng)，生成交變電壓信號(hào).用于進(jìn)行滑覺(jué)的判斷，進(jìn)而對(duì)老年人手與 機(jī)器人扶手的相對(duì)關(guān)系進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，以便于控制機(jī)器人的速度來(lái)適應(yīng)老年 人的行走速度。敏感材料PVDF是一種薄膜狀的有機(jī)材料，厚度約50um，有良好的壓電特 性和柔順、可彎曲的機(jī)械特性。將PVDF做成敏感層21，包裹在上端扶手桿 13的臂撐部分，傳感器的兩側(cè)邊用微型壓條24和小螺釘固定,而后再用硅膠 粘住。PVDF表面已經(jīng)鍍有金屬銀,用導(dǎo)電膠22將帶有引線(xiàn)19的電極2 3和PVDF 敏感層20粘結(jié)在一起。為了提高傳感器的抗干擾性能,可以將兩片PVDF膜 21疊合，同極性的一側(cè)相互粘合，中間引出輸出信號(hào)，PVDF的外側(cè)電極被接 地，這樣傳感器在同樣面積大小的情況下，靈敏度提高了一倍，由于外側(cè)接 地，抗干擾性也大大增強(qiáng)。用PVDF薄膜制作的滑覺(jué)傳感器不僅很薄，可以像皮膚一樣粘貼在機(jī)器人 扶手桿13對(duì)稱(chēng)兩端的表面，而且利用物體滑動(dòng)引起點(diǎn)陣狀表皮20振動(dòng)產(chǎn)生的 交變壓電信號(hào)，來(lái)判斷是否存在滑動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，信號(hào)處理簡(jiǎn)單，可以進(jìn)行 實(shí)時(shí)監(jiān)視和反饋。觸感柔軟，傳感器的面積可以做得比較大，符合臂撐部位 傳感器的要求。
權(quán)利要求
1、一種福利友好助行機(jī)器人，包括底座、底座下部的萬(wàn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪、連接底座的支架、以及支架上的扶手桿，所述底座上設(shè)置有電池，所述驅(qū)動(dòng)輪設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置受控于一個(gè)控制裝置，控制裝置的信號(hào)輸入連接傳感裝置，其特征在于，所述控制裝置包括一個(gè)設(shè)置在扶手桿中間的鍵盤(pán)、一個(gè)設(shè)置在電池上的基于DSP的控制器；所述傳感裝置包括對(duì)稱(chēng)設(shè)置在扶手桿兩端上面的壓力傳感器、扶手桿兩端三個(gè)面上的滑覺(jué)傳感器、設(shè)置在扶手桿中間后方的兩個(gè)測(cè)距傳感器；所述驅(qū)動(dòng)裝置為兩個(gè)分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述滑覺(jué)傳感器通過(guò)采集人手在扶手桿兩端的不同滑覺(jué)信號(hào)，結(jié)合測(cè)距傳感器采集到的人體與機(jī)器人的距離變化，通過(guò)控制器對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行PWM波調(diào)節(jié)，使驅(qū)動(dòng)輪跟隨人的快慢行走及轉(zhuǎn)向；所述壓力傳感器通過(guò)采集人手在扶手桿一端的突發(fā)性單邊壓力信號(hào)，通過(guò)控制器對(duì)相反方向的驅(qū)動(dòng)輪加速，相同方向的驅(qū)動(dòng)輪減速，迅速左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)并制動(dòng)，阻止側(cè)摔。
2、 如權(quán)利要求1所述的福利友好助行機(jī)器人，其特征在于，所述傳感裝 置還包括設(shè)置在底座下面的多個(gè)路況傳感器，每個(gè)傳感器均為紅外傳感器， 通過(guò)控制器信號(hào)連接一個(gè)安裝在底座電池一側(cè)的報(bào)警器。
3、 如權(quán)利要求1所述的福利友好助行機(jī)器人，其特征在于，所述基于 DSP的控制器包括一個(gè)與A/D轉(zhuǎn)換器連接的信號(hào)調(diào)理電路，所述滑動(dòng)傳感器 和測(cè)距傳感器通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器輸出兩路滑動(dòng)信號(hào)和三路測(cè)距信號(hào)連接一個(gè)行 走判別模塊；壓力傳感器通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器輸出兩路壓力信號(hào)連接一個(gè)摔倒判 別模塊；路況傳感器通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器輸出多路路況信號(hào)連接一個(gè)路況判別模 塊；路況判別模塊的信號(hào)輸出連接報(bào)警器；行走判別模塊、摔倒判別模塊的 輸出連接一個(gè)電機(jī)控制模塊，該電機(jī)控制模塊輸出兩路控制信號(hào)分別連接左、 右驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
4、 如權(quán)利要求1至3之一所述的福利友好助行機(jī)器人，其特征在于，所述滑覺(jué)傳感器包括包裹在上端扶手桿兩端臂撐部分的表面鍍有金屬銀的 PVDF敏感層，該P(yáng)VDF敏感層上設(shè)置點(diǎn)陣狀包封表皮，用導(dǎo)電膠將帶有引線(xiàn)的輸出電極與PVDF敏感層粘結(jié)在一起。所述PVDF敏感層可兩片疊合，同極 性的一側(cè)相互粘合，中間引出輸出導(dǎo)線(xiàn)，PVDF的外側(cè)電極被接地。所述兩個(gè) 測(cè)距傳感器均為超聲傳感器，其中，左側(cè)的傳感器為第一路傳感器；右側(cè)的 傳感器為第二路傳感器；第一路傳感器的發(fā)射頭或第二路傳感器的發(fā)射頭與 相對(duì)另一路傳感器的接收頭可組成第三路超聲波傳感器。
5、如權(quán)利要求1所述的福利友好助行機(jī)器人，其特征在于，所述底座控 制器上還設(shè)置有一個(gè)儲(chǔ)物籃。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種福利友好助行機(jī)器人，包括底座、底座下部的萬(wàn)向輪和驅(qū)動(dòng)輪、連接底座的支架及扶手桿，底座上設(shè)置有電池，驅(qū)動(dòng)輪設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置受控于一個(gè)控制裝置，控制裝置的信號(hào)輸入連接傳感裝置，控制裝置包括一個(gè)設(shè)置在扶手桿中間的鍵盤(pán)、設(shè)置在電池上的基于DSP的控制器；傳感裝置包括對(duì)稱(chēng)設(shè)置在扶手桿兩端上面的壓力傳感器、扶手桿兩端三面上的滑覺(jué)傳感器、設(shè)置在扶手桿中間后方的測(cè)距傳感器；驅(qū)動(dòng)裝置為兩個(gè)分別安裝在左右驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。本發(fā)明以扶手桿兩端的滑覺(jué)、壓力傳感器來(lái)感知老年人的動(dòng)態(tài)關(guān)系及是否有摔跤趨向，以控制器來(lái)處理各種信息及對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為執(zhí)行器來(lái)改變機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)老年人進(jìn)行友好扶助。
文檔編號(hào)A61H3/00GK101332145SQ200810150388
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者吳學(xué)智, 張小棟, 戴文輝, 李德軍, 王云霞, 王重朕 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)