本發(fā)明涉及載人器械,尤其涉及一種可上下升降并可變形為輪椅模式或擔架模式的載人機器人。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)輪椅的椅背及腳蹬架角度的調(diào)整需要人工進行,而且可能需要調(diào)整多次方可調(diào)到合適的角度,這些調(diào)整的操作,輪椅的乘坐者本人難以自行完成,亦即需要外人的幫助。傳統(tǒng)輪椅的高度通常也難以自動調(diào)節(jié),輪椅乘坐者不方便夠到高處的物品。這些問題對輪椅乘坐者來說極為不便。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可上下升降并可變形為輪椅模式或擔架模式的載人機器人。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種載人機器人,包括支撐架、安裝于支撐架上的承載架、安裝于支撐架底部的第一連桿機構(gòu)和第二連桿機構(gòu);所述第一連桿機構(gòu)和第二連桿機構(gòu)分別連接有兩第一車輪和兩第二車輪;所述承載架包括:安裝于所述支撐架上的第一承載部、轉(zhuǎn)動連接于第一承載部前部的第二承載部、以及轉(zhuǎn)動連接于第一承載部后部的第三承載部;所述第二承載部鉸接有第一電動推桿,所述第一電動推桿的另一端鉸接于所述第一承載部;所述第三承載部鉸接有第二電動推桿,所述第二電動推桿的另一端鉸接于所述第一承載部;所述第一連桿機構(gòu)連接有可滑動的第一輪架,所述兩第一車輪安裝于第一輪架上,所述第一連桿機構(gòu)與第一輪架之間連接有第三電動推桿;所述第二連桿機構(gòu)連接有可滑動的第二輪架,所述兩第二車輪安裝于第二輪架上,所述第二連桿機構(gòu)與第二輪架之間連接有第四電動推桿;所述支撐架與所述承載架之間連接有可前后伸縮的第五電動推桿。
本發(fā)明的載人機器人通過第五電動推桿使得承載架可前后伸縮連接于支撐架。通過推動第三電動推桿和第四電動推桿,可增加或減小支撐架相對于第一車輪和第二車輪之間的間隔距離,使得支撐架上升或下降。承載架包括第一承載部、第二承載部和第三承載部。第二承載部通過第一電動推桿可轉(zhuǎn)動連接于第一承載部上,所以第二承載部在第一電動推桿的帶動下可相對第一承載部呈展開狀態(tài)或折疊狀態(tài);第三承載部通過第二電動推桿可轉(zhuǎn)動連接于第一承載部上,所以第三承載部在第二電動推桿的帶動下可相對第一承載部呈展開狀態(tài)或折疊狀態(tài)。第三承載部和第二承載部均相對于第一承載部展開時,本發(fā)明的載人機器人變形為擔架模式;第三承載部和第二承載部均相對于第一承載部為折疊狀態(tài)時,第三承載位于第一承載部的后上方,第二承載部位于第一承載部的前下方,本發(fā)明的載人機器人變形為輪椅模式。本發(fā)明的載人機器人是通過電動推桿完成操作,無需操作者手動進行,老年人或殘障人士可以自行調(diào)節(jié),無需外人幫助。
進一步的,所述第一連桿機構(gòu)包括一端鉸接于所述支撐架的第一連架桿、鉸接于第一連架桿另一端的第一連桿、安裝于第一連桿上端的第一滑塊、以及連接于所述支撐架與第一滑塊之間的第六電動推桿;所述支撐架設(shè)有前后方向延伸的并與所述第一滑塊配合的第一導(dǎo)軌;所述第一連桿向所述支撐架的前下方傾斜延伸;所述第二連桿機構(gòu)包括一端鉸接于所述支撐架的第二連架桿、鉸接于第二連架桿另一端的第二連桿、安裝于第二連桿上端的第二滑塊、以及連接于所述支撐架與第二滑塊之間的第七電動推桿;所述支撐架設(shè)有前后方向延伸的并與所述第二滑塊配合的第二導(dǎo)軌;所述第二連桿向所述支撐架的后下方傾斜延伸。
優(yōu)選的,所述第一連桿的滑動端的端部向前側(cè)或后側(cè)延伸有第一滑動臂,所述第一滑塊安裝于第一滑動臂上;所述第二連桿的滑動端的端部向前側(cè)或后側(cè)延伸有第二滑動臂,所述第二滑塊安裝于第二滑動臂上。
進一步的,所述第一連桿機構(gòu)包括鉸接于所述支撐架后部的第一連桿、以及連接于所述支撐架與第一連桿之間的第六電動推桿;所述第一連桿自所述支撐架的后部向支撐架的前下方傾斜延伸;所述第二連桿機構(gòu)包括鉸接于所述支撐架前部的第二連桿、以及連接于所述支撐架與第二連桿之間的第七電動推桿;所述第二連桿自所述支撐架的前部向支撐架的后下方傾斜延伸。
優(yōu)選的,所述支撐架的后部向下方突出延伸有第一凸塊,第一連桿鉸接于所述第一凸塊;所述支撐架的前部向下方突出延伸有第二凸塊,第二連桿鉸接于所述第二凸塊。
優(yōu)選的,所述第一輪架可滑動地連接于所述第一連桿,所述第一連桿與所述第一輪架之間連接所述第三電動推桿;所述第二輪架可滑動地連接于所述第二連桿,所述第二連桿與所述第二輪架之間連接所述第四電動推桿。
優(yōu)選的,所述承載架的左側(cè)和右側(cè)均安裝有扶手,每一所述扶手包括可轉(zhuǎn)動連接的扶手桿和支撐桿;所述扶手桿平行于所述第一承載部,所述支撐桿平行于所述第三承載部。
優(yōu)選的,所述第二承載部滑動連接有可前后滑動的輔助承載部,所述輔助承載部與所述第二承載部之間連接有第八電動推桿;所述輔助承載部的前端安裝有輔助輪。
優(yōu)選的,第三承載部的底部固定連接有力臂桿,所述力臂桿突出于第三承載部并延伸至第二承載部,力臂桿的突出端與第二承載部之間連接所述第二電動推桿。
優(yōu)選的,所述支撐架設(shè)有前后方向布置的第三導(dǎo)軌和柱形套桿,所述承載架設(shè)有與第三導(dǎo)軌滑動配合的第三滑塊、以及與柱形套桿滑動配合的柱形滑桿;所述柱形滑桿固定連接于承載架的前部,并自承載架的前部向承載架的后部延伸。
附圖說明
圖1為本發(fā)明載人機器人實施例一的立體示意圖;
圖2為實施例一的支撐架的立體示意圖;
圖3為實施例一中支撐架連接第一連桿機構(gòu)和第二連桿機構(gòu)的示意圖;
圖4為圖3的側(cè)面視圖;
圖5為沿圖4所示b-b線的剖視圖;
圖6為圖5所示d部的放大圖;
圖7為沿圖3所示a-a線的剖視圖;
圖8為沿圖4所示c-c線的剖視圖;
圖9為圖8所示e部的放大圖;
圖10為實施例一的承載架的主視圖;
圖11為實施例一的第一承載部的立體示意圖;
圖12為實施例一中第一承載部與支撐架的連接示意圖;
圖13為實施例一的第二承載部的立體示意圖;
圖14為實施例一中第二承載部與第一承載部的連接示意圖;
圖15為實施例一的輔助承載部的立體示意圖;
圖16為實施例一中輔助承載部與第二承載部的連接示意圖;
圖17為實施例一中第三承載部轉(zhuǎn)動連接于第一承載部上方的連接示意圖;
圖18為實施例一中第三承載部相對于第一承載部展開時的連接示意圖;
圖19為實施例一中載人機器人處于輪椅模式下的立體示意圖;
圖20a至圖20m為實施例一中載人機器人在輪椅模式下爬升臺階的步驟示意圖;
圖21a至圖21m為實施例一中載人機器人在輪椅模式下下降臺階的步驟示意圖;
圖22為本發(fā)明載人機器人實施例二的立體示意圖;
圖23為實施例二中支撐架連接第一連桿機構(gòu)和第二連桿機構(gòu)的示意圖;
圖24為圖23的側(cè)面視圖;
圖25為沿圖22所示f-f線的剖視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作詳細的說明,而非對本發(fā)明的保護范圍限制。在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
實施例一
參閱圖1,一種載人機器人,包括支撐架1、可前后滑動安裝于支撐架1上的承載架2、安裝于支撐架1底部的第一連桿機構(gòu)3和第二連桿機構(gòu)4、以及安裝于支撐架1的電源(圖中未視出)和可拆卸組裝于承載架2的運行控制器(圖中未視出)。第一連桿機構(gòu)3連接有兩第一車輪80,第二連桿機構(gòu)4連接有兩第二車輪90。承載架2包括:安裝于支撐架1上的第一承載部5、轉(zhuǎn)動連接于第一承載部5前部的第二承載部6、以及轉(zhuǎn)動連接于第一承載部5后部的第三承載部7。承載架2的左側(cè)和右側(cè)均安裝有扶手20。第二承載部6可伸縮連接有兩輔助輪100。
參閱圖2及圖6,支撐架1包括間隔布置的左支撐桿11和右支撐桿12、固定連接于左支撐桿11前端和右支撐桿12前端的前支撐桿13、固定連接于左支撐桿11后端和右支撐桿12后端的后支撐桿14、以及固定連接于后支撐桿14后側(cè)的用于安裝第六電動推桿34的固定架15。左支撐桿11和右支撐桿12的外側(cè)、內(nèi)側(cè)和上側(cè)分別設(shè)有前后方向延伸的第一導(dǎo)軌16、第二導(dǎo)軌17和第三導(dǎo)軌18。左支撐桿11和右支撐桿12均固定連接有前后方向延伸的柱形套桿19,兩柱形套桿19的前后端平齊于支撐架1的前后端。
參閱圖3,支撐架1的底部連接有兩第一連桿機構(gòu)3和兩第二連桿機構(gòu)4。兩第一連桿機構(gòu)3左右對稱布置于支撐架1的前部,兩第二連桿機構(gòu)4左右對稱布置于支撐架1的后部。兩第二連桿機構(gòu)4分別布置于兩第一連桿機構(gòu)3的內(nèi)側(cè)。兩第一連桿機構(gòu)3共同連接有可滑動的第一輪架8,第一輪架8的左右兩端安裝有兩第一車輪80。兩第二連桿機構(gòu)4共同連接有可滑動的第二輪架9,第二輪架9的左右兩端安裝有兩第二車輪90。當然在其他實施方式中,支撐架1的底部可以僅連接一個第一連桿機構(gòu)3和一個第二連桿機構(gòu)4;另外,第一連桿機構(gòu)3亦可以連接兩第二車輪,第二連桿機構(gòu)4相應(yīng)的連接兩第一車輪。
參閱圖4及圖6,每一第一連桿機構(gòu)3均包括一端鉸接于支撐架1外側(cè)的第一連架桿31、鉸接于第一連架桿31另一端的第一連桿32、安裝于第一連桿32上端的第一滑塊33、以及連接于支撐架1與第一滑塊33之間的第六電動推桿34。第一連架桿31自支撐架1的前部向支撐架1的后下方傾斜延伸。第一連架桿31的另一端鉸接于第一連桿32的外側(cè),第一連桿32向支撐架1的前下方傾斜延伸。第一滑塊33通過銷軸安裝于第一連桿32的上端,并布置于第一連桿32的內(nèi)端。銷軸貫穿第一連桿32并延伸至第一連桿32的外端。第一滑塊33配合連接于所述支撐架1的第一導(dǎo)軌16中。第六電動推桿34的一端為控制端,另一端為推動端。在此說明的是,本實施例中所涉及到的第一電動推桿67至第八電動推桿104均為一端為控制端,另一端為推動端。第六電動推桿34的控制端鉸接于后支撐桿14后側(cè)的固定架15上,推動端鉸接于延伸至第一連桿32外端的銷軸。通過第六電動推桿34的推動端于前后方向的伸縮移動,可以使得第一連桿32的滑動端相對于第一導(dǎo)軌16發(fā)生前后移動,第一連桿32相對于第一連架桿31發(fā)生轉(zhuǎn)動,第一連架桿31相對于支撐架1產(chǎn)生一定角度內(nèi)的擺動,相應(yīng)的第一連桿32的底端發(fā)生弧形的上下方向的擺動,即可相應(yīng)的增加或減小第一連桿32的底端相對于支撐架1之間的間隔距離。當然在其他實施方式中,支撐架1的后支撐桿14可向左右方向分別延伸,并突出于左支撐桿11和右支撐桿12的外側(cè)。兩第六電動推桿34的控制端分別鉸接于后支撐桿14的左突出部分和右突出部分。
參閱圖4及圖6,第一連桿32的滑動端的端部向前側(cè)延伸有第一滑動臂35,第一滑塊33安裝于第一滑動臂35上。當?shù)诹妱油茥U34的推動端、第一連桿32的上部和第一連架桿31呈一條直線時,第一滑動臂35可以防止第六電動推桿34的推動端在伸縮推動時發(fā)生卡死。當然在其他實施方式中,為了防止第六電動推桿34的推動端在伸縮推動時發(fā)生卡死,第一滑動臂35亦可以延伸于第一連桿32滑動端的后側(cè);或者,第六電動推桿34的推動端的推動方向傾斜于第一導(dǎo)軌16的前后方向。
參閱圖5,每一第一連桿機構(gòu)3的第一連桿32為內(nèi)部中空的滑動套桿。第一連桿32可滑動地連接有第一輪架8。第一輪架8包括兩第一滑動桿81、以及固定兩第一滑動桿81底端的第一固定桿82。第一滑動桿81滑動配合于第一連桿機構(gòu)3的第一連桿32。第一連桿32與第一輪架8之間連接有第三電動推桿83。第一連桿32的外壁固定連接有用于安裝第三電動推桿83的固定塊36。第三電動推桿83的控制端連接于固定塊36,第三電動推桿83的推動端連接于第一固定桿82。第一固定桿82的左右兩端均固定連接有角鐵,兩角鐵分別通過輪軸安裝所述兩第一車輪80。兩第一車輪80均為輪轂電機車輪。輪轂電機車輪分別與所述電源和運行控制器連接。通過第三電動推桿83的推動端沿著第一滑動桿81的滑動方向而進行的伸縮移動,可以實現(xiàn)兩第一車輪80遠離或趨近于第一連桿機構(gòu)3,相應(yīng)的增加或減小兩第一車輪80相對于支撐架1之間的間隔距離。當然第一連桿機構(gòu)3的第六電動推桿34的推動端在前后方向的伸縮移動時,安裝有兩第一車輪80的第一輪架8亦會伴隨第一連桿32發(fā)生弧形的上下方向的擺動,亦可以增加或減小兩第一車輪80相對于支撐架1之間的間隔距離。
參閱圖7及圖9,每一第二連桿機構(gòu)4均包括一端鉸接于支撐架1內(nèi)側(cè)的第二連架桿41、鉸接于第二連架桿41另一端的第二連桿42、安裝于第二連桿42上端的第二滑塊43、以及連接于支撐架1與第二滑塊43之間的第七電動推桿44。第二連架桿41自支撐架1的后部向支撐架1的前下方傾斜延伸。第二連架桿41的另一端鉸接于第二連桿42的外側(cè),第二連桿42向支撐架1的后下方傾斜延伸。第二滑塊43通過銷軸安裝于第二連桿42的上端,并布置于第二連桿42的內(nèi)端。銷軸貫穿第二連桿42并延伸至第二連桿42的外端。第二滑塊43配合連接于所述支撐架1的第二導(dǎo)軌17中。第七電動推桿44的控制端鉸接于前支撐桿13上,推動端鉸接于延伸至第二連桿42外端的銷軸。通過第七電動推桿44的推動端于前后方向的伸縮移動,可以使得第二連桿42的滑動端相對于第二導(dǎo)軌17發(fā)生前后移動,第二連桿42相對于第二連架桿41發(fā)生轉(zhuǎn)動,第二連架桿41相對于支撐架1產(chǎn)生一定角度內(nèi)的擺動,相應(yīng)的第二連桿42的底端發(fā)生弧形的上下方向的擺動,即可相應(yīng)的增加或減小第二連桿42的底端相對于支撐架1之間的間隔距離。
參閱圖7及圖9,第二連桿42的滑動端的端部向后側(cè)延伸有第二滑動臂45,第二滑塊43安裝于第二滑動臂45上。當?shù)谄唠妱油茥U44的推動端、第二連桿42的上部和第二連架桿41呈一條直線時,凸出的第二滑動臂45可以防止第七電動推桿44的推動端在伸縮推動時發(fā)生卡死。當然在其他實施方式中,為了防止第七電動推桿44的推動端在伸縮推動時發(fā)生卡死,第二滑動臂45亦可以延伸于第二連桿42滑動端的前側(cè);或者,第七電動推桿44的推動端的推動方向傾斜于第二導(dǎo)軌17的前后方向。
參閱圖8,每一第二連桿機構(gòu)4的第二連桿42為內(nèi)部中空的滑動套桿。第二連桿42可滑動地連接有第二輪架9。第二輪架9包括兩第二滑動桿91、以及固定兩第二滑動桿91底端的第二固定桿92。第二滑動桿91滑動配合于第二連桿機構(gòu)4的第二連桿42。第二連桿42與第二輪架9之間連接有第四電動推桿93。兩第二連桿42之間固定連接有用于安裝第四電動推桿93的第三固定桿94,第四電動推桿93的控制端連接于第三固定桿94,第四電動推桿93的推動端連接于第二固定桿92。第二固定桿92的左右兩端均固定連接有輪基座,兩輪基座分別安裝所述兩第二車輪90,兩第二車輪90均為萬向輪。萬向輪從動于第一車輪80作出相應(yīng)位移或轉(zhuǎn)向。通過第四電動推桿93的推動端沿著第二滑動桿91的滑動方向而進行的伸縮移動,可以實現(xiàn)兩第二車輪90遠離或趨近于第二連桿機構(gòu)4,相應(yīng)的增加或減小兩第二車輪90相對于支撐架1之間的間隔距離。當然第二連桿機構(gòu)4的第七電動推桿44的推動端在前后方向的伸縮移動時,安裝有兩第二車輪90的第二輪架9亦會伴隨第二連桿42發(fā)生弧形的上下方向的擺動,亦可以增加或減小兩第二車輪90相對于支撐架1之間的間隔距離。
參閱圖3,兩第一連桿機構(gòu)3分別通過兩第一導(dǎo)軌16滑動布置于支撐架1的外側(cè),第一連桿32的滑動端可通過第一滑塊33自支撐架1前部滑動至支撐架1后部。兩第二連桿機構(gòu)4分別通過兩第二導(dǎo)軌17滑動布置于支撐架1的內(nèi)側(cè),第二連桿42的滑動端可通過第二滑塊43自支撐架1后部滑動至支撐架1前部。兩第二連桿機構(gòu)4的兩第二連桿42交錯布置于兩第一連桿機構(gòu)3的第一連桿32。兩第二連桿機構(gòu)4的第二連桿42滑動端自支撐架1后部滑動至支撐架1前部時,或,兩第一連桿機構(gòu)3的第一連桿32滑動端自支撐架1前部滑動至支撐架1后部時,兩第二連桿42的滑動端可貫穿兩第一連桿機構(gòu)3之間的中空部分。
載人機器人的運行控制器可同步控制第三電動推桿83、第四電動推桿93、第六電動推桿34和第七電動推桿44中的兩個以上的電動推桿,亦可以分別控制第三電動推桿83、第四電動推桿93、第六電動推桿34或第七電動推桿44,以調(diào)整兩第一車輪80和/或兩第二車輪90相對于支撐架1之間的間隔距離,可以實現(xiàn)支撐架1相對于支撐面的不同運行狀態(tài)和不同位置狀態(tài)。具體的不同運行狀態(tài)可分為:水平上升、水平下降、傾斜上升和傾斜下降。具體的不同位置狀態(tài)可分為:上升、下降、前傾和后仰。運行控制器控制第一車輪80可實現(xiàn)載人機器人的前行、后退和轉(zhuǎn)向。本說明書中的所述支撐面為第一車輪80和第二車輪90接觸的面,可以理解為:地面、臺階表面、支撐平臺面或其他運載工具的艙室踩踏面。當然亦可以為:上述任意兩者結(jié)合構(gòu)成的共同接觸面。例如:第二車輪90接觸地面時第一車輪80接觸臺階表面。運載工具為貨車、公交車、火車或輪船等。
參閱圖10,承載架2包括:安裝于支撐架1上的第一承載部5、轉(zhuǎn)動連接于第一承載部5前部的第二承載部6、以及轉(zhuǎn)動連接于第一承載部5后部的第三承載部7。承載架2的左側(cè)和右側(cè)均安裝有扶手20。
參閱圖11,第一承載部5包括與支撐架1的左支撐桿11和右支撐桿12分別滑動配合的第一左承載桿51和第一右承載桿52、以及固定連接于第一左承載桿51和第一右承載桿52之間的第一前承載桿53、中間承載桿54和第一后承載桿55。第一前承載桿53布置于第一左承載桿51和第一右承載桿52的前端;第一后承載桿55趨近布置于第一左承載桿51和第一右承載桿52的后端;中間承載桿54間隔布置于第一前承載桿53和第一后承載桿55之間。
參閱圖11及圖12,第一左承載桿51和第一右承載桿52設(shè)有與左支撐桿11和右支撐桿12上側(cè)的第三導(dǎo)軌18分別滑動配合的兩第三滑塊56。第三滑塊56可沿著第三導(dǎo)軌18作前后方向的滑動。第一承載部5的前部固定連接有兩連接塊57,每一連接塊57向支撐架1的方向延伸并布置于支撐架1的前側(cè)。連接塊57上設(shè)有與固定于支撐架1的柱形套桿19滑動配合的柱形滑桿58。柱形滑桿58固定連接于第一承載部5的前部,并自第一承載部5的前部向第一承載部5的后部延伸。當?shù)谝怀休d部5相對支撐架1向前滑動時,柱形滑桿58可以輔助支撐架1共同支撐第一承載部5。兩第三滑塊56分別布置于第一左承載桿51和第一右承載桿52的后端,柱形滑桿58自連接塊57向后延伸的長度大于第三滑塊56至連接塊57的距離??梢詼p少第三滑塊56滑脫于第三導(dǎo)軌18。
支撐架1與承載架2之間連接有可前后伸縮的第五電動推桿59。第五電動推桿59的控制端連接于支撐架1的后支撐桿14,第五電動推桿59的推動端連接于第一承載部5的第一前承載桿53。通過控制第五電動推桿59調(diào)節(jié)承載架2與第一承載部5之間的相對滑動距離,可以實現(xiàn)承載架2遠離于支撐架1,或者支撐架1趨近于承載架2。
參閱圖13及圖14,第二承載部6包括轉(zhuǎn)動連接于第一承載部5前部的第二左承載桿61和第二右承載桿62、以及固定連接于第二左承載桿61和第二右承載桿62之間的第二前承載桿63和第二后承載桿64。第二左承載桿61和第二右承載桿62分別轉(zhuǎn)動連接于第一承載部5的第一前承載桿53的兩端。第二前承載桿63布置于第二左承載桿61和第二右承載桿62的前端,第二后承載桿64趨近布置于第二左承載桿61和第二右承載桿62的后端。第二左承載桿61和第二右承載桿62的底部均凸設(shè)有凸塊65,兩凸塊65向下延伸并通過第四固定桿66固定連接。第一承載部5和第二承載部6之間連接有第一電動推桿67。第一電動推桿67的控制端鉸接于第四固定桿66,第一電動推桿67的推動端鉸接于第一承載部5的第一前承載桿53。通過控制第一電動推桿67調(diào)節(jié)第二承載部6相對于第一承載部5的轉(zhuǎn)動角度,可實現(xiàn)第二承載部6相對于第一承載部5的各種第二承載部6的角度狀態(tài),以提供使用者腿部擺放的舒適性。其中,各種第二承載部6的角度狀態(tài)包括第二承載部6相對于第一承載部5展開時的角度狀態(tài),以提供使用者的下半身平放于第二承載部6和第一承載部5的上方。
第二承載部6的第二前承載桿63開設(shè)有前后貫通的兩第一導(dǎo)向孔681,兩第一導(dǎo)向孔681間隔布置并分別趨近于第二前承載桿63的左端和右端。第二左承載桿61和第二右承載桿62均固定連接有連接桿60,連接桿60布置于第二前承載桿63和第二后承載桿64之間。每一連接桿60開設(shè)有前后貫通的第二導(dǎo)向孔682。兩第二導(dǎo)向孔682對應(yīng)于兩第一導(dǎo)向孔681,并可前后相互貫通。前后相互對應(yīng)的兩第二導(dǎo)向孔682和兩第一導(dǎo)向孔681構(gòu)成第二承載部6的兩第四導(dǎo)軌。每一連接桿60與第二前承載桿63之間固定連接有第五固定桿69,以加強連接桿60的牢固性。
參閱圖15及圖16,第二承載部6滑動連接有可前后滑動的輔助承載部10。輔助承載部10包括分別與兩第四導(dǎo)軌滑動配合的兩承載滑桿101,以及固定連接于兩承載滑桿101之間的前輔助固定桿102和后輔助固定桿103。每一承載滑桿101貫通第一導(dǎo)向孔681和第二導(dǎo)向孔682并向第二承載部6的第二后承載桿64方向延伸。前輔助固定桿102布置于兩承載滑桿101的前端,后輔助固定桿103布置于兩承載滑桿101的后端。前輔助固定桿102安裝有兩輔助輪100。第二承載部6的第二前承載桿63設(shè)有向上方突出的支撐板70,可用于支撐使用者的腳部。當然在其他實施方式中,支撐板70可設(shè)置于輔助承載部10的前輔助固定桿102上,以適應(yīng)不同身高的使用者支撐腳部。
輔助承載部10與第二承載部6之間連接有第八電動推桿104。第八電動推桿104的控制端連接于第二承載部6的第二前承載桿63,第八電動推桿104的推動端連接于輔助承載部10的后輔助固定桿103。通過控制第八電動推桿104調(diào)節(jié)輔助承載部10與第二承載部6之間的相對滑動距離,可以實現(xiàn)輔助承載部10遠離于第二承載部6,或者輔助承載部10趨近于第二承載部6。同時可配合控制第一電動推桿67,輔助承載部10伴隨第二承載部6相對于第一承載部5發(fā)生轉(zhuǎn)動,可以實現(xiàn)輔助承載部10的兩輔助輪100相對于支撐面的兩種位置狀態(tài),兩種位置狀態(tài)具體為:接觸支撐面與不接觸支撐面。
參閱圖17及圖18,第三承載部7包括轉(zhuǎn)動連接于第一承載部5后部的第三左承載桿71和第三右承載桿72、以及固定連接于第三左承載桿71和第三右承載桿72之間的第三前承載桿73和第三后承載桿74。第三左承載桿71和第三右承載桿72分別轉(zhuǎn)動連接于第一承載部5的第一后承載桿55的兩端,以調(diào)整使用者的重心配合于載人機器人,提高穩(wěn)定性。當然在其他實施方式中,第三左承載桿71和第三右承載桿72可轉(zhuǎn)動連接于第一承載部5的后端。第三前承載桿73趨近布置于第三左承載桿71和第三右承載桿72的前端,第三后承載桿74布置于第三左承載桿71和第三右承載桿72的后端。第三前承載桿73底部固定連接有力臂桿75,力臂桿75突出于第三承載部7并延伸至第二承載部6。
第一承載部5和第三承載部7之間連接有第二電動推桿76。第二電動推桿76的控制端鉸接于第一承載部5的中間承載桿54,第二電動推桿76的控制端鉸接于第三承載部7的力臂桿75的突出端。通過控制第二電動推桿76調(diào)節(jié)第三承載部7相對于第一承載部5的轉(zhuǎn)動角度,可以實現(xiàn)第三承載部7相對于第一承載部5的各種第三承載部7的角度狀態(tài),以提供使用者坐姿的舒適性。其中,各種第三承載部7的角度狀態(tài)包括第三承載部7相對于第一承載部5展開時的角度狀態(tài),以提供使用者的上半身平躺于第三承載部7和第一承載部5的上方。
參閱圖17及圖18,每一扶手20包括可轉(zhuǎn)動連接的扶手桿201和支撐桿202。扶手桿201一端鉸接于第三承載部7,另一端鉸接于支撐桿202。支撐桿202一端鉸接于第一承載部5,另一端鉸接于扶手桿201。扶手桿201平行于第一承載部5,支撐桿202平行于第三承載部7。第二電動推桿76調(diào)節(jié)第三承載部7相對于第一承載部5的轉(zhuǎn)動角度時,相互鉸接的扶手桿201和支撐桿202之間亦會呈現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)動角度。當?shù)谌休d部7相對于第一承載部5展開時,相互鉸接的扶手桿201和支撐桿202平齊于第一承載部5,方便于使用者挪動、爬動或滾動至第三承載部7和第一承載部5的上方。當?shù)谌休d部7傾斜于第一承載部5時,第三承載部7可作為靠背,相互鉸接的扶手桿201和支撐桿202相應(yīng)的作為支撐手臂的扶手20。同時承載架2兩側(cè)的扶手20亦可減小使用者從第一承載部5兩側(cè)摔落的風(fēng)險。
每一扶手20的扶手桿201上設(shè)有一滑動卡槽(圖中未示出),運行控制器設(shè)有與滑動卡槽配合的滑動卡塊。運行控制器可拆卸組裝于左側(cè)或右側(cè)的扶手20上。以適應(yīng)不同使用者的操作習(xí)慣。運行控制器分離于載人機器人后,使用者通過運行控制器控制載人機器人的移動,例如移動至使用者的床鋪邊。待使用者挪動、爬動或滾動至承載架2上時,可將運行控制器組裝于左側(cè)或右側(cè)的扶手桿201上。
參閱圖1及圖19,本實施例中的兩第一車輪80、兩第二車輪90和兩輔助輪100,此三組車輪構(gòu)成載人機器人運行的車輪組合。載人機器人通過運行控制器分別控制第一電動推桿67至第八電動推桿104中的一個以上的電動推桿,或者,同步控制兩個以上的電動推桿。以調(diào)整兩第一車輪80、兩第二車輪90和兩輔助輪100分別相對于支撐面的水平高度,使得其中任意兩組車輪或者三組車輪共同接觸支撐面并支撐承載架2。以及通過運行控制器配合控制第一車輪80的前行、后退或轉(zhuǎn)向的工作模式。可以實現(xiàn)載人機器人相對于支撐面的不同運行模式。例如:將承載架2的第三承載部7和第二承載部6均相對于第一承載部5展開時,可變形為智能擔架,如圖1所示;第三承載轉(zhuǎn)動傾斜于第一承載部5的上方,第二承載部6轉(zhuǎn)動傾斜于第一承載部5的下方時,可變形為智能電動輪椅,如圖19所示;輪椅模式下移動于支撐面、跨越障礙物、爬升臺階、下降臺階或者攀爬運載工具時的載人機器人;以及提升或者下降支撐架1水平高度的智能升降機。通過上下調(diào)整支撐架1的水平高度,例如調(diào)整至平齊于床鋪高度,可以方便于使用者從床鋪爬動或滾動至承載架2的上方;調(diào)整至放置于高處的物品的高度,可以方便手臂拿取物品;調(diào)整至與辦公桌等家具相應(yīng)高度時,方便于吃飯或辦公;調(diào)整至離支撐面最小距離時,方便于使用者離開承載架2。載人機器人在跨越障礙物、爬升臺階、下降臺階或者攀爬運載工具時,能夠跨越的高度、爬升臺階的高度以及攀爬運載工具的高度,均取決于支撐架1所能提升的最高水平高度。載人機器人在下降臺階時能夠下降的高度,取決于第二承載部6結(jié)合輔助承載部10的伸展長度。載人機器人安裝有與運行控制器信號連接的測距儀,可以測量第一車輪80和支撐架1相對于障礙物、臺階或運載工具的距離、測量障礙物、臺階或運載工具的高度、以及輔助輪100相對于支撐面的距離。
本實施例中的載人機器人擔架模式與輪椅模式互換的過程,具體互換說明如下:
一、載人機器人在擔架模式下第二承載部6和第三承載部7均相對于第一承載部5展開,如圖1所示。擔架模式轉(zhuǎn)換至輪椅模式的步驟,如下三種方式:
a.首先,控制第一電動推桿67轉(zhuǎn)動第二承載部6,使得第二承載部6傾斜于第一承載部5的下方;然后,控制第二電動推桿76轉(zhuǎn)動第三承載部7,使得第三承載部7傾斜于第一承載部5的上方。(轉(zhuǎn)換至輪椅模式結(jié)束)
b.首先,控制第二電動推桿76轉(zhuǎn)動第三承載部7,使得第三承載部7傾斜于第一承載部5的上方;然后,控制第一電動推桿67轉(zhuǎn)動第二承載部6,使得第二承載部6傾斜于第一承載部5的下方。(轉(zhuǎn)換至輪椅模式結(jié)束)
c.同步控制第一電動推桿67和第二電動推桿76,使得第二承載部6和第三承載部7分別傾斜于第一承載部5的下方和上方。(轉(zhuǎn)換至輪椅模式結(jié)束)
上述轉(zhuǎn)換至輪椅模式的三種方式,均可以配合調(diào)節(jié)支撐架1相對于支撐面的水平高度,使得輪椅模式下的載人機器人協(xié)調(diào)配合周圍的家居設(shè)備高度,提高使用者的駕乘體驗感。
二、載人機器人在輪椅模式下第二承載部6傾斜于第一承載部5的下方,第三承載部7傾斜于第一承載部5的上方,如圖19所示。輪椅模式轉(zhuǎn)換至擔架模式的步驟,如下三種方式:
a.首先,控制第一電動推桿67轉(zhuǎn)動第二承載部6,使得第二承載部6相對于第一承載部5展開;然后,控制第二電動推桿76轉(zhuǎn)動第三承載部7,使得第三承載部7相對于第一承載部5展開。(轉(zhuǎn)換至擔架模式結(jié)束)
b.首先,控制第二電動推桿76轉(zhuǎn)動第三承載部7,使得第三承載部7相對于第一承載部5展開;然后,控制第一電動推桿67轉(zhuǎn)動第二承載部6,使得第二承載部6相對于第一承載部5展開。(轉(zhuǎn)換至擔架模式結(jié)束)
c.同步控制第一電動推桿67和第二電動推桿76,使得第二承載部6和第三承載部7均相對于第一承載部5展開。(轉(zhuǎn)換至擔架模式結(jié)束)
上述轉(zhuǎn)換至擔架模式的三種方式中的任一方式,若存在使用者的腿部超過第二承載部6長度的情況,可將輔助承載部10相對于第二承載部6伸展,以支撐使用者超出第二承載部6的腿部。當然亦可以配合調(diào)節(jié)支撐架1相對于支撐面的水平高度,使得擔架模式下的載人機器人協(xié)調(diào)配合周圍的平臺設(shè)備高度,以方便于使用者轉(zhuǎn)移至承載架2或其他平臺上。
參閱圖20a至圖20m,以及圖21a至圖21m,載人機器人在爬升臺階和下降臺階的各個步驟過程中,使用者始終坐于承載架2的第一承載部5上,載人機器人與使用者的整體重心相應(yīng)的位于第一承載部5,故下述文字對于各個步驟中重心所在位置不作一一說明。另外省略說明書附圖中關(guān)于人體的繪制。本實施例中的載人機器人在輪椅模式下爬升臺階和下降臺階的過程,具體說明如下:
一.爬升臺階
a)、參閱圖20a,載人機器人移動至臺階前方時停止移動,并通過第六電動推桿、第七電動推桿、第三電動推桿和第四電動推桿之間的協(xié)調(diào)配合,共同提升支撐架1的水平高度,使得支撐架1超過所需爬升的目標臺階的水平高度。在此步驟中,若目標臺階高度低于支撐架1的水平高度,則無需提升支撐架1的水平高度。
b)、將輔助承載部10收縮于第二承載部6中。在此步驟中,若輔助承載部10已經(jīng)收縮于第二承載部6中,此步驟可省略。
c)、參閱圖20b,轉(zhuǎn)動第二承載部6,使得輔助輪100達到目標臺階的水平高度。
d)、參閱圖20c,載人機器人通過第一車輪80向前移動,使得連接于第二承載部6的輔助輪100位于目標臺階的上方。此步驟中若第一車輪80與目標臺階的距離較遠,輔助輪100未能到達目標臺階的上方時,可將輔助承載部10相對于第二承載部6向前方伸展,以使得輔助輪100位于目標臺階的上方。
e)、參閱圖20d,轉(zhuǎn)動第二承載部6,使得輔助輪100支撐于目標臺階的支撐面。
f)、參閱圖20e,承載架2整體相對于支撐架1向目標臺階的方向滑動,使得第二承載部6位于目標臺階的上方。
g)、參閱圖20f,縮小第一車輪80相對于支撐架1之間的間隔距離,使得第一車輪80可以達到目標臺階的高度。
h)、參閱圖20g,縮小支撐架1與承載架2之間的距離,此時因使用者與載人機器人的整體重心位于第一承載部5,使得支撐架1相對于承載架2向前發(fā)生位移,第一車輪80和第二車輪90亦伴隨支撐架1一起向目標臺階方向發(fā)生位移,第一車輪80位于目標臺階的上方,并調(diào)整第一車輪80支撐于目標臺階的支撐面。當然在此步驟中可配合鎖止輔助輪100,以增加輔助輪100相對于臺階支撐面的摩擦力,有利于支撐架1向前位移。
i)、參閱圖20h,承載架2整體相對于支撐架1再次向前進方向滑動,使得第一承載部5和第二承載部6均位于目標臺階的上方。此時重心位于輔助輪100和第一車輪80之間的第一承載部5,提高穩(wěn)定性。
j)、參閱圖20i,縮小第二車輪90相對于支撐架1之間的間隔距離,使得第二車輪90可以達到目標臺階的高度。
k)、參閱圖20j,載人機器人通過第一車輪80向前移動,使得第二車輪90位于目標臺階的上方,并調(diào)整第二車輪90支撐于目標臺階的支撐面。
l)、參閱圖20k,再次縮小支撐架1與承載架2之間的距離,因使用者與載人機器人的整體重心位于第一承載部5,導(dǎo)致支撐架1相對于承載架2向前發(fā)生位移,使得第一承載部5復(fù)位至支撐架1。當然在此步驟中可配合鎖止輔助輪100,以增加輔助輪100相對于臺階支撐面的摩擦力,有利于支撐架1向前位移。
m)、參閱圖20l,提升支撐架1相對于第一車輪80和第二車輪90之間的間隔距離,使得支撐架1復(fù)位至使用者正常所需的水平高度。
n)、參閱圖20m,轉(zhuǎn)動第二承載部6并復(fù)位至腿部正常所需的傾斜角度。此步驟中,若在d步驟中將輔助承載部10相對于第二承載部6向前方伸展,那么在此步驟中同時將輔助承載部10收縮于第二承載部6。(爬升臺階的步驟至此結(jié)束)
二.下降臺階
a)、參閱圖21a,載人機器人位于臺階的上方,當移動至臺階邊緣的后方時停止移動。
b)、參閱圖21b,轉(zhuǎn)動第二承載部6,使得第二承載部6相對于第一承載部5呈展開狀態(tài),使得輔助輪100位于地面的上方并與地面保持較大的距離。
c)、參閱圖21c,縮小支撐架1相對于第一車輪80和第二車輪90之間的間隔距離,使得支撐架1趨近于臺階支撐面。
d)、參閱圖21d及圖21e,轉(zhuǎn)動第二承載部6,并使得輔助輪100支撐于地面。此步驟中若臺階支撐面相對于地面較高,僅轉(zhuǎn)動第二承載部6未能使得輔助輪100支撐于地面,可將輔助承載部10相對于第二承載部6向地面伸展,以使得輔助輪100支撐于地面。
e)、參閱圖21f,承載架2相對于支撐架1向前行方向滑動,使得第二承載部6位于地面的上方。
f)、參閱圖21g,縮小支撐架1與承載架2之間的距離,此時因使用者與載人機器人的整體重心位于第一承載部5,使得支撐架1相對于承載架2向前行方向發(fā)生位移,第一車輪80和第二車輪90亦伴隨支撐架1一起向前行方向發(fā)生位移,且第一車輪80位于地面的上方。當然在此步驟中可配合鎖止輔助輪100,以增加輔助輪100相對于地面的摩擦力,有利于支撐架1向前行方向移動。
g)、參閱圖21h,增加第一車輪80相對于支撐架1之間的間隔距離,使得第一車輪80支撐于地面。此步驟中若臺階支撐面相對于地面較高,僅通過第六電動推桿34未能使得第一車輪80支撐于地面,可配合第三電動推桿83推動第一輪架8向地面伸展,以使得第一車輪80支撐于地面。
h)、參閱圖21i,承載架2整體相對于支撐架1再次向前行方向滑動,使得第一承載部5和第二承載部6均位于地面的上方。
i)、參閱圖21j,載人機器人通過驅(qū)動第一車輪80向前移動,使得第二車輪90位于地面的上方。
j)、參閱圖21k,增加第二車輪90相對于支撐架1之間的間隔距離,使得第二車輪90支撐于地面。此步驟中若臺階支撐面相對于地面較高,僅通過第七電動推桿44未能使得第二車輪90支撐于地面,可配合第四電動推桿93推動第二輪架9向下地面伸展,以使得第二車輪90支撐于地面。
k)、參閱圖21l,縮小支撐架1與承載架2之間的距離,此時因使用者與載人機器人的整體重心位于第一承載部5,使得支撐架1相對于承載架2向前行方向發(fā)生位移,使得第一承載部5復(fù)位至支撐架1。當然在此步驟中可配合鎖止輔助輪100,以增加輔助輪100相對于地面的摩擦力,有利于支撐架1向前行方向位移。
l)、參閱圖21m,調(diào)整輔助輪100相對于地面的高度,使得輔助輪100分離于地面;轉(zhuǎn)動第二承載部6并復(fù)位至腿部正常所需的傾斜角度。在此步驟中,若在d步驟中將輔助承載部10相對于第二承載部6向下方伸展,那么在此步驟中將輔助承載部10收縮于第二承載部6。
m)、參閱圖21m,調(diào)整支撐架1相對于第一車輪80和第二車輪90之間的間隔距離,使得支撐架1復(fù)位至使用者正常所需的水平高度。(下降臺階的步驟至此結(jié)束)
本實施例中的載人機器人在跨越障礙物和攀爬、下降運載工具的步驟與爬升臺階、下降臺階的步驟基本相似,具體可參考爬升臺階、下降臺階的步驟。對于特殊地形可根據(jù)實際情況作出相應(yīng)調(diào)整。
實施例二
與實施例一不同之處在于第一連桿機構(gòu)3和第二連桿機構(gòu)4。
參閱圖22至圖24,本實施例中的每一第一連桿機構(gòu)3包括鉸接于支撐架1后部的第一連桿32、以及連接于支撐架1與第一連桿32之間的第六電動推桿34。第一連桿32的上部鉸接于支撐架1的左支撐桿11或右支撐桿12的后部。第六電動推桿34的一端鉸接于對應(yīng)側(cè)的第一連桿32的底端,另一端鉸接于對應(yīng)側(cè)的左支撐桿11或右支撐桿12的中部。第一連桿32自支撐架1的后部向支撐架1的前下方傾斜延伸。優(yōu)選的,左支撐桿11和右支撐桿12的后部均向下方突出延伸有第一凸塊37,左右兩側(cè)的第一凸塊37相互對稱。第一連桿32的上部鉸接于第一凸塊37。協(xié)調(diào)第六電動推桿34與第一連桿32的裝配關(guān)系,增加第六電動推桿34的伸縮空間。通過第六電動推桿34的推動端的伸縮移動,可以使得第一連桿32相對于支撐架1發(fā)生轉(zhuǎn)動,相應(yīng)的增加或減小第一連桿32的底端相對于支撐架1之間的間隔距離。
優(yōu)選的,兩第一連桿機構(gòu)3之間固定連接有第一固定桿38,使得兩第一連桿機構(gòu)3成為一聯(lián)動結(jié)構(gòu)。以解決兩第六電動推桿34中的其中一個發(fā)生損壞,將損壞的第六電動推桿34拆除后仍能夠保持兩第一連桿32的聯(lián)動性和同步性。當然在其他實施方式中,兩第一連桿機構(gòu)3之間可不連接第一固定桿38。通過分別控制兩第六電動推桿34,可以實現(xiàn)兩第一連桿32的不同步性,即任一第一連桿32可獨立運動;或者同步控制兩第六電動推桿34,可以實現(xiàn)兩第一連桿32的同步性。
參閱圖23及圖25,每一第二連桿機構(gòu)4包括鉸接于支撐架1前部的第二連桿42、以及連接于支撐架1與第二連桿42之間的第七電動推桿44。第二連桿42的上部鉸接于支撐架1的左支撐桿11或右支撐桿12的前部。第七電動推桿44的一端鉸接于對應(yīng)側(cè)的第二連桿42的中部,另一端鉸接于對應(yīng)側(cè)的左支撐桿11或右支撐桿12的中部。第二連桿42自支撐架1的前部向支撐架1的后下方傾斜延伸。優(yōu)選的,左支撐桿11和右支撐桿12的前部均向下方突出延伸有第二凸塊46,左右兩側(cè)的第二凸塊46相互對稱。第二連桿42的上部鉸接于第二凸塊46。協(xié)調(diào)第七電動推桿44與第二連桿42的裝配關(guān)系,增加第七電動推桿44的伸縮空間。通過第七電動推桿44的推動端的伸縮移動,可以使得第二連桿42相對于支撐架1發(fā)生轉(zhuǎn)動,相應(yīng)的增加或減小第二連桿42的底端相對于支撐架1之間的間隔距離。
優(yōu)選的,兩第二連桿機構(gòu)4之間固定連接有第二固定桿47,使得兩第二連桿機構(gòu)4成為一聯(lián)動結(jié)構(gòu)。以解決兩第七電動推桿44中的其中一個發(fā)生損壞,將損壞的第七電動推桿44拆除后仍能夠保持兩第二連桿42的聯(lián)動性和同步性。當然在其他實施方式中,兩第二連桿機構(gòu)4之間可不連接第二固定桿47。通過分別控制兩第七電動推桿44,可以實現(xiàn)兩第二連桿42的不同步性,即任一第二連桿42可獨立運動;或者同步控制兩第七電動推桿44,可以實現(xiàn)兩第二連桿42的同步性。
參閱圖22,兩第一連桿機構(gòu)3分別布置于支撐架1的外側(cè),第一連桿32自支撐架1的后部向支撐架1的前下方傾斜延伸。兩第二連桿機構(gòu)4分別布置于支撐架1的內(nèi)側(cè),第二連桿42自支撐架1的前部向支撐架1的后下方傾斜延伸。第一連桿32和第二連桿42相互交錯布置,第二連桿機構(gòu)4可貫穿兩第一連桿機構(gòu)3之間的中空部分??梢允沟弥渭?在上升和下降時,載人機器人所占用支撐面的面積較小,亦可以在較小范圍內(nèi)使用載人機器人。
最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案;因此,盡管本說明書參照上述的實施例對本發(fā)明已進行了詳細的說明,但是,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解,仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換;而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。