本發(fā)明涉及輔助機(jī)器人,具體為一種多功能可變形輔助行走機(jī)器人。
背景技術(shù):
1、由于外傷、疾病等各種原因?qū)е碌南轮c瘓或下肢殘疾病人數(shù)不勝數(shù),無論是病人還是其家人,都亟待病人盡快康復(fù)或者盡可能恢復(fù)病人的行動(dòng)能力?;颊邽榱吮M快康復(fù),需要進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練,為此患者經(jīng)常需要在家人朋友的幫助下從輪椅挪動(dòng)到康復(fù)訓(xùn)練器材上。當(dāng)患者需要躺下暫歇,又需要在親友協(xié)助下轉(zhuǎn)移到床上,費(fèi)時(shí)費(fèi)心又費(fèi)力。此外傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練,因?yàn)榱?xí)慣性依賴健側(cè)支撐,患側(cè)沒負(fù)重支撐容易造成步態(tài)不平滑,康復(fù)后易表現(xiàn)走路不平衡及脊柱變形。并且科室傳統(tǒng)相關(guān)設(shè)備體積大、占地大、投入大及需要人員多的缺點(diǎn)(如行吊式、跑臺(tái)式減重步態(tài)訓(xùn)練),因此,如何開發(fā)出可促進(jìn)這類人群康復(fù),或輔助其正常行動(dòng),且花費(fèi)成本更加低廉,使用更加便捷的康復(fù)器具成為本領(lǐng)域技術(shù)人員關(guān)注的課題。
2、如申請(qǐng)公布號(hào)為cn115998537a的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種可實(shí)現(xiàn)站與坐功能的裝置,這一方案通過伸縮機(jī)構(gòu)的伸長(zhǎng)與縮短控制支架主體處于坐狀態(tài)或者站狀態(tài),當(dāng)伸縮機(jī)構(gòu)伸長(zhǎng)時(shí),伸縮機(jī)構(gòu)同時(shí)還繞第一固定架逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),將帶動(dòng)扶手架組件與靠背架組件向斜上方移動(dòng),同時(shí),還帶動(dòng)連接架繞所述第一固定架轉(zhuǎn)動(dòng),從而通過連桿帶動(dòng)坐架組件繞扶手架組件轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)伸縮機(jī)構(gòu)伸縮至極限位置時(shí),坐架組件處于豎直狀態(tài)且位于靠背架組件的正下方;同理,當(dāng)伸縮機(jī)構(gòu)縮短時(shí),伸縮機(jī)構(gòu)同時(shí)還繞第一固定架順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),將帶動(dòng)扶手架組件與靠背架組件向斜下方移動(dòng),同時(shí),還帶動(dòng)連接架繞所述第一固定架轉(zhuǎn)動(dòng),從而通過連桿帶動(dòng)坐架組件繞扶手架組件轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)伸縮機(jī)構(gòu)伸縮至極限位置時(shí),坐架組件處于水平狀態(tài)且位于靠背架組件的側(cè)下方。
3、然而,上述技術(shù)方案僅能在坐狀態(tài)或者站狀態(tài)進(jìn)行切換,能夠?qū)崿F(xiàn)的功能還相對(duì)較少,由于上述方案的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷,其靠背無法傾斜甚至變?yōu)樗綘顟B(tài),當(dāng)患者需要暫歇時(shí),其無法切換至躺椅或躺床狀態(tài)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種多功能可變形輔助行走機(jī)器人,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、一種多功能可變形輔助行走機(jī)器人,包括具有靠背框架的靠背組件、具有座墊框架的座墊組件、具有扶手支架的扶手組件、后輪機(jī)架和前輪機(jī)架,所述后輪機(jī)架兩側(cè)均通過橫移伸縮驅(qū)動(dòng)元件與前輪機(jī)架對(duì)應(yīng)側(cè)的前機(jī)架座板對(duì)接,所述橫移伸縮驅(qū)動(dòng)元件的伸縮端還固定安裝有前側(cè)支板,前側(cè)支板與座墊框架之間轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有側(cè)連桿;座墊框架后端具有座框橫軸,所述扶手支架的豎直部、靠背框架的底部座板均轉(zhuǎn)動(dòng)配合安裝在座框橫軸上;每側(cè)的前機(jī)架座板與扶手支架的豎直部之間轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有一對(duì)平行的擺臂連桿;扶手支架的豎直部上還安裝有鎖止機(jī)構(gòu),鎖止機(jī)構(gòu)用于控制底部座板與扶手支架的豎直部之間的鎖定或解鎖,橫移伸縮驅(qū)動(dòng)元件的固定端內(nèi)側(cè)壁上還安裝有用于驅(qū)動(dòng)底部座板圍繞座框橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件;橫移伸縮驅(qū)動(dòng)元件的伸縮端還轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有斜向伸縮驅(qū)動(dòng)元件,斜向伸縮驅(qū)動(dòng)元件的伸縮端與扶手支架的豎直部外側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)配合連接。
4、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案,所述底部座板上設(shè)置有扇形齒和扇形缺口,扇形齒的圓心位于座框橫軸上,扇形缺口處還設(shè)置有鎖止缺口槽;扇形齒可用于與驅(qū)動(dòng)件對(duì)接,在驅(qū)動(dòng)件的作用下,使得底部座板圍繞座框橫軸轉(zhuǎn)動(dòng),即使得靠背組件圍繞座框橫軸轉(zhuǎn)動(dòng),將豎直狀態(tài)下的靠背組件變?yōu)閮A斜狀態(tài)或水平狀態(tài),而扇形缺口的設(shè)計(jì)可提供有效的避讓空間,避免底部座板在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中與解鎖的鎖止銷軸產(chǎn)生干涉;所述鎖止機(jī)構(gòu)包括電磁伸縮銷軸,電磁伸縮銷軸的伸縮端設(shè)置有用于與鎖止缺口槽配合的鎖止橫銷,扶手支架的豎直部對(duì)應(yīng)鎖止銷軸處開設(shè)有條形孔。
5、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案,所述驅(qū)動(dòng)件采用驅(qū)動(dòng)短齒條,扶手支架的豎直部下端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有中間齒輪,中間齒輪與底部座板的扇形齒嚙合連接,中間齒輪還用于與驅(qū)動(dòng)短齒條嚙合。
6、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案,所述座墊組件還包括上部座墊和下部座墊,上部座墊固定安裝在座墊框架上,座墊框架的兩側(cè)側(cè)壁上設(shè)置有導(dǎo)向槽,所述下部座墊沿著導(dǎo)向槽與座墊框架滑動(dòng)配合連接;
7、所述橫移伸縮驅(qū)動(dòng)元件的固定端內(nèi)側(cè)壁上還安裝有驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)齒條,所述座墊框架的兩側(cè)還分別安裝有座墊前伸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),座墊前伸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入端用于與驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)齒條對(duì)接驅(qū)動(dòng),座墊前伸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出端用于推動(dòng)下部座墊沿著導(dǎo)向槽前伸或回縮。
8、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案,所述座墊框架每側(cè)側(cè)壁上的導(dǎo)向槽設(shè)置有一對(duì),導(dǎo)向槽包括從后至前依次設(shè)置的水平導(dǎo)槽一、斜向?qū)Р垡约八綄?dǎo)槽二,且水平導(dǎo)槽二的位置高于水平導(dǎo)槽一的位置;
9、所述下部座墊下端兩側(cè)分別固定安裝有導(dǎo)向座板,導(dǎo)向座板的后端外壁上具有一對(duì)位置錯(cuò)開的導(dǎo)軸,導(dǎo)軸用于滑動(dòng)配合在對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽中。
10、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案,所述座墊前伸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在座墊框架后端的主動(dòng)帶輪以及轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在座墊框架前端的從動(dòng)帶輪,主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪之間套裝有傳送帶,傳送帶上固定安裝有撥桿件,撥桿件與導(dǎo)向座板上的撥桿導(dǎo)槽滑動(dòng)配合連接;
11、所述主動(dòng)帶輪的中心軸端部還固定安裝有驅(qū)動(dòng)齒輪,驅(qū)動(dòng)齒輪用于與驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)齒條嚙合連接。
12、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案,所述后輪機(jī)架上還具有機(jī)架橫梁,機(jī)架橫梁的左右兩端均嵌裝有一組用于與靠背框架配合的承托滾輪。
13、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案,所述前側(cè)支板側(cè)壁上還安裝有狀態(tài)鎖止電磁銷軸,側(cè)連桿上具有用于與狀態(tài)鎖止電磁銷軸配合的條形孔。
14、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案,所述座墊框架后端還安裝有后端電磁銷軸,后端電磁銷軸的伸縮端用于與撥桿導(dǎo)槽配合鎖止;座墊框架前端還安裝有前端電磁銷軸,前端電磁銷軸的伸縮端用于與導(dǎo)向座板對(duì)應(yīng)的插銷孔配合。
15、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案,所述后輪機(jī)架的底端安裝有一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪組件,驅(qū)動(dòng)輪組件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī),驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端安裝有行走后輪,前輪機(jī)架的底端安裝有一對(duì)萬向?qū)л喗M件。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
17、1、在本發(fā)明中,當(dāng)鎖止機(jī)構(gòu)解除底部座板與扶手支架的豎直部之間的鎖定后,橫移伸縮驅(qū)動(dòng)元件一方面可以驅(qū)動(dòng)前輪機(jī)架、前側(cè)支板、側(cè)連桿、座墊組件、靠背組件以及扶手組件向前移動(dòng),另一方面在扶手組件向前移動(dòng)的過程中,底部座板又與橫移伸縮驅(qū)動(dòng)元件固定端的驅(qū)動(dòng)件配合,在驅(qū)動(dòng)件的作用下,底部座板圍繞座框橫軸轉(zhuǎn)動(dòng),即靠背組件圍繞座框橫軸轉(zhuǎn)動(dòng),使得靠背組件由豎直狀態(tài)向躺椅狀態(tài)或躺床狀態(tài)切換;
18、2、當(dāng)靠背組件傾斜時(shí),靠背組件、座墊組件以及扶手組件三者組成的系統(tǒng)重心向后移動(dòng)了一段距離,若后輪機(jī)架和前輪機(jī)架的位置不發(fā)生改變,當(dāng)用戶躺靠后,容易出現(xiàn)向后傾倒的風(fēng)險(xiǎn),而在發(fā)明中橫移伸縮驅(qū)動(dòng)元件的伸長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)下,后輪機(jī)架和前輪機(jī)架之間的間距被逐漸拉開,后輪機(jī)架相對(duì)于靠背組件、座墊組件以及扶手組件而言“向后”運(yùn)動(dòng)了一段距離,從而可以抵消因靠背組件傾斜而導(dǎo)致的重心后移這一問題,使得支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠,不會(huì)出現(xiàn)向后傾倒的風(fēng)險(xiǎn);
19、3、本發(fā)明還設(shè)置有下部座墊,下部座墊通過座墊前伸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可與橫移伸縮驅(qū)動(dòng)元件固定端的驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)齒條配合連接,當(dāng)橫移伸縮驅(qū)動(dòng)元件逐漸伸長(zhǎng),下部座墊即可逐步向前移動(dòng),最終完全伸出,并與與上部座墊平齊,從而提高本發(fā)明對(duì)用戶腿部支撐的舒適度。
20、綜上所述,本發(fā)明不僅能在座椅狀態(tài)和輔助站立狀態(tài)之間進(jìn)行切換,還可在躺椅狀態(tài)和躺床狀態(tài)之間進(jìn)行切換,功能更加豐富多樣,當(dāng)患者需要暫歇時(shí),其可斜靠或躺靠在本發(fā)明的輔助行走機(jī)器人上。