[实用新型]带触滑觉传感器的多功能助老助行机器人

说明书

技术领域

本发明属于智能机器人研究技术领域，具体涉及一种带触滑觉传感器的多功能助老助行机器人。

背景技术

随着社会的进步与发展，老年人的生活质量越来越受到人们的关注，相继出现了各种疾病护理与康复方面的辅助器械。其中，助老助行机器人作为一种理想的辅助工具，市场需求量大，具有较高的研究价值。发明一种能够捕捉老年人运动行为的方法对于助老助行机器人而言至关重要。它是使用者与助行机器人主体之间的桥梁，能够感知老年人的各种运动行为。因此，如能提供一种捕捉老年人运动行为的方法来感知老年人的运动意向及摔倒趋势，为老年人提供诸如出行、护理和医疗康复等方面的服务，可以大大提高老年人的生活质量。

老年人在使用各种助行机器人的过程中要不断地与机器人沟通，人机接口的灵活、简便易用是助行机器人高效运行的基础。作为人机交流的通道，触滑觉是整个移动系统感知使用者意图的媒介，能够真实方便地反应使用者的意图。大部分助行机器人都是通过视觉来判断老年人状态的。但是通过视觉技术机器人无法快速准确地跟随老年人，并对老年人进行扶持，而且这种方法成本太高；相反，触滑觉技术则能通过力的传感和滑动趋势来提供老年人运动行为的信息，而且由于不需要很复杂的设备而价格较低，只有少量的信息需要传递和处理而效率很高。

目前，利用触滑觉来进行相对运动检测和行走意图识别的并不多，在助行器具上还未见报道。而现有技术中助行机器人都是通过视觉来判断老年人状态和行为采集和处理的数据比较大，无法快速准确的判断使用者的行为和状态，所以使用时经常会产生判断失误或延迟，这有可能损伤使用者，没有达到助行机器人助行助老的基本目的。本发明因此而来。

发明内容

本发明目的在于提供一种带触滑觉传感器的多功能助老助行机器人，解决了现有技术中助行机器人经常会产生判断失误或延迟给使用者带来损伤或不能达到助行助老的目的等缺陷。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种带触滑觉传感器的多功能助老助行机器人，包括机器人扶手杆、机器人座椅和控制机器人行走的机器人控制器，其特征在于所述机器人扶手杆上设置与使用者接触的触滑觉传感器，所述触滑觉传感器通过信号调理电路与机器人控制器连接，所述机器人控制器根据触滑觉传感器采集的传感器信号对使用者的行为或状态进行判断，并驱使机器人产生辅助行为；所述机器人座椅上设置操作杆，所述操作杆与机器人控制器连接接受使用者操作操作杆的操作指令。

优选的，所述机器人包括机器人支架，所述机器人座椅架设在机器人支架上，所述机器人座椅设置有两支撑臂，所述操作杆固定在支撑臂上。

优选的，所述机器人支架下端设置驱动轮和万向轮，所述机器人控制器与安装在驱动轮上的驱动电机连接控制驱动轮；所述驱动轮带动万向轮转动。

优选的，所述机器人扶手杆上端设置触滑觉传感器座，所述触滑觉传感器安装在触滑觉传感器座上。

优选的，所述机器人扶手杆两端销接扶手调节杆；所述机器人支架上销接安装有扶手支撑杆，所述扶手调节杆与扶手支撑杆插接。

优选的，所述触滑觉传感器为设置在触滑觉传感器座上的具有6层结构的PVDF压电薄膜传感器，从外而内依次设置表皮层、两银电极层、PVDF层、聚酯基片层和安装层；所述两银电极层错开引出输出端与信号调理电路电连接，所述传感器通过安装层与触滑觉传感器座连接固定。

优选的，所述机器人扶手杆上设置两触滑觉传感器座，每个触滑觉传感器座上设置三路触滑觉传感器，各路触滑觉传感器的输出端分别与各自的信号调理电路连接，并与机器人控制器连接。

优选的，所述机器人控制器外侧设置固定在机器人支架上的电池座，所述电池座提供机器人控制器电力，所述机器人控制器包括微处理器、模数转换器，所述模数转换器为DSP芯片TMS320F2812的模数转换(ADC)，与信号调理电路连接，负责处理触滑觉传感器采集的传感器信号，转换成数字信号，提供给微处理器分析处理；所述微处理器与模数转换器通讯接受模数转换器提供的数字信号，对数字信号进行处理，判断使用者的行为或状态并 传输指令给机器人提供辅助行为。

优选的，所述微处理器还接受操作杆传输的操作指令，所述微处理器为采用DSP芯片TMS320F2812，所述模数转换器采用DSP芯片TMS320F2812的模数转换(ADC)。