[发明专利]一种帮助老人实现坐-站转换的悬挂式机器人及使用方法

权利要求书

1.一种帮助老人实现坐-站转换的悬挂式机器人，包括支架、悬挂导轨、滑移组件和机械臂组件，其特征是：

所述的悬挂导轨水平设置，悬挂导轨的两端均固定有用于支撑悬挂导轨的支架，在悬挂导轨的底面设有沿其长度方向等间距布置的定位孔；

所述的滑移组件包括滑移架和锁止机构；

所述的滑移架由钢板折弯成对称的U型架体，在滑移架体的两侧板上设有对称的导向滚轮，每一侧板的内侧面上设有呈上、下两排分布的导向滚轮，所述的悬挂导轨从滑移架的两侧板之间穿过，滑移架体通过其侧板上的导向滚轮夹持在悬挂导轨对应的侧面上形成水平移动的滑动副；

所述的锁止机构包括导向座、安装板、滑块和滑轨，在滑移架内部的底面上固定有内空的导向座，在导向座的中部固定有竖直的且内部设有台阶孔的导向套，该导向套与导向座的内部连通，在导向座的内部设有左右对称的滑轨，所述的安装板的两端固定有对称的滑块，每个滑块卡装在与其对应匹配的滑轨上，滑块与对应的滑轨形成沿滑轨长度方向自由滑动的滑动副，滑块带动水平的安装板左、右自由滑动，每根滑轨的外端均固定有支撑板，每块支撑板与对应的滑块之间固定有复位弹簧，复位弹簧的两端分别支撑在对应的支撑板和滑块上，在安装板的上表面固定有定位凸轮，在导向套内设有与其匹配且上下自由滑动的从动导杆，从动导杆上套装有支撑弹簧，支撑弹簧位于导向套内部且支撑弹簧的上端支撑在台阶孔的底部，支撑弹簧的下端支撑在与从动导杆固定的定位环上，在从动导杆的下端固定有自由转动的滚子，该滚子与安装板上的定位凸轮对应，且从动导杆、支撑弹簧、滚子和定位凸轮形成直线凸轮机构，从动导杆的顶端设有倒角且伸入悬挂导轨的定位孔内，在滑移架的底部设有让位孔，该让位孔位于两条滑轨相向的端面之间；

所述的机械臂组件包括连接杆、上摆动杆、下摆动杆、第一电动推杆、第二电动推杆和搀扶杆，所述的连接杆的上端竖直向上穿过让位孔与安装板固定，所述的上摆动杆和下摆动杆对应平行铰接在连接杆上，上摆动杆和下摆动杆的自由端均铰接在同一个角块上，连接杆、上摆动杆、下摆动杆和角块构成平行四边形机构，所述的第一电动推杆的一端铰接在连接杆上、另一端铰接在下摆动杆上，且第一电动推杆与下摆动杆平行，所述的第二电动推杆竖直设置且其上端固定在角块上，在第二电动推杆的下端固定有水平的搀扶杆。

2.根据权利要求1所述的一种帮助老人实现坐-站转换的悬挂式机器人，其特征是：所述的搀扶杆为一字型，搀扶杆的一端通过竖直的连接臂甲固定在第二电动推杆的下端，且搀扶杆垂直于上摆动杆的摆动面，搀扶杆与连接臂甲之间的连接处固定有扶手甲。

3.根据权利要求2所述的一种帮助老人实现坐-站转换的悬挂式机器人，其特征是：所述的搀扶杆为Y字型，搀扶杆的封闭端通过竖直的连接臂乙固定在第二电动推杆的下端，且搀扶杆平行于上摆动杆的摆动面，搀扶杆与连接臂乙之间的连接处固定有扶手乙。

4.根据权利要求3所述的一种帮助老人实现坐-站转换的悬挂式机器人，其特征是：所述的悬挂导轨的侧面均设有两根上、下平行布置的导向条，同侧的导向滚轮夹持在对应侧的导向条上。

5.根据权利要求4所述的一种帮助老人实现坐-站转换的悬挂式机器人，其特征是：每根导向条的内侧均设有导斜面，每个导线滚轮的内测面均设有环形的且与导斜面匹配的倒角，导向滚轮通过其倒角与对应导向条的导斜面相切，且导向滚轮的圆周面与悬挂导轨对应的表面相切。

6.根据权利要求5所述的一种帮助老人实现坐-站转换的悬挂式机器人，其特征是：每个支架的下端均固定有三角状的稳固架，每个稳固架底面的两端均固定有万向轮，且每个万向轮上均设置有活动脚刹。

7.一种应用权利要求6所述的一种帮助老人实现坐-站转换的悬挂式机器人的使用方法，该方法包括如下步骤：

①通过万向轮将整个机器人移动至老人座位附近，寻找平坦的位置将其停稳，然后通过活动脚刹将所有万向轮锁住；

②当老人需要起身站立时，手动拉动搀扶杆，其施加的力传递到锁止机构上，当锁止机构受到的驱动力在悬挂导轨长度方向上的分力大于锁紧力阈值后，会驱动安装板移动并压缩对应端的复位弹簧，从而使定位凸轮移动并远离滚子，从动导杆在支撑弹簧的弹力作用下向下移动并脱离定位孔，此时滑移组件以及机械臂组件沿悬挂导轨移动至需要的位置，当外力消失后，安装板在复位弹簧的作用下恢复原位，安装板会带动定位凸轮驱动从动导杆向上移动并伸入对应位置上的定位孔内，将滑移组件以及机械臂组件的位置锁定，从而实现搀扶杆位置的移动和锁定；

③搀扶杆移动至老人的正前方后，老人强侧手握紧扶手，并将两只胳膊均置于搀扶杆上，或者将搀扶杆置于老人的腋下，第一电动推杆驱动平行四边形机构向上摆动，以及第二电动推杆竖直向上提升搀扶杆，两者的联动作用将力作用于老人的上肢，老人以人体自然习惯的动作完成坐-站转换；

④老人完全起立后，第一电动推杆和第二电动推杆联合作用将搀扶杆恢复至初始位置；

⑤手动推动机械臂组件将其沿悬挂导轨移动至空闲的位置，以供下次使用。