[发明专利]防倾倒装置、防倾倒护理机器人、防倾倒检测系统及方法

权利要求书

1.一种防倾倒装置，其特征在于，包括安装底盘(1)、转动配重单元(2)和转动支撑单元(3)，所述转动配重单元(2)可转动的安装在所述安装底盘(1)上，若干个所述转动支撑单元(3)可转动的安装在所述安装底盘(1)沿长度方向延伸的两侧；

所述转动配重单元(2)包括第一驱动电机(21)、转动杆(22)、转动配重块(23)和转盘导轨(24)，所述转动杆(22)连接所述第一驱动电机(21)的输出轴，所述转动杆(22)的末端固定连接转动配重块(23)，所述转动配重块(23)沿所述转盘导轨(24)转动；

所述转动支撑单元(3)包括电机安装座(31)、第二驱动电机(32)、主动轮(33)、从动轮(34)、支撑装置(35)和支撑腿(36)，所述电机安装座(31)固定连接所述安装底盘(1)，所述第二驱动电机(32)固定安装在所述电机安装座(31)上，且第二驱动电机(32)的输出轴连接所述主动轮(33)，所述主动轮(33)通过同步带(37)连接所述从动轮(34)，所述支撑装置(35)包括支撑安装座(351)，所述支撑安装座(351)固定在所述安装底盘(1)上，所述支撑安装座(351)内相对的两个端面上均固定有支撑轴承(352)，两个支撑轴承(352)通过支撑轴(353)连接，所述从动轮(34)固定安装在所述支撑轴(353)上，且所述支撑腿(36)固定连接所述支撑轴(353)。

2.根据权利要求1所述的一种防倾倒装置，其特征在于，所述主动轮(33)与从动轮(34)的转动比为2:1。

3.根据权利要求1所述的一种防倾倒装置，其特征在于，所述转动支撑单元(3)相对于所述安装底盘(1)倾斜15°。

4.根据权利要求1所述的一种防倾倒装置，其特征在于，所述支撑腿(36)与地面接触的末端安装有牛眼轮(361)。

5.根据权利要求1所述的一种防倾倒装置，其特征在于，所述支撑安装座(351)上固定有轴承固定件(354)，用以固定所述支撑轴承(352)。

6.一种防倾倒护理机器人，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的一种防倾倒装置。

7.根据权利要求6所述的一种防倾倒护理机器人，其特征在于，还包括机器人本体(4)和陀螺仪(5)，所述机器人本体(4)固定在所述安装底盘(1)上，所述陀螺仪(5)固定在所述安装底盘(1)上，所述机器人本体(4)的头部安装有雷达(6)，所述机器人本体(4)的表面覆盖有柔性电子皮肤(7)。

8.根据权利要求7所述的一种防倾倒护理机器人的防倾倒检测系统，其特征在于，包括：

雷达(6)，用以获取护理机器人与所处工作环境中各种障碍物的距离，并将获取的信息传送至控制单元；

柔性电子皮肤(7)，当护理机器人与所处环境中的障碍物碰撞时，用以检测护理机器人与障碍物接触力的大小和方向，并将获取的信息传送至控制单元；

陀螺仪(5)，用以实时测量护理机器人的倾斜角度，并将获取的信息传送至控制单元；

控制单元，用以接收所述雷达(6)发送的护理机器人与所处工作环境中各种障碍物的距离，当判断出护理机器人与障碍物之间的距离小于设定的第一安全阈值时，则启动防倾倒检测；接收所述柔性电子皮肤(7)发送的护理机器人与障碍物接触力的大小和方向，当判断出护理机器人与障碍物的接触力大于设定的第二安全阈值时，则启动防倾倒装置；接收所述陀螺仪(5)发送的护理机器人的倾斜角度，当判断出护理机器人的倾斜角度大于设定的第三安全阈值，则继续保持防倾倒装置的启动状态。

9.根据权利要求8所述的一种防倾倒护理机器人的防倾倒检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

设定护理机器人与障碍物之间的最小安全距离，作为第一安全阈值；设定护理机器人与障碍物接触力的最小安全值，作为第二安全阈值；设定护理机器人倾斜的最大安全角度，作为第三安全阈值；

雷达(6)实时获取护理机器人与所处工作环境中各种障碍物的距离，并将获取的信息传送至控制单元，当控制单元判断出护理机器人与障碍物之间的距离小于设定的第一安全阈值时，则启动倾倒检测；

开启倾倒检测后，当护理机器人与障碍物发生碰撞时，柔性电子皮肤(7)实时检测护理机器人与障碍物接触力的大小和方向，并将获取的信息传送至控制单元，当控制单元判断出护理机器人与障碍物的接触力大于设定的第二安全阈值时，则启动防倾倒装置，以将护理机器人正位；

陀螺仪(5)实时测量护理机器人的倾斜角度，并将获取的信息传送至控制单元，当控制单元判断出护理机器人的倾斜角度大于设定的第三安全阈值，则继续保持防倾倒装置的启动状态，直至护理机器人正位。