助老服务机器人作为新兴产业在老年人领域具有广阔的应用前景,发展潜力巨大,是服务机器人产业发展的一次重大机遇。为了适应服务机器人的发展形势,以动静态机械臂及多种类机械爪为主要研究对象,针对老龄化社会对助老服务机器人的需求进行研究设计,提高老年人的生活水平。因此,本课题具有良好的实际意义。
该款机器人的移动装置为四轮式结构,采用麦克拉姆轮,具有较好的越过障碍物的能力与很强的稳定性,转弯时较容易,利于老人推动行走,不易侧翻。装置内置电源,装置内部具有弹簧减震结构,能够在对老年对象进行服务的时候减少对老年人的伤害并且提高机体的寿命。
机械臂成对安装在机体上部,相互配合完成各项任务,机械臂共有6个自由度高度模仿人手臂以达到全方位送达机械爪进行取物的目的,机械臂屈伸以辅助老年人站立;并且机械臂弯曲后能作为扶手,实现动静态转换,类似于助步器的功能,协助老年人站立与行走。
帮扶站立装置安装在机械臂的前臂位置,依靠齿轮与齿条传动的工作原理使帮扶站立装置的把手能在处于帮扶状态时上下移动以实现对老年对象站立的帮助。搀扶把手可折叠隐藏,有利于其他状态机器人的工作,减少对其他工作状态的影响,以达到高效,有序地为对象提供服务。
三指夹取装置是为夹取老年人生活中不规则形状的物体而设计的。在老年人生活中,对不规则形状物体有一定的需求,如水杯等生活必需品,因此,仿照人类手部结构,设计了三指夹取装置。其应用范围广泛,可夹取许多物品,与灵活的机械臂相配合,高度模仿人类活动,能使工作更加流利与高效地完成,达到满足对象需求的目的。
为满足多样化,人性化的服务需求,项目组设计了平移夹取装置。此装置安装在另一支机械臂的前端,满足老年人对书籍,报纸等阅读的需求,采用铲状结构设计,使物品更易于夹取,灵感来自人类手四指并指,齿轮齿条传动调整开口的大小以达到灵活夹取的目的。此装置的设计理念是使机器人的服务更加人性化,使老人感到服务的周到性。
“智能机器人”,“工业4.0”等概念的提出与不断提及,我们相信,一个新的时代即将来临。而不断创新是发展的助推器,创新是永无止境的!我们相信,不断创新会让生活更加美好!