鞋袜穿脱服务机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种鞋袜穿脱服务机器人，包括底盘，还包括穿/脱鞋模块和穿/脱袜模块，所述穿/脱鞋模块和所述穿/脱袜模块分别安装在所述底盘上端的两侧；所述穿/脱鞋模块包括可供脚踏的两个鞋盘，所述鞋盘的上端四周设置有可供夹住鞋子的夹紧机构；两个所述鞋盘一侧分别设有撑鞋机构；所述穿/脱袜模块分别包括套袜器、脱袜机构和横向、纵向的两组滚珠丝杠，纵向的所述滚珠丝杠固定，横向的所述滚珠丝杠固定在纵向的所述滚珠丝杠的活动部，所述套袜器和脱袜机构可拆卸的连接在横向的所述滚珠丝杠的活动部上；本发明专利技术的目的是提供一种将穿脱鞋袜一体化的鞋袜穿脱服务机器人。

Footwear and Socks Service Robot

【技术实现步骤摘要】
鞋袜穿脱服务机器人
本专利技术属于机器人领域，具体涉及鞋袜穿脱服务机器人。
技术介绍
近年来，我国人口老龄化水平日益加深，老年人口数量持续增加。据公开材料显示，2020年，中国60岁以上人口将达到2.48亿；2030年将跨越3亿；到2050年，中国老年人口将增至4.8亿，占到举世老年人口的四分之一。老年人往往下腰困难或是腿脚不便，对于穿、脱鞋袜极其不便，不仅是老人如此，孕妇，病人，肥胖者也常为此事而苦恼。当今社会有如此多的人正在为穿脱鞋袜而苦恼，然而，目前对于鞋袜穿脱服务机器人方面的研究却鲜见，有的只是一些简单的穿鞋辅助器，或是穿袜辅助器，并没有将穿脱鞋袜一体化的机器
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种将穿脱鞋袜一体化的鞋袜穿脱服务机器人。本专利技术所提供的技术方案是：一种鞋袜穿脱服务机器人，包括底盘，还包括穿/脱鞋模块和穿/脱袜模块，所述穿/脱鞋模块和所述穿/脱袜模块分别安装在所述底盘上端的两侧；所述穿/脱鞋模块包括可供脚踏的两个鞋盘，所述鞋盘的上端四周设置有可供夹住鞋子的夹紧机构；两个所述鞋盘一侧分别设有撑鞋机构；所述撑鞋机构包括外壳，所述外壳的内侧横向设置有可自由转动的转轴，所述转轴贯穿所述外壳；所述转轴上还分别设置有前支撑气缸和后支撑气缸，所述前支撑气缸的底部铰接在所述转轴上，所述前支撑气缸可沿所述转轴的轴向转动，所述后支撑气缸的底部固定在所述转轴上，所述外壳的上端和侧端配合所述前支撑气缸和后支撑气缸的活动设置有两个L型通孔，前侧的所述L型通孔限制所述前支撑气缸向后移动，且所述L形通孔沿转轴轴向的孔内设置有缓冲弹簧，同时后侧的所述L型通孔限制所述后支撑气缸向前移动；所述转轴上设置有一圈的齿轮，所述转轴通过齿轮啮合连接有转动电机的输出轴，所述转动电机能够驱动所述转轴带动所述前支撑气缸和后支撑气缸绕所述转轴的轴心转动；所述外壳内还设置有摆动电机，所述摆动电机的输出轴连接有Y形摆杆，所述Y形摆杆的上端转动连接在所述转轴上，且所述Y形摆杆的摆动方向沿所述转轴的轴向摆动；所述穿/脱袜模块分别包括套袜器、脱袜机构和横向、纵向的两组滚珠丝杠，纵向的所述滚珠丝杠固定，横向的所述滚珠丝杠固定在纵向的所述滚珠丝杠的活动部，所述套袜器和脱袜机构固定在安装块的一侧，所述安装块可自由旋转的设置在横向的所述滚珠丝杠的活动部上，且所述安装块的外侧设置有蜗轮，所述蜗轮啮合连接有固定在横向的所述滚珠丝杠的活动部上的驱动蜗杆；所述套袜器和脱袜机构通过横向和纵向的所述滚珠丝杠控制横向和纵向的位移，所述套袜器和脱袜机构通过所述驱动蜗杆驱动啮合的蜗轮转动来控制所述固定块带动所述套袜器和脱袜机构的转动优选的，所述夹紧机构包括分别设置在所述鞋盘上端面的前后左右的柔性挡板，所述柔性挡板的后端分别通过滑块连接，所述鞋盘配合所述滑块设置有滑槽；所述鞋盘的下端面固定有输出电机，所述输出电机的输出轴连接有齿轮，所述齿轮的两侧对称啮合有齿条，左右两侧的所述滑块的背面通过连杆分别固定在一个齿条的一端，左右两侧的所述滑块通过所述齿轮和齿条带动连杆在所述滑槽内移动；前后两端的所述滑块分别通过连接杆连接在曲柄上，所述曲柄的中心固定在所述齿轮上，所述连接杆的两端分别与所述曲柄和所述滑块转动连接。优选的，还包括提鞋机构，所述提鞋机构包括移动板，所述移动板上固定有提鞋电机，所述提鞋电机的输出轴通过锥齿轮连接有曲柄连杆，所述曲柄连杆的末端转动连接有柔质滚轮，所述鞋盘的侧底部设置有倾斜向下的滑槽，所述柔质滚轮滑动连接在所述鞋盘的侧底部滑槽内。优选的，还包括移动机构，所述移动机构包括移动丝杆，所述移动丝杆通过移动电机驱动，所述移动丝杆上还啮合连接有螺母板，所述螺母板的上端固定有所述移动板。优选的，还包括鞋升降机构，所述鞋升降机构包括固定座，所述固定座安装在所述底盘上，所述固定座上安装有升降丝杆，所述升降丝杆上啮合有移动块，所述移动块通过升降连杆连接所述移动丝杆的底部，且所述升降连杆的两端分别可转动连接在所述移动块和所述移动丝杆的底部；所述固定座的前端还固定有剪式升降机构，所述剪式升降机构的升降端连接所述移动丝杆的底部。优选的，所述底盘的上端还设置有两个机械手，两个所述机械手分别设置在所述穿/脱鞋模块和穿/脱袜模块的两侧，所述机械手能够向内夹取鞋，向外撑取套袜器。优选的，所述穿/脱鞋模块和穿/脱袜模块的上端还分别设置有顶盖。优选的，所述脱袜机构包括连接在所述连接块上的导轨，所述导轨上通过滑杆滑动连接有两个对称的脱袜杆，所述导轨的上端设置有旋转装置，所述旋转装置的输出轴分别通过弧形连杆连接所述滑杆的顶部，所述旋转装置的输出轴旋转来拉动两个所述滑杆相向移动或背向移动。优选的，所述移动板上铰接有限位弹簧的一端，所限位弹簧的另一端铰接在所述鞋盘的前端。有益效果：本专利技术通过在底盘上设置有穿/脱鞋模块和穿/脱袜模块，将穿/脱鞋动作和穿/脱袜动作分两个区域进行；同时在穿/脱鞋模块中，在鞋盘上设置夹紧机构来夹紧鞋子，在鞋盘的一侧设置撑鞋机构，使得鞋子能够被夹紧然后撑开鞋口，方便穿鞋动作；穿/脱袜模块利用横向、纵向的两组滚珠丝杠和蜗轮蜗杆的传动方式来实现穿袜、脱袜的定位。本专利技术还通过设置提鞋机构，通过提鞋电机驱动曲柄连杆驱动来控制鞋盘角度的改变，从而完成提鞋或脱鞋的动作；同时设置有移动机构来控制鞋盘在移动丝杆上的前后移动，从而方便穿鞋或脱鞋。本专利技术还设置有鞋升降机构，针对于床的不同高度以及个人穿鞋的最习惯角度，可以使鞋盘升降至一定位置或旋转一定角度从而达到穿鞋的最佳位置；鞋升降机构包括升降丝杆和、升降连杆构成的丝杆连杆升降机构和固定座前端的剪式升降机构，两个升降机构可独立运动也可同时运动，从而能够调整高度和角度。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的穿/脱鞋模块结构示意图；图3为本专利技术的穿/脱鞋模块的侧视图；图4为本专利技术的穿/脱袜模块结构示意图；图5为本专利技术的夹紧机构的前视图；图6为本专利技术的夹紧机构的后视图；图7为本专利技术的脱袜机构的结构示意图；图8为本专利技术的撑鞋机构的结构示意图；图9为本专利技术的撑鞋机构的内部结构示意图。图中：1-底盘，2-鞋盘，3-夹紧机构，301-柔性挡板，302-滑块，303-连杆，304-齿轮，305-齿条，306-曲柄，4-撑鞋机构，401-外壳，402-转轴，403-前支撑气缸，404-后支撑气缸，405-L型通孔，406-缓冲弹簧，407-转动电机，408-摆动电机，409-Y形摆杆，5-套袜器，6-脱袜机构，601-导轨，602-滑杆，603-脱袜杆，604-旋转装置，605-弧形连杆，7-滚珠丝杠，8-移动板，9-提鞋电机，10-曲柄连杆，11-柔质滚轮，12-滑槽，13-移动丝杆，14-移动电机，15-螺母板，16-固定座，17-升降丝杆，18-移动块，19-升降连杆，20-剪式升降机构，21-机械手，22-顶盖，23-限位弹簧，24-安装块，25-蜗轮，26-驱动蜗杆。具体实施方式下面结合附图进一步说明本专利技术的实施例。如图1至图7所示，本实施例中的鞋袜穿脱服务机器人，包括底盘1，还包括穿/脱鞋模块和穿/脱袜模块，所述穿/脱鞋模块和所述穿/脱袜模块分别安装在所述底盘1上端的两侧；所述穿/脱鞋模块包括可供脚踏的两个鞋盘2，所述鞋盘2的上端四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鞋袜穿脱服务机器人，包括底盘(1)，其特征在于：还包括穿/脱鞋模块和穿/脱袜模块，所述穿/脱鞋模块和所述穿/脱袜模块分别安装在所述底盘(1)上端的两侧；所述穿/脱鞋模块包括可供脚踏的两个鞋盘(2)，所述鞋盘(2)的上端四周设置有可供夹住鞋子的夹紧机构(3)；两个所述鞋盘(2)一侧分别设有撑鞋机构(4)；所述撑鞋机构(4)包括外壳(401)，所述外壳(401)的内侧横向设置有可自由转动的转轴(402)，所述转轴(402)贯穿所述外壳(401)；所述转轴(402)上还分别设置有前支撑气缸(403)和后支撑气缸(404)，所述前支撑气缸(403)的底部铰接在所述转轴(402)上，所述前支撑气缸(403)可沿所述转轴(402)的轴向转动，所述后支撑气缸(404)的底部固定在所述转轴(402)上，所述外壳(401)的上端和侧端配合所述前支撑气缸(404)和后支撑气缸(403)的活动设置有两个L型通孔(405)，前侧的所述L型通孔(405)限制所述前支撑气缸(404)向后移动，且所述L形通孔(405)沿转轴(402)轴向的孔内设置有缓冲弹簧(406)，同时后侧的所述L型通孔(405)限制所述后支撑气缸(403)向前移动；所述转轴(402)上设置有一圈的齿轮，所述转轴(402)通过齿轮啮合连接有转动电机(407)的输出轴，所述转动电机(407)能够驱动所述转轴(402)带动所述前支撑气缸(404)和后支撑气缸(403)绕所述转轴(402)的轴心转动；所述外壳(401)内还设置有摆动电机(408)，所述摆动电机(408)的输出轴连接有Y形摆杆(409)，所述Y形摆杆(409)的上端转动连接在所述转轴(402)上，且所述Y形摆杆(40)的摆动方向沿所述转轴(402)的轴向摆动；所述穿/脱袜模块分别包括套袜器(5)、脱袜机构(6)和横向、纵向的两组滚珠丝杠(7)，纵向的所述滚珠丝杠(7)固定，横向的所述滚珠丝杠(7)固定在纵向的所述滚珠丝杠(7)的活动部，所述套袜器(5)和脱袜机构(6)固定在安装块(24)的一侧，所述安装块(24)可自由旋转的设置在横向的所述滚珠丝杠(7)的活动部上，且所述安装块(24)的外侧设置有蜗轮(25)，所述蜗轮(25)啮合连接有固定在横向的所述滚珠丝杠(7)的活动部上的驱动蜗杆(26)；所述套袜器(5)和脱袜机构(6)通过横向和纵向的所述滚珠丝杠(7)控制横向和纵向的位移，所述套袜器(5)和脱袜机构(6)通过所述驱动蜗杆(26)驱动啮合的蜗轮(25)转动来控制所述固定块带动所述套袜器(5)和脱袜机构(6)的转动。...

【技术特征摘要】
1.一种鞋袜穿脱服务机器人，包括底盘(1)，其特征在于：还包括穿/脱鞋模块和穿/脱袜模块，所述穿/脱鞋模块和所述穿/脱袜模块分别安装在所述底盘(1)上端的两侧；所述穿/脱鞋模块包括可供脚踏的两个鞋盘(2)，所述鞋盘(2)的上端四周设置有可供夹住鞋子的夹紧机构(3)；两个所述鞋盘(2)一侧分别设有撑鞋机构(4)；所述撑鞋机构(4)包括外壳(401)，所述外壳(401)的内侧横向设置有可自由转动的转轴(402)，所述转轴(402)贯穿所述外壳(401)；所述转轴(402)上还分别设置有前支撑气缸(403)和后支撑气缸(404)，所述前支撑气缸(403)的底部铰接在所述转轴(402)上，所述前支撑气缸(403)可沿所述转轴(402)的轴向转动，所述后支撑气缸(404)的底部固定在所述转轴(402)上，所述外壳(401)的上端和侧端配合所述前支撑气缸(404)和后支撑气缸(403)的活动设置有两个L型通孔(405)，前侧的所述L型通孔(405)限制所述前支撑气缸(404)向后移动，且所述L形通孔(405)沿转轴(402)轴向的孔内设置有缓冲弹簧(406)，同时后侧的所述L型通孔(405)限制所述后支撑气缸(403)向前移动；所述转轴(402)上设置有一圈的齿轮，所述转轴(402)通过齿轮啮合连接有转动电机(407)的输出轴，所述转动电机(407)能够驱动所述转轴(402)带动所述前支撑气缸(404)和后支撑气缸(403)绕所述转轴(402)的轴心转动；所述外壳(401)内还设置有摆动电机(408)，所述摆动电机(408)的输出轴连接有Y形摆杆(409)，所述Y形摆杆(409)的上端转动连接在所述转轴(402)上，且所述Y形摆杆(40)的摆动方向沿所述转轴(402)的轴向摆动；所述穿/脱袜模块分别包括套袜器(5)、脱袜机构(6)和横向、纵向的两组滚珠丝杠(7)，纵向的所述滚珠丝杠(7)固定，横向的所述滚珠丝杠(7)固定在纵向的所述滚珠丝杠(7)的活动部，所述套袜器(5)和脱袜机构(6)固定在安装块(24)的一侧，所述安装块(24)可自由旋转的设置在横向的所述滚珠丝杠(7)的活动部上，且所述安装块(24)的外侧设置有蜗轮(25)，所述蜗轮(25)啮合连接有固定在横向的所述滚珠丝杠(7)的活动部上的驱动蜗杆(26)；所述套袜器(5)和脱袜机构(6)通过横向和纵向的所述滚珠丝杠(7)控制横向和纵向的位移，所述套袜器(5)和脱袜机构(6)通过所述驱动蜗杆(26)驱动啮合的蜗轮(25)转动来控制所述固定块带动所述套袜器(5)和脱袜机构(6)的转动。2.根据权利要求1所述的一种鞋袜穿脱服务机器人，其特征在于：所述夹紧机构(3)包括分别设置在所述鞋盘(2)上端面的前后左右的柔性挡板(301)，所述柔性挡板(301)的后端分别通过滑块(302)连接，所述鞋盘(2)配合所述滑块(302)设置有滑槽；所述鞋盘(2)的下端面固定有输出电机，所述输出电机的输出轴连接有齿轮(304)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：田春来，李允圣，肖安建，冯泉泉，邹甜，
申请(专利权)人：萍乡学院，
类型：发明
国别省市：江西,36