一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人的制作方法

1.本发明涉及陪护机器人相关技术领域，具体为一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人。


背景技术：

2.养老陪护机器人对老人来说是一种智能化电子宠物，方便行动不便的老人使用，无需像宠物一样需要注意照料，也可以实时陪伴老人，配合电子设备的实时通讯等，也可以直接通过养老陪护机器人的交互面板随时和亲人进行视频交流等，有助于老人的情感陪护，再加上一些监测老人身体健康的辅助设备，满足老人的陪护需求。
3.现有的养老陪护机器人大多和普通的服务机器人类似，固定的机身配合底盘轮式驱动结构，通过机身上的面板进行交互，但是用于养老陪护时，很多老人由于行动不便，部分老人躺在床上或是坐在轮椅上，固定式的交互面板不便于提供合适的高度方位方便老人使用，现也有如中国专利公开号为cn111267121a的一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，通过螺纹杆和支撑板等结构对机器人进行升降调整，配合楔形块等结构方便支撑高度的定位，但是该装置楔形块等结构相对复杂，且在装置整体升高时随着重心的升高，整体支撑稳定性降低，而普通机体缺少碰撞防护的同时，也容易发生倾倒，而很多老人手脚不便也容易发生磕碰，不利于养老陪护机器人的安全灵活使用。
4.针对上述问题，在原有养老陪护机器人的基础上进行创新设计。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，以解决上述背景技术中提出养老陪护机器人在陪护老人时，不便于适应配合老人进行灵活操作，容易发生磕碰倾倒等情况，存在一定安全隐患的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，包括交互面板和驱动底座；所述交互面板的主控设备为平板计算机主体，且平板计算机主体连接的交互设备包括扬声器、麦克风和摄像头；所述驱动底座的底部安装有一组多向驱动的主动轮和转向轮，且驱动底座的外表面安装有导航传感器；同时交互面板位于驱动底座的上方，且交互面板在驱动底座的上方构成升降和旋转结构；所述交互面板在驱动底座之间设置有充气气囊，且充气气囊的最大直径大于交互面板或驱动底座的最大宽度。
7.优选的，所述平板计算机主体内置语音识别模块和人脸识别模块；其中语音识别模块用于配合扬声器和麦克风进行语音交互；同时人脸识别模块用于识别跟踪老人的人脸所在方位和高度，向平板计算机主体
控制端输入信号调整交互面板的高度和角度。
8.采用上述技术方案，便于计算机平台进行智能化的交互控制，配合人脸识别模块和相应的支撑调整结构可以方便保持交互面板的朝向，便于老人的交互。
9.优选的，所述交互面板的角度调整机构包括位于交互面板和充气气囊之间的活动支撑座，且交互面板整体在活动支撑座的上方构成旋转结构；其中交互面板的侧下方安装有转向电机，且转向电机的输出端连接有传动齿轮，并且传动齿轮和活动支撑座的外环啮合连接。
10.采用上述技术方案，通过转向电机和齿轮结构的转向驱动，方便交互面板朝向的驱动调整。
11.优选的，所述交互面板和驱动底座之间通过充气气囊构成升降支撑结构，且充气气囊的中部设置有剪式升降架，并且剪式升降架的中轴线和充气气囊的中轴线相互重合。
12.采用上述技术方案，通过剪式升降架进行升降支撑的同时，充气气囊可在外部起到辅助支撑和防护的作用，尤其是在发生碰撞和倾倒时，有效避免误伤老人。
13.优选的，所述剪式升降架的中部铰接有同步升降的升降活动座，且升降活动座的中部贯穿设置有传动螺杆，并且传动螺杆和升降活动座之间构成螺纹传动。
14.采用上述技术方案，通过传动螺杆的丝杆传动对剪式升降架整体的支撑高度进行升降调整，配合转向电机的横向驱动，对交互面板的支撑进行全方位的灵活调整。
15.优选的，所述剪式升降架的底部设置有球形活动座，且球形活动座的内部安装有驱动电机，并且传动螺杆安装于驱动电机的输出端；同时驱动底座的上端开设有活动球槽，且球形活动座在活动球槽的内侧构成旋转结构。
16.采用上述技术方案，通过活动球槽的球形活动结构，使得机器人的上端结构在发生碰撞时可存有一定的偏斜缓冲，起到一定的碰撞缓冲作用。
17.优选的，所述球形活动座的下端焊接有配重安装架，且配重安装架的内侧安装有蓄电池同步起到配重降低重心的作用；同时配重安装架和驱动底座的内壁处均匀分布有缓冲弹簧。
18.采用上述技术方案，配合活动球槽的偏转摆动结构，配重安装架的下端配重可起到类似不倒翁的作用，减小装置受到碰撞时的危险性，配合缓冲弹簧起到有效的缓冲效果，方便装置的碰撞缓冲和复位。
19.优选的，所述导航传感器包括激光雷达和红外传感器，且导航传感器和平板计算机主体构成信号输入连接，并且平板计算机主体对主动轮和转向轮的驱动构成控制电路。
20.采用上述技术方案，便于装置通过导航传感器的配合导向移动，方便装置的自主化移动，减少碰撞的发生。
21.优选的，所述充气气囊的中段为波纹伸缩段，且充气气囊的外部安装有小型气泵，并且小型气泵随交互面板的升降同步进行充气和排气。
22.采用上述技术方案，通过充气气囊和波纹伸缩段的充放气伸缩调整，便于配合装置的同步升降调整，充气气囊可起到有效的辅助支撑和碰撞防护效果。
23.优选的，所述波纹伸缩段的上端外沿均匀分布有魔术贴，且充气气囊的外侧通过魔术贴粘接有装饰裙边。
24.采用上述技术方案，在不影响波纹伸缩段伸缩结构的同时，通过方便拆卸更换的装饰裙边可有效提高设备整体的美观性。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，1、设置有提高养老陪护机器人使用安全性的充气气囊和活动支撑的球形活动座，在装置的使用过程中，直接替代机身设置的充气气囊可提供有效的碰撞缓冲防护效果，避免磕碰老人或是自身碰撞受损，同时通过充气气囊结构减轻上端重量，配合球形活动座构成类似不倒翁的碰撞防护结构，以蓄电池进行下端配重提高稳定性的同时提供长时间供电续航，加上配重安装架处的缓冲弹簧，起到良好的碰撞缓冲防护效果，具有良好的使用安全性；2、可进行交互面板的角度偏转和灵活升降适应性调整，方便配合行动不便的老人进行交互操作，在装置的使用过程中，通过转向电机和传动齿轮的啮合传动配合活动支撑座上方交互面板的转动，方便进行方位调整，同时升降活动座通过传动螺杆的丝杆传动同步带动剪式升降架进行升降调整支撑，小型气泵对充气气囊进行同步的充放气调整，保持封闭式充气气囊的辅助支撑和外部防护，从而灵活调整装置整体的适应性支撑，提高装置的使用灵活性。
附图说明
26.图1为本发明正面剖视结构示意图；图2为本发明图1中a处放大结构示意图；图3为本发明图1中b处放大结构示意图；图4为本发明活动支撑座俯剖结构示意图；图5为本发明升降活动座俯视结构示意图；图6为本发明正面结构示意图；图7为本发明整体系统示意图。
27.图中：1、交互面板；2、驱动底座；3、平板计算机主体；301、语音识别模块；302、人脸识别模块；4、扬声器；5、麦克风；6、摄像头；7、主动轮；8、转向轮；9、导航传感器；901、激光雷达；902、红外传感器；10、充气气囊；11、活动支撑座；12、转向电机；13、传动齿轮；14、剪式升降架；15、升降活动座；16、传动螺杆；17、球形活动座；18、驱动电机；19、活动球槽；20、配重安装架；21、蓄电池；22、缓冲弹簧；23、波纹伸缩段；24、小型气泵；25、魔术贴；26、装饰裙边。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1
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7，本发明提供一种技术方案：一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，包括交互面板1和驱动底座2，交互面板1的主控设备为平板计算机主体3，且平板计算机主体3连接的交互设备包括扬声器4、麦克风5和摄像头6，同时交互面板1位于驱动底
座2的上方，且交互面板1在驱动底座2的上方构成升降和旋转结构；结合图2、图4和图7所示，平板计算机主体3内置语音识别模块301和人脸识别模块302，其中语音识别模块301用于配合扬声器4和麦克风5进行语音交互，同时人脸识别模块302用于识别跟踪老人的人脸所在方位和高度，向平板计算机主体3控制端输入信号调整交互面板1的高度和角度，便于计算机平台进行智能化的交互控制，配合人脸识别模块302和相应的支撑调整结构可以方便保持交互面板1的朝向，便于老人的交互，交互面板1的角度调整机构包括位于交互面板1和充气气囊10之间的活动支撑座11，且交互面板1整体在活动支撑座11的上方构成旋转结构，其中交互面板1的侧下方安装有转向电机12，且转向电机12的输出端连接有传动齿轮13，并且传动齿轮13和活动支撑座11的外环啮合连接，通过转向电机12和齿轮结构的转向驱动，方便交互面板1朝向的驱动调整；结合图1所示，交互面板1在驱动底座2之间设置有充气气囊10，且充气气囊10的最大直径大于交互面板1或驱动底座2的最大宽度，交互面板1和驱动底座2之间通过充气气囊10构成升降支撑结构，且充气气囊10的中部设置有剪式升降架14，并且剪式升降架14的中轴线和充气气囊10的中轴线相互重合，通过剪式升降架14进行升降支撑的同时，充气气囊10可在外部起到辅助支撑和防护的作用，尤其是在发生碰撞和倾倒时，有效避免误伤老人；结合图1和图5所示，剪式升降架14的中部铰接有同步升降的升降活动座15，且升降活动座15的中部贯穿设置有传动螺杆16，并且传动螺杆16和升降活动座15之间构成螺纹传动，通过传动螺杆16的丝杆传动对剪式升降架14整体的支撑高度进行升降调整，配合转向电机12的横向驱动，对交互面板1的支撑进行全方位的灵活调整；驱动底座2的底部安装有一组多向驱动的主动轮7和转向轮8，且驱动底座2的外表面安装有导航传感器9，导航传感器9包括激光雷达901和红外传感器902，且导航传感器9和平板计算机主体3构成信号输入连接，并且平板计算机主体3对主动轮7和转向轮8的驱动构成控制电路，便于装置通过导航传感器9的配合导向移动，方便装置的自主化移动，减少碰撞的发生；结合图3所示，同时驱动底座2的上端开设有活动球槽19，剪式升降架14的底部设置有球形活动座17，且球形活动座17的内部安装有驱动电机18，并且传动螺杆16安装于驱动电机18的输出端，且球形活动座17在活动球槽19的内侧构成旋转结构，通过活动球槽19的球形活动结构，使得机器人的上端结构在发生碰撞时可存有一定的偏斜缓冲，起到一定的碰撞缓冲作用，球形活动座17的下端焊接有配重安装架20，且配重安装架20的内侧安装有蓄电池21同步起到配重降低重心的作用，同时配重安装架20和驱动底座2的内壁处均匀分布有缓冲弹簧22，配合活动球槽19的偏转摆动结构，配重安装架20的下端配重可起到类似不倒翁的作用，减小装置受到碰撞时的危险性，配合缓冲弹簧22起到有效的缓冲效果，方便装置的碰撞缓冲和复位。
30.结合图6所示，充气气囊10的中段为波纹伸缩段23，且充气气囊10的外部安装有小型气泵24，并且小型气泵24随交互面板1的升降同步进行充气和排气，通过充气气囊10和波纹伸缩段23的充放气伸缩调整，便于配合装置的同步升降调整，充气气囊10可起到有效的辅助支撑和碰撞防护效果，波纹伸缩段23的上端外沿均匀分布有魔术贴25，且充气气囊10的外侧通过魔术贴25粘接有装饰裙边26，在不影响波纹伸缩段23伸缩结构的同时，通过方便拆卸更换的装饰裙边26可有效提高设备整体的美观性。
31.工作原理：在使用该基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人时，老人可通过平板计算机主体3、语音识别模块301、扬声器4、麦克风5和摄像头6等交互设备进行正常的交互使用，机器人主体则可以通过摄像头6配合人脸识别模块302检测老人所在方位和高度等，自动进行一定的交互面板1支撑调整，通过转向电机12驱动传动齿轮13进行啮合传动带动交互面板1在活动支撑座11处进行偏转调整，通过驱动电机18驱动传动螺杆16带动剪式升降架14和升降活动座15进行同步升降支撑调整，同时充气气囊10通过小型气泵24进行同步气压调整，从而方便装置适应老人进行灵活调整使用，外部充气气囊10配合装饰裙边26具有良好美观度的同时，具有良好的碰撞防护效果，配合内部充气气囊10、球形活动座17和配重安装架20整体构成的不倒翁结构以及配重安装架20侧边缓冲弹簧22的弹性缓冲，有效减少装置倾倒的可能性，方便装置的安全使用。
32.这就是该基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人的工作原理，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。