[发明专利]一种智能助老椅及其使用方法

权利要求书

1.一种智能助老椅，其特征在于，包括助老椅本体，智能模块，以及用于供电的电源系统（208）；

在助老椅本体底部设有整体运动装置（1），在助老椅本体中部设有辅助站立装置（2），在助老椅本体上部设有拿取物品装置（3）；

所述整体运动装置（1）用于定位并带动助老椅本体运动，包括：与助老椅本体的椅腿下端固定连接的底盘（101），底盘（101）内部设有用于带动助老椅本体全方位行进的主动轮机构，椅腿上设有用于固定助老椅本体的固定机构，固定机构通过停止电机（106）切换；椅腿上设有被动轮机构，被动轮机构包括与椅腿固定连接的被动轮控制架和设置在被动轮控制架两端的万向脚轮（104），万向脚轮（104）与轮切换电机（105）连接，主动轮机构和被动轮机构通过轮切换电机（105）切换；底盘（101）上还设有定位模块（109）和避障模块；

所述辅助站立装置（2），用于帮助使用者切换使用姿势，包括能够从水平状态回收至紧贴靠背状态的可移动坐垫（201），以及能够上下升降和前后伸缩的扶手（205）；电源系统（208）设置于靠背下方；

所述拿取物品装置（3），用于识别物品位置并拿取物品，包括三自由度机械臂（303）和两自由度机械手（305）；三自由度机械臂（303）的其中一端通过机械臂升降机构（301）与助老椅本体的椅背连接，另一端通过连杆与两自由度机械手（305）连接；三自由度机械臂（303）上设有距离传感器（309），两自由度机械手（305）上设有定位传感器（308）；所述三自由度机械臂（303）通过螺旋传动装置与机械臂升降电机（302）连接；两自由度机械手（305）通过齿轮相互啮合机构与机械手抓取电机（307）连接；

智能模块，用于实现使用者和助老椅本体之间指令互动，包括使用者操作的集成控制器和安装于助老椅本体中的主控芯片；集成控制器包括控制模块，控制模块包括用于获取使用者所在位置的定位控制模块、用于控制助老椅行进方向的行进控制模块、用于采集使用者抓取手势的手势采集系统和用于传送信息指令的信号系统；主控芯片用于接收集成控制器的信息指令，并传送信息指令给对应模块或传感器，实现对助老椅本体的智能控制。

2.根据权利要求1所述的一种智能助老椅，其特征在于，所述主动轮机构包括设置在底盘（101）内部两侧的麦克纳姆轮（103），麦克纳姆轮（103）通过主动轮连杆机构与麦克纳姆轮电机（102）连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能助老椅，其特征在于，主动轮机构中还设有二级齿轮和同步带转动结构，用于麦克纳姆轮（103）减速。

4.根据权利要求3所述的一种智能助老椅，其特征在于，所述定位模块（109）设置在底盘（101）底部，避障模块包括红外传感器（107）和声波传感器（108），并分布于底盘（101）四周。

5.根据权利要求4所述的一种智能助老椅，其特征在于，所述可移动坐垫（201）通过旋转竖直螺杆与坐垫移动电机（202）连接，可移动坐垫（201）沿椅背两侧和可移动坐垫（201）两侧的导轨和螺杆滑移；扶手（205）下方设有扶手升降机构（203），扶手升降机构（203）通过行星齿轮系和螺旋传动装置与扶手升降电机（204）连接；扶手（205）下方还设有扶手平移机构（207），扶手平移机构（207）包括通过两级齿轮和同步带传动结构与扶手电机（206）连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能助老椅，其特征在于，控制模块为可拆卸式佩戴结构。

7.权利要求6所述的智能助老椅的使用方法，其特征在于，包括轮椅模式、助行器模式和拿取物品模式；其中，轮椅模式包括避障行进模式和辅助站立模式；具体包括：

避障行进模式下，通过集成控制器向主控芯片发送移动指令，并通过麦克纳姆轮电机（102）驱动麦克纳姆轮（103），能够控制智能助老椅的移动方向和速度；同时，红外传感器（107）和声波传感器（108）能够探测识别行进过程中遇到的障碍物；

辅助站立模式下，通过集成控制器向主控芯片发送相应指令，通过轮切换电机（105）运转，将万向脚轮（104）放下，停止轮切换电机（105）运转，将固定螺杆放下，使智能助老椅紧抓地面；同时，通过坐垫移动电机（202）运转，将可移动坐垫（201）逐渐回收至紧贴椅背，通过扶手升降电机（204）运转，使扶手升降机构（203）上升，带动扶手（205）抬起，托起坐着的使用者，能够让使用者从坐着转变为站立；

助行器模式下，通过集成控制器向主控芯片发送位置信息和运动指令，控制助老椅本体移动到使用者所处位置；通过坐垫移动电机（202）使可移动坐垫（201）回收至紧贴椅背；通过轮切换电机（105）放下万向脚轮（104），通过停止电机（106）放下固定螺杆，实现智能助老椅整机的固定；通过扶手电机（206）实现动扶手（205）先外伸后回收，通过扶手升降电机（204）带动扶手（205）上升；通过停止电机（106）运转，将固定螺杆收回，作为助行器使用；

拿取物品模式下，通过集成控制器向主控芯片发送相应指令，通过定位传感器（308）识别被抓取物品并定位，通过距离传感器（309）识别距离信息，并控制三自由度机械臂（303）和两自由度机械手（305）抓取物品。