[发明专利]一种人体姿态变换机器人

权利要求书

1.一种人体姿态变换机器人，包括机架、姿态变换装置、动力装置、移动装置和方向控制装置；其特征在于，所述姿态变换装置安装在机架的中部；动力装置安装在机架的后部，为姿态变换装置提供动力；移动装置安装在机架的下部，用于机器人的行走；方向控制装置安装在机架的前端，用于控制机器人的行走方向；

所述动力装置包括动力车导轨、动力车、推杆连接轴、左电动推杆、右电动推杆、前电磁铁、后电磁铁、铁制的前限位块和铁制的后限位块；

所述动力车导轨位于机架的下方，动力车导轨的前端与机架固连；动力车的上部位于动力车导轨内，动力车的下部位于地面上，动力车能够沿着动力车导轨往复运动，通过动力车的往复运动实现机器人的姿态变换；动力车的两侧分别转动连接有推杆连接轴，左电动推杆和右电动推杆的缸筒底部分别与各自的推杆连接轴固连，两个电动推杆的伸缩轴的末端均与姿态变换装置的背板铰接；前限位块和后限位块分别安装在动力车导轨的前、后端，两个限位块能够在动力车导轨内上下往复运动；前电磁铁和后电磁铁分别位于各自的限位块的上方；电磁铁断电，使限位块与各自的动力车的限位槽配合，实现动力车与动力车导轨的相对固定；

当机器人位于站姿或躺姿状态时，动力车运动至动力车导轨的前端，前电磁铁断电，动力车前端的限位槽与前限位块配合；当机器人位于坐姿状态时，动力车运动至动力车导轨的后端，后电磁铁断电，动力车后端的限位槽与后限位块配合。

2.根据权利要求1所述的人体姿态变换机器人，其特征在于，所述姿态变换装置包括腿板、坐垫、右连接杆、左连接杆、靠背、左背部支撑杆、右背部支撑杆、左背部连接杆、右背部连接杆、支撑垫和支撑垫连接杆；

所述腿板一端的两侧分别与机架中部的两侧、坐垫一端的两侧转动连接，坐垫的另一端与靠背的一端铰接；左连接杆的一端和左背部连接杆的一端均与腿板上端的左侧铰接，左连接杆的另一端与靠背左侧的中部铰接；左背部连接杆的另一端与左背部支撑杆的一端铰接，左背部支撑杆的另一端与机架左侧的后部铰接；右连接杆的一端和右背部连接杆的一端均与腿板上端的右侧铰接，右连接杆的另一端与靠背右侧的中部铰接；右背部连接杆的另一端与右背部支撑杆的一端铰接，右背部支撑杆的另一端与机架右侧的后部铰接；腿板左侧和左连接杆的铰接点与腿板左侧和坐垫左侧的铰接点之间的部分、坐垫的左侧边、靠背左侧和坐垫左侧的铰接点与靠背左侧和左连接杆的铰接点之间的部分以及左连接杆这四部分共同构成平行四边形机构；腿板右侧和右连接杆的铰接点与腿板右侧和坐垫右侧的铰接点之间的部分、坐垫的右侧边、靠背右侧和坐垫右侧的铰接点与靠背右侧和右连接杆的铰接点之间的部分、以及右连接杆这四部分共同构成平行四边形机构；支撑垫和支撑垫连接杆均位于坐垫的槽口内，支撑垫的一端与坐垫铰接，坐垫的中部与支撑垫连接杆的一端铰接，支撑垫连接杆的另一端与机架中部的端耳铰接；支撑垫和支撑垫连接杆的铰接点与支撑垫和坐垫的铰接点之间的部分、支撑垫连接杆、支撑垫连接杆和机架的端耳的铰接点至坐垫端部之间的部分以及坐垫的槽口的长边这四部分共同构成平行四边形机构。

3.根据权利要求1所述的人体姿态变换机器人，其特征在于，所述移动装置包括左前轮、右前轮、左中轮、右中轮、左后轮、右后轮、左闸、右闸、左弹簧、右弹簧、后轮轴、闸电磁铁和铁制的闸杆；

所述左前轮、右前轮、左中轮和右中轮转动安装在机架的前部和中部，左后轮和右后轮通过后轮轴转动安装在机架的后部；闸杆安装在机架上，且位于后轮轴的上方，闸杆能够在机架内上下往复运动；左闸和右闸分别设置在闸杆的两端，左闸和右闸下部的槽口能够作用在后轮轴上；左弹簧和右弹簧位于机架的两侧，两个弹簧的上端与机架固连，两个弹簧的另一端均与闸杆固连；闸电磁铁位于闸杆的上方且与机架固定连接；通过闸电磁铁通断电实现后轮轴的解锁和抱死。

4.根据权利要求3所述的人体姿态变换机器人，其特征在于，当两个弹簧处于原长状态时，左闸和右闸的槽口卡在后轮轴上；闸电磁铁断电，闸电磁铁断开闸杆，闸杆在两个弹簧和自身重力的作用下向下运动，使左闸和右闸的槽口卡在后轮轴上，将后轮轴抱死；闸电磁铁通电能够吸附闸杆，使闸杆向上运动并压缩两个弹簧，实现后轮轴的解锁。

5.根据权利要求1所述的人体姿态变换机器人，其特征在于，所述方向控制装置包括方向控制杆、方向盘和方向轮；所述方向控制杆转动安装在机架前端的套筒内，方向盘固定在方向控制杆的上端，方向轮转动安装在方向控制杆的下端。