作品名稱:可爬樓式多功能助行機器人
學校名稱:哈爾濱工業大學
參賽隊伍:哈工大笨鳥隊
參賽學生:郭樂凡 王朕一 張思佳
指導老師:張鋒
現有的助行設備,需要老年人自己去搬動它,才能移動它的位置,十分不方便。同時,也很難幫助老年人完成上下樓梯、起坐等復雜動作。因此,我們以助行器為靈感,設計了“可爬樓式多功能助行機器人”。
可爬樓式多功能助行機器人,由助行系統、爬樓系統、起坐系統、取物系統、安全系統五個系統組成。它不僅能夠完成現有助行器幫助老年人行走的功能,還可以按照老年人的意愿,移動到老年人想要的位置。它也可以依靠自身動力上下樓梯,在爬樓的過程中給老年人提供支持。
同時,該機器人還裝有抱臂,可以像真人一樣扶住老人,幫助他們起立和坐下。機器人上的機械手臂,可以幫助老年人抓取物品。老年人無需彎腰用力,只需動動手指,就能完成所有操作。
我們設計了多套安全機制,來保障老年人使用過程中的安全。爬樓過程中的全向輪鎖死機構是由全向輪中的一個馬達帶動柱形軸轉動,轉軸上連有連桿,連桿頂部設有橡膠。在進入“爬樓模式”后,機器人自動將全向輪鎖死。此時馬達帶動連桿轉動,橡膠抵住全向輪上面的小錕子,將其鎖死,這樣機器人在爬樓的過程中就不會橫向滑動了,這種結構的設計大大提高了機器人的安全性。
此外,可爬樓式多功能助行機器人也具有適用人群廣泛,使用場景豐富等優點。我們在機器人上設計了多處可調節的伸縮機構,例如伸縮式扶手,由快拆手動調節,滿足不同身高的老年人使用。托肘支架可以通過改變角度的方法,給老年人提供支撐,以滿足具有不同握持習慣的老年人使用。抱臂機構采用了多處伸縮、角度調節裝置,可滿足不同身材的老年人使用。助行器的握柄上,集成了控制機器人移動、爬樓、取物等幾乎所有功能的按鍵,并且按鍵尺寸較大,標注清晰,易于老年人操作。