这款面向室内场景开发的服务类机械装置,核心定位是承担日常陪护、基础护理辅助类工作,适配家庭卧室、养老机构照料单元、社区康养中心等多种室内使用场景,可在不改动原有室内空间布局的前提下完成部署,无需额外预埋安装基座,底部采用平整接触式支撑结构,放置于平整硬质地面即可保持稳定运行,整机外轮廓最大直径控制在420mm范围内,竖直方向总高度不超过680mm,不会占用过多室内通行空间,适配常规家具旁的边角摆放位置,不会对人员日常走动造成阻碍。
从功能实现逻辑来看,装置的核心执行部件为两侧对称布置的机械臂结构,单臂设置两个独立运动自由度,可完成平面范围内的抬升、伸展、下放动作,能够实现轻量物品的递取、小幅度位置调整类操作,比如协助使用者拿取桌面的水杯、常用药品、小型阅读物件,也可配合护理人员完成辅助翻身时的轻量托举、衣物整理等基础辅助动作,运动行程经过严格限位设计,臂部最大伸展长度为280mm,水平方向活动范围覆盖机身正前方120度扇形区域,竖直方向抬升高度最高可至距离地面520mm位置,刚好适配常规床头柜、床边桌的台面高度,不会出现运动超程碰倒周边物件的问题。
结构设计层面,整机采用三段式布局逻辑,底部为圆柱形配重基座,内置动力供电与运动控制模块,依靠自身重量保证臂部运动时的整机稳定性,基座外壳采用圆角过渡处理,所有外露棱边均做R8以上的圆角倒钝,避免人员磕碰受伤;中部为机身主体舱段,正面预留嵌入式交互面板安装位,可集成状态提示、简易操作按键等功能模块,舱段内部预留充足走线空间,臂部驱动线束全部从机身内部穿设,无外露走线,避免长期使用过程中线束磨损造成的安全隐患;顶部为视觉与传感集成舱段,外壳采用圆弧曲面造型,内部可根据需求加装环境感知传感器、人体存在检测模块,实现对周边人员位置的识别,自动调整臂部动作的响应逻辑。
臂部结构设计充分考虑日常使用的维护便捷性,大臂段采用防滑纹理外壳包覆,关节位置设置黄色限位标识环,可直观提示臂部的运动极限位置,末端执行端采用圆弧形红色接触端头,接触表面做软质包覆处理,即使误碰到人体或者周边物件,也不会造成硬接触损伤,关节转动副采用自润滑轴承配合,长期往复运动无需频繁加注润滑脂,降低日常维护工作量。
在实际场景适配中,这款装置的运动速度做了针对性的限速处理,臂部空载运动速度不超过0.1m/s,带载运行时速度进一步降低,保证动作过程平缓无冲击,不会给周边人员造成压迫感,整机运行噪音控制在40分贝以内,即使在夜间卧室环境运行,也不会干扰人员正常休息。设计过程中充分考虑室内使用的安全要求,所有电气模块均采用低压供电方案,外壳防护等级达到IP30,可阻挡日常灰尘进入机身内部,同时避免手指误触内部带电部件,适配室内干燥环境的长期使用需求。
从建模实现的角度来看,整机所有零部件均采用参数化建模方式搭建,各关节的配合间隙、运动行程均按照实际装配公差设置,基座与中部舱段、中部舱段与顶部传感舱的连接位置均设置定位止口,保证实际装配时的同轴度要求,臂部的两个转动关节分别设置独立的装配基准,可在建模环境下直接完成运动仿真验证,模拟臂部在全行程范围内的运动轨迹,排查运动干涉问题,所有外露部件的曲面造型均做连续性处理,保证外观过渡流畅无突兀折角,既满足外观审美需求,也符合实际注塑加工或者3D打印制作的工艺要求,不需要额外做结构拆件调整即可直接用于原型件制作。
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- 系统要求: SOLIDWORKS,Rendering,Snagit
- 软件分类: 工业机器人














