江蘇省興化中學(xué) 余 淼 李恒陽(yáng) 楊張明

長(zhǎng)期臥床的人非?？释绣憻捝眢w的機(jī)會(huì)，加班族也夢(mèng)想有能助其入眠的機(jī)器。有了我們?cè)O(shè)計(jì)的人形輔助鍛煉助力機(jī)器人，就能滿足他們的要求啦。

人形輔助鍛煉助力機(jī)器人包括固定底座，上托板，枕頭，一對(duì)左、右下托板，一對(duì)左、右小腿托板，一對(duì)左、右腳踏板，一對(duì)左、右上肢托板，一對(duì)左、右手腕托板，伺服電機(jī)，伸縮桿，綁縛件，控制面板，長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置等。

底座連接上半身及左、右手臂，通過(guò)伺服電機(jī)C連接上托板。上托板通過(guò)伸縮桿連接枕頭。上托板通過(guò)伺服電機(jī)E連接伺服電機(jī)D的轉(zhuǎn)軸，伺服電機(jī)D的轉(zhuǎn)軸連接左上肢托板。左上肢托板通過(guò)伺服電機(jī)H連接左手腕托板。上托板通過(guò)伺服電機(jī)G連接伺服電機(jī)F的轉(zhuǎn)軸，伺服電機(jī)F的轉(zhuǎn)軸連接右上肢托板，右上肢托板通過(guò)伺服電機(jī)I連接右手腕托板。

底座連接左、右腿，通過(guò)伺服電機(jī)B連接左下托板。左下托板通過(guò)伺服電機(jī)J連接左小腿托板，左小腿托板的下部固定一塊左腿踏板。底座通過(guò)伺服電機(jī)B連接右下托板，右下托板通過(guò)伺服電機(jī)K連接右小腿托板。右小腿托板的下部固定一塊右腿踏板。

伺服電機(jī)D、E安裝于上肢左肩膀關(guān)節(jié)處，伺服電機(jī)F、G安裝于上肢右肩膀關(guān)節(jié)處，每個(gè)關(guān)節(jié)采用雙電機(jī)結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)左、右上肢獨(dú)立地前后、左右靈活擺動(dòng)。

綁縛件安裝在底座和上托板的上表面，一部分固定在一對(duì)左、右下肢托板及左、右小腿托板上，另一部分用于綁縛左、右大腿和小腿。綁縛件還有一部分固定在一對(duì)左、右上肢托板及左、右手腕托板上，另一部分用于綁縛左、右手臂，能起到防松動(dòng)的作用。

長(zhǎng)度調(diào)節(jié)裝置通過(guò)調(diào)節(jié)洞孔不同的對(duì)應(yīng)位置，讓螺釘通過(guò)彈簧穿過(guò)洞孔旋轉(zhuǎn)于螺母中，用于夾緊固定件與伸縮件，調(diào)節(jié)各托板的總長(zhǎng)度，以適應(yīng)人體不同身高的要求。

伺服電機(jī)均設(shè)有限位器，保證其轉(zhuǎn)動(dòng)的角度符合人體生理需求，不會(huì)出現(xiàn)大角度、無(wú)限位一直旋轉(zhuǎn)的情況。

控制面板通過(guò)導(dǎo)線連接單片機(jī)智能控制電路板，單片機(jī)智能控制電路板通過(guò)導(dǎo)線與各伺服電機(jī)連接，利用單片機(jī)智能控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)鍛煉。

人形輔助鍛煉助力機(jī)器人的7個(gè)關(guān)節(jié)中加入了伺服電機(jī)，讓人們躺著就能做抬腿、彎腰、擴(kuò)胸、仰臥起坐等動(dòng)作，且節(jié)奏快慢、運(yùn)動(dòng)幅度均可以通過(guò)控制面板控制，實(shí)現(xiàn)躺著也能鍛煉的夢(mèng)想。