人形辅助锻炼助力机器人

江苏省兴化中学 余 淼 李恒阳 杨张明

长期卧床的人非常渴望有锻炼身体的机会，加班族也梦想有能助其入眠的机器。有了我们设计的人形辅助锻炼助力机器人，就能满足他们的要求啦。

人形辅助锻炼助力机器人包括固定底座，上托板，枕头，一对左、右下托板，一对左、右小腿托板，一对左、右脚踏板，一对左、右上肢托板，一对左、右手腕托板，伺服电机，伸缩杆，绑缚件，控制面板，长度调节装置等。

底座连接上半身及左、右手臂，通过伺服电机C连接上托板。上托板通过伸缩杆连接枕头。上托板通过伺服电机E连接伺服电机D的转轴，伺服电机D的转轴连接左上肢托板。左上肢托板通过伺服电机H连接左手腕托板。上托板通过伺服电机G连接伺服电机F的转轴，伺服电机F的转轴连接右上肢托板，右上肢托板通过伺服电机I连接右手腕托板。

底座连接左、右腿，通过伺服电机B连接左下托板。左下托板通过伺服电机J连接左小腿托板，左小腿托板的下部固定一块左腿踏板。底座通过伺服电机B连接右下托板，右下托板通过伺服电机K连接右小腿托板。右小腿托板的下部固定一块右腿踏板。

伺服电机D、E安装于上肢左肩膀关节处，伺服电机F、G安装于上肢右肩膀关节处，每个关节采用双电机结构，可实现左、右上肢独立地前后、左右灵活摆动。

绑缚件安装在底座和上托板的上表面，一部分固定在一对左、右下肢托板及左、右小腿托板上，另一部分用于绑缚左、右大腿和小腿。绑缚件还有一部分固定在一对左、右上肢托板及左、右手腕托板上，另一部分用于绑缚左、右手臂，能起到防松动的作用。

长度调节装置通过调节洞孔不同的对应位置，让螺钉通过弹簧穿过洞孔旋转于螺母中，用于夹紧固定件与伸缩件，调节各托板的总长度，以适应人体不同身高的要求。

伺服电机均设有限位器，保证其转动的角度符合人体生理需求，不会出现大角度、无限位一直旋转的情况。

控制面板通过导线连接单片机智能控制电路板，单片机智能控制电路板通过导线与各伺服电机连接，利用单片机智能控制技术可实现锻炼。

人形辅助锻炼助力机器人的7个关节中加入了伺服电机，让人们躺着就能做抬腿、弯腰、扩胸、仰卧起坐等动作，且节奏快慢、运动幅度均可以通过控制面板控制，实现躺着也能锻炼的梦想。