张峄 左巍 李卫国

摘 要：传统助老机器人抓取物品时稳定性差、运动轨迹不精确、机器人整体变形量较大。针对上述问题，设计了一款能够辅助老年人的智能抓取物品的家庭式助老机器人。提出了应用Matlab软件对助老服务机器人悬臂结构进行逆运动学仿真分析的方法。构建了其底盘部分、悬臂机构、抓取机构的三维模型。计算求得底盘部分各全向轮的速度表达式和机器人悬臂的D-H位姿运动方程组，仿真获得了实体机器人难以得到的变形数据。通过实验证明，机器人可以实现精确运动与机器人布局的合理与稳定性。

关键词：助老机器人;结构设计;有限元法;运动学

中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.31.073

0 引言

随着自动化、智能化技术的不断进步，使得机器人在国内外研究领域的得到普遍重视，也得以进一步的推广和发展。同时，由于世界人口老龄化程度的进一步加深，作为机器人其中之一的家庭式助老机器人的刚性需求越来越明显。

据统计，我国60岁以上老人已达2.41亿人，这表明我国已经步入老龄化社会。养老问题已成为当前社会的一大压力。且鉴于我国基本国情，由于计划生育政策的实施使得当前老人多数只有一个子女。子女不能经常陪在老人身边，使得多数老人在日常生活行动上只能靠自己。然而，由于年龄大老年人腿脚不便，有的甚至卧病在床而不能移动。故而，非常有必要设计一种家庭式助老机器人，以代替老年人行走，帮助其从事日常抓取、搬运等作业。……