專利名稱：?jiǎn)蝿?dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床的制作方法
單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及服務(wù)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的電動(dòng)護(hù)理床，具體的說(shuō)，是一種單動(dòng) 力輸入多軸聯(lián)動(dòng)，同步完成抬背、落臀、屈腿、踏腳四個(gè)功能的電動(dòng)護(hù)理床。
背景技術(shù)：
護(hù)理床是一種能夠提高臥床老人或病人的自理能力、減輕護(hù)理人員工作 強(qiáng)度，減少家庭成員后顧之憂的服務(wù)機(jī)器人。隨著人們壽命的不斷提高，社 會(huì)上老齡化人口越來(lái)越多，對(duì)護(hù)理床的需求也越來(lái)越多。隨著技術(shù)的發(fā)展和 社會(huì)對(duì)老人和臥床病人的更多關(guān)注，功能性的護(hù)理床越來(lái)越多，它們給老人 或臥床病人的生活和治療提供了種種方便。
目前，與本發(fā)明相關(guān)的電動(dòng)護(hù)理床主要有 一是采用電動(dòng)或手動(dòng)方式通 過(guò)傳動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)床板的相應(yīng)部分運(yùn)動(dòng)，使人體處于坐、躺、臥等姿勢(shì)；二是采
用伺服電機(jī)經(jīng)減速器減速增矩后驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)床板的相應(yīng)部分運(yùn)動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)臥床者體位的變換。
但是，現(xiàn)有的電動(dòng)護(hù)理床目前還存在一些不足
(1) 鏈傳動(dòng)不具備自鎖功能，當(dāng)電機(jī)斷電時(shí)運(yùn)動(dòng)的床板不能處在鎖定的 靜止?fàn)顟B(tài)，這會(huì)影響臥床者的休息。
(2) 鏈傳動(dòng)噪聲過(guò)大，且易發(fā)生跳齒現(xiàn)象，從而影響護(hù)理床的安全。
(3) 采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于伺服電機(jī)的價(jià)格較貴，造成電動(dòng)護(hù)理床的
成本過(guò)高，難以推廣。
(4) 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用單電機(jī)輸入單軸輸出的連桿機(jī)構(gòu)， 一個(gè)電機(jī)只驅(qū)動(dòng)一
側(cè)床板，動(dòng)力利用效率不高，節(jié)能效果較差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種單電機(jī)輸入四軸聯(lián)動(dòng) 的電動(dòng)護(hù)理床，能使臥床者自己操作，同步完成抬背、落臀、屈腿、踏腳四 個(gè)動(dòng)作(正常的端坐姿勢(shì))，使電動(dòng)護(hù)理床的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)更合理，可靠性更高， 但生產(chǎn)成本卻下降，更利于電動(dòng)護(hù)理床的推廣應(yīng)用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床，包含由背部床板、臀部床板、小腿 板和腳板構(gòu)成的組合式床板，床板框架，包含床底架和床上架的床架，以及 線性推桿和連桿機(jī)構(gòu)，背部床板、臀部床板、小腿板和腳板的框架與框架之 間用螺栓活動(dòng)鉸接——臀部床板和小腿板除外，其特征是，在床上架的頂端 開有滑槽，近中間開有轉(zhuǎn)軸孔；所述的線性推桿、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)置在組合式床 板之下的床底架與床上架之間，連桿機(jī)構(gòu)包括第一連架桿、第二連架桿、 第三連架桿、第一連桿、第二連桿、第三連桿，并涉及床底架和床上架；線
性推桿的下端固定在床底架的線性推桿安裝桿上，線性推桿的上端與第一連 架桿連接，第一連架桿的下端固定在床底架上，第一連架桿的上端通過(guò)第一 連桿與第二連架桿連接，同時(shí)，線性推桿通過(guò)第二連桿與第三連架桿連接，
第三連架桿的一端通過(guò)連接軸與床上架連接，第三連架桿的另一端用螺栓與
第三連桿連接，第三連桿連接的另一端焊接在腳板的前端；
線性推桿的推動(dòng)使第二連架桿繞著臀部床板與背部床板之間的鉸接轉(zhuǎn) 動(dòng)，使臀部床板繞著床上架上的轉(zhuǎn)軸孔轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)設(shè)置在背部床板框架下的 支撐架將背部床板抬起，通過(guò)背部床板與臀部床板框架之間的螺栓連接將背 部床板抬高或放平；同時(shí)，線性推桿的推動(dòng)使第三連架桿帶動(dòng)小腿板和腳板 繞著床上架上的連接軸、及小腿板框架與腳板框架之間的鉸接下翻，使小腿 板垂直，腳板形成護(hù)理床水平面之下的第二水平面，呈"L"形的曲腿踏腳端 坐的結(jié)構(gòu)姿態(tài)。
所述的小腿板、腳板的轉(zhuǎn)動(dòng)與背部床板的轉(zhuǎn)動(dòng)抬起同步聯(lián)動(dòng)；背部床板
5的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度為75° 85° ，小腿板的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度為70° 80° 。
所述的連架桿為有一端與床架連接的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，包括第一連架桿、第二
連架桿和第三連架桿。
所述的線性推桿為連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，由24V電壓電機(jī)、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)
和梯形絲杠機(jī)構(gòu)組成；線性推桿反方向運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)，背部床板、小腿
板和腳板與整個(gè)電動(dòng)護(hù)理床水平面保持一致。
本發(fā)明單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床的積極效果是
(1) 用線性推桿取代伺服電機(jī)，使用了平面鉸鏈機(jī)構(gòu)，且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī) 架、床板框架等均采用金屬材料和復(fù)合材料制造，鉸接選用標(biāo)準(zhǔn)件螺栓和螺 母。
(2) —套聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用一個(gè)線性推桿和匹配電源的一個(gè)輸出，實(shí)現(xiàn)了單 動(dòng)力三輸出的功能，節(jié)省了電動(dòng)裝置。
(3) 實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)護(hù)理床能同步進(jìn)行抬背、落臀、屈腿、踏腳的動(dòng)作，使 運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)更合理，而且避免了臥床者端坐時(shí)下滑的情況，使臥床者可以在臥 姿與(曲腿踏腳)坐姿之間自由變換。
(4) 生產(chǎn)方便，使用方便，成本較低，有利于電動(dòng)護(hù)理床的推廣使用， 有利于病人的健康康復(fù)。


附圖1為組合式床板的結(jié)構(gòu)示意附圖2為本發(fā)明單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖3為本發(fā)明單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床的結(jié)構(gòu)示意附圖4為床上架的結(jié)構(gòu)示意附圖5為線性推桿和連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意附圖6為第一連架桿的結(jié)構(gòu)示意附圖7為第二連架桿和支撐架的結(jié)構(gòu)示意6附圖8為第二連桿的結(jié)構(gòu)示意附圖9為第三連架桿的結(jié)構(gòu)示意附圖10為小腿板的結(jié)構(gòu)示意附圖11為第三連桿和腳板的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的標(biāo)號(hào)分別為
1、背部床板，2、臀部床板，3、小腿板，
4、腳板，5、第一連架桿，6、第一連桿，
7、第二連架桿，8、第二連桿，9、線性推桿，
10、第三連架桿，11、線性推桿安裝桿，12、軸，
13、第一連架桿安裝桿，14、床底架，15、床上架，
16、滑槽，17、轉(zhuǎn)軸孔，18、第三連桿，
19、連接軸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出本發(fā)明單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床的具體實(shí)施方式
。
參見附圖1。本發(fā)明單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床的床板為組合式床板，包含背部床板l、臀部床板2、小腿板3和腳板4，它們都是擱置在各部分的金屬框架上的，即，由背部床板框架、臀部床板框架、大腿板框架和小腿板框架構(gòu)成金屬床板框架，各部分框架與框架之間用螺栓標(biāo)準(zhǔn)件活動(dòng)鉸接——臀部床板和大腿板除外；背部床板l、臀部床板2、小腿板3和腳板4擱置在相關(guān)的金屬框架內(nèi)，由于框架與框架之間是活動(dòng)的，因此，背部床板l、臀部床板2、小腿板3和腳板4之間也是活動(dòng)的。在床上架的頂端開有滑槽16，近中間開有轉(zhuǎn)軸孔17;臀部床板2可以在滑槽16內(nèi)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，防止臥床者端坐過(guò)程中向前滑移。
參見附圖2、 3和5。在組合式床板之下、床底架14與床上架15之間設(shè)置線性推桿9和連桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)為金屬桿連動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括第一連架桿5、第二連架桿7、第三連架桿10 (所述的連架桿為有一端與床架連接的連桿構(gòu)件)、第一連桿6、第二連桿8、第三連桿18，并涉及床底架14和床上架15。線性推桿9為連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，由24V電壓電機(jī)、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)和梯形絲杠機(jī)構(gòu)構(gòu)成，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)背部床板l、小腿板3和腳板4運(yùn)動(dòng)，為本發(fā)明的端坐落臀曲腿踏腳聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供直線往復(fù)式動(dòng)力；通電時(shí)，線性推桿9推動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，斷電時(shí)，線性推桿9停止，所驅(qū)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)的各連桿無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，都處于靜止?fàn)顟B(tài)。
將線性推桿9的下端固定在床底架14的線性推桿安裝桿11上，將線性推桿9的上端與第一連架桿5連接，第一連架桿5的下端與床底架1 4通過(guò)螺栓鉸接，其上端通過(guò)第一連桿6與第二連架桿7連接(第二連架桿7與臀部床板2連接)，同時(shí)，將線性推桿9 (包括第一連架桿5)通過(guò)第二連桿8與第三連架桿10連接，第三連架桿10的一端通過(guò)連接軸19與床上架15連接，第三連架桿10的另一端用螺栓與第三連桿18連接，第三連桿18的另一端焊接在腳板4的前端。
線性推桿9的推動(dòng)使第二連架桿7繞著床上架15上的轉(zhuǎn)軸孔17轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)臀部床板2沿著滑槽16移動(dòng)和滑動(dòng)，支撐架結(jié)構(gòu)設(shè)置在背部床板1下，其在連桿機(jī)構(gòu)的推動(dòng)下將背部床板1抬起，通過(guò)背部床板1與臀部床板2框架之間的螺栓連接(轉(zhuǎn)軸)將背部床板抬高和放平，實(shí)現(xiàn)臥床者的坐姿。
與此同時(shí)，線性推桿9的推動(dòng)使第三連架桿10帶動(dòng)小腿板3和腳板4繞著床上架15上的連接軸19及大腿板框架與小腿板框架之間的鉸接產(chǎn)生同步的翻轉(zhuǎn)小腿板3和腳板4繞著床上架15的后框架(轉(zhuǎn)軸)下翻，小腿板3垂直下翻，腳板4形成護(hù)理床水平面之下的第二水平面，呈"L"形的曲腿踏腳端坐狀態(tài)，使臥床者在坐起的同時(shí)能將腿自然彎曲垂下，形成一個(gè)完整的端坐姿態(tài)。
由于平面連桿機(jī)構(gòu)的作用，小腿板3和腳板4的翻轉(zhuǎn)與背部床板1的抬起是同步連動(dòng)的，背部床板l的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度可達(dá)75。 85° ;大腿板3的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度可達(dá)70。 80° ，由于臀部床板2在滑槽16內(nèi)移動(dòng)和滑動(dòng)，所以臀部床板2前側(cè)微微下陷，可防止臥床者在端坐過(guò)程中有向前滑移趨勢(shì)。
所述的線性推桿9工作時(shí)，與連動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)具有自由度、實(shí)現(xiàn)抬背端坐落臀曲腿踏腳功能的平面機(jī)構(gòu)；斷電時(shí)，線性推桿9構(gòu)成連接件間無(wú)相
對(duì)運(yùn)動(dòng)的零自由度的平面珩架，使平面連桿機(jī)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)；線性推桿9反方向運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)，背部床板1、小腿板3和腳板4通過(guò)平面連桿機(jī)構(gòu)與整個(gè)電動(dòng)護(hù)理床水平保持一致，電動(dòng)護(hù)理床處于躺的狀態(tài)。附圖4、 6至11為本發(fā)明相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)示意圖，其中附圖4的床上架15為金屬支架，在頂端開有滑槽16，在近中間開有轉(zhuǎn)軸孔17;
附圖6的第一連架桿5的兩端為圓弧形，圓弧中間設(shè)有通孔；
附圖7的第二連架桿7呈三角形支架，設(shè)置在臀部床板2前端的鉸鏈下
方；
附圖8為長(zhǎng)金屬條狀的第二連桿8，其兩端為圓弧形，圓弧中間設(shè)有通孔；附圖9的第三連架桿10呈三角刀形，在刀尖、刀跟、柄端開有通孔；附圖10為大腿板3的結(jié)構(gòu)示意附圖11為小腿板4的結(jié)構(gòu)示意圖，在其連接端的下方焊接有第三連桿18，第三連桿18的另一端為圓弧形，圓弧中間設(shè)有通孔。
本發(fā)明中的床架、床板框架、連桿機(jī)構(gòu)均采用金屬材料和/或復(fù)合材料制造，鉸接選用螺栓和螺母的標(biāo)準(zhǔn)件，因此，部件的生產(chǎn)和購(gòu)買相對(duì)容易些，使本發(fā)明制造方便，成本也容易控制，這些都有利于本發(fā)明產(chǎn)品的推廣和規(guī)模化生產(chǎn)。
9
權(quán)利要求
1、一種單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床，包含由背部床板、臀部床板、大腿板和小腿板構(gòu)成的組合式床板，床板框架，包含床底架和床上架的床架，以及線性推桿和連桿機(jī)構(gòu)，背部床板、臀部床板、小腿板和腳板的框架與框架之間用螺栓活動(dòng)鉸接——臀部床板和小腿板除外，其特征在于，在床上架的頂端開有滑槽，近中間開有轉(zhuǎn)軸孔；所述的線性推桿、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)置在組合式床板之下的床底架與床上架之間，連桿機(jī)構(gòu)包括第一連架桿、第二連架桿、第三連架桿、第一連桿、第二連桿、第三連桿，并涉及床底架和床上架；線性推桿的下端固定在床底架的線性推桿安裝桿上，線性推桿的上端與第一連架桿連接，第一連架桿的下端固定在床底架上，第一連架桿的上端通過(guò)第一連桿與第二連架桿連接，同時(shí)，線性推桿通過(guò)第二連桿與第三連架桿連接，第三連架桿的一端通過(guò)連接軸與床上架連接，第三連架桿的另一端用螺栓與第三連桿連接，第三連桿連接的另一端焊接在腳板的前端；線性推桿的推動(dòng)使第二連架桿繞著臀部床板與背部床板之間的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)，使臀部床板繞著床上架上的轉(zhuǎn)軸孔轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)設(shè)置在背部床板框架下的支撐架將背部床板抬起，通過(guò)背部床板與臀部床板框架之間的螺栓連接將背部床板抬高或放平；同時(shí)，線性推桿的推動(dòng)使第三連架桿帶動(dòng)小腿板和腳板繞著床上架上的連接軸、及小腿板框架與腳板框架之間的鉸接下翻，使小腿板垂直，腳板形成護(hù)理床水平面之下的第二水平面，呈“L”形的曲腿踏腳端坐的結(jié)構(gòu)姿態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床，其特征在于， 所述的小腿板、腳板的轉(zhuǎn)動(dòng)與背部床板的轉(zhuǎn)動(dòng)抬起同步聯(lián)動(dòng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床，其特征在于， 背部床板的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度為75° 85° ，小腿板的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度為70。 80° 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床，其特征在于， 所述的連架桿為有一端與床架連接的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，包括第一連架桿、第二連架桿和第三連架桿。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床，其特征在于，所述的線性推桿為連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，由24V電壓電機(jī)、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)和梯 形絲杠機(jī)構(gòu)組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床，其特征在于， 線性推桿反方向運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)，背部床板、小腿板和腳板與整個(gè)電動(dòng)護(hù) 理床水平面保持一致。
全文摘要
本發(fā)明單動(dòng)力多軸聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)護(hù)理床，包含組合式床板、床板框架、床底架、床上架、線性推桿和連動(dòng)機(jī)構(gòu)，線性推桿、連動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)置在床架之間，線性推桿的下端固定在床底架上，上端與第一連架桿連接，通過(guò)第一連桿與第二連架桿連接，同時(shí)，線性推桿通過(guò)第二連桿與第三連架桿連接；在線性推桿的同步推動(dòng)下，臀部床板繞床上架的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)支撐架及背部床板與臀部床板框架之間的連接將背部床板抬高或放平；與此同時(shí)，小腿板與腳板下翻，呈“L”形結(jié)構(gòu)姿態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供了一種臥床者能自己操作，同步完成抬背、落臀、屈腿、踏腳動(dòng)作的電動(dòng)護(hù)理床，其運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)更合理，可靠性更高，生產(chǎn)成本下降，有利于電動(dòng)護(hù)理床的推廣和應(yīng)用。
文檔編號(hào)A61G7/015GK101664355SQ20081004249
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者張歡歡, 燁 汪, 王兆國(guó), 辛紹杰 申請(qǐng)人:上海電機(jī)學(xué)院