專利名稱：電動護理床單動力輸入的端坐曲腿踏腳聯(lián)動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電動護理床單動力輸入的端坐曲腿踏腳聯(lián)動機構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及服務(wù)機器人技術(shù)領(lǐng)域的電動護理床，具體的說，是一種 用于電動護理床的單動力輸入的端坐曲腿踏腳聯(lián)動機構(gòu)。
背景技術(shù)：
護理床是一種能夠提高臥床老人或病人的自理能力、減輕護理人員工作 強度，減少家庭成員后顧之憂的服務(wù)機器人。隨著人們壽命也不斷提高，社 會上老齡化人口越來越多，對護理床的需求也越來越多。隨著技術(shù)的發(fā)展和 社會對老人和臥床病人的關(guān)注，功能性的護理床越來越多，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)的電動護理床技術(shù)主要有 一是采用電動或手動方 式通過傳動鏈驅(qū)動床板的相應(yīng)部分運動，使人體處于坐、臥等姿勢；二是采 用伺服電機經(jīng)減速器減速增矩后驅(qū)動連桿機構(gòu)，帶動床板的相應(yīng)部分運動， 實現(xiàn)臥床者體位的變換。
現(xiàn)有電動護理床存在的不足是
(1) 鏈傳動不具備自鎖功能，當電機斷電時運動的床板不能處在鎖定的 靜止狀態(tài)，這會影響臥床者的休息。
(2) 鏈傳動噪聲大，且易發(fā)生跳齒現(xiàn)象，從而影響護理床的安全。
(3) 采用伺服電機驅(qū)動，由于伺服電機的價格較貴，造成電動護理床的 成本過高，難以推廣。
(4) 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)采用單電機輸入單軸輸出的連桿機構(gòu)， 一個電機只能驅(qū)動 一側(cè)床板，節(jié)能效果差。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于電動護理床 的安全可靠的單動力輸入的端坐曲腿踏腳聯(lián)動機構(gòu)，改變現(xiàn)有電動護理床運 動功能設(shè)計上的不足，提高護理床使用的可靠性，降低產(chǎn)品的成本，并有利 于電動護理床的推廣。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型電動護理床單動力輸入的端坐曲腿踏腳聯(lián) 動機構(gòu)，包含組合式床板、床架——部分起機架的作用、線性推桿、平面連
桿機構(gòu)和u型支撐結(jié)構(gòu)，所述的組合式床板由背部床板、臀部床板和腿部床
板構(gòu)成，所述的床架涉及中層床架和頂層床架，其特征是背部床板由獨立 的右背側(cè)板、中間背板和左背側(cè)板構(gòu)成，臀部床板由獨立的右臀側(cè)板、中上 臀板、中下臀板和左臀側(cè)板構(gòu)成，腿部床板由獨立的左腿側(cè)板、中上腿板、 中下腿板和右腿側(cè)板構(gòu)成；各床板框架與床板框架之間用螺栓活動鉸接—— 右腿側(cè)板、左腿側(cè)板與中上腿板、中下腿板之間除外；所述的線性推桿、平 面連桿機構(gòu)設(shè)置在組合式床板之下，于中層床架和頂層床架之間，平面連桿 機構(gòu)包括連架桿I、連架桿II、連架桿III、連架桿IV、連桿I、連桿II、 連桿III，并涉及的部分中層床架和頂層床架(機架)；線性推桿的一端固定 在中層床架上，另一端與連架桿I連接，連架桿I通過連桿I與連架桿II連 接，線性推桿的推動使連架桿II繞著臀部床板與背板之間的鉸接(轉(zhuǎn)軸)轉(zhuǎn) 動，通過設(shè)置在背部床板框架下的U型支撐結(jié)構(gòu)，將右背側(cè)板、中間背板和 左背側(cè)板一起抬起；與此同時，連架桿I通過連桿II與連架桿III連接，連 架桿III再通過連桿III連接連架桿IV，線性推桿的推動使腿部床板的中上 腿板和中下腿板繞著臀部床板后框架處的轉(zhuǎn)軸下翻(轉(zhuǎn)軸分別是臀板與中上 腿板的鉸接、中上腿板與中下腿板間的鉸接)，使中上腿板與中下腿板形成一 個護理床水平之下的"L"形曲腿踏腳端坐的結(jié)構(gòu)姿態(tài)。
所述中上腿板、中下腳板的轉(zhuǎn)動與背部床板的轉(zhuǎn)動抬起同步聯(lián)動，背部 床板的轉(zhuǎn)動幅度達75。 85° ;中上腿板的轉(zhuǎn)動幅度達70。 80。。所述的連架桿為有一端與中層床架或頂層床架(機架)連接的轉(zhuǎn)動構(gòu)件，
連架桿i與中層床架連接；連架桿n、連架桿ni、連架桿iv與頂層床架連 接。
所述的線性推桿為聯(lián)動機構(gòu)的動力，由24V電壓電機、蝸桿蝸輪機構(gòu)和 梯形絲杠機構(gòu)組成；線性推桿反方向運動到極限位置時，背部床板、中上腿 板和中下腿板與整個電動護理床水平面保持一致，供人平躺。
本實用新型的有益效果是
(1) 改變了現(xiàn)有電動護理床運動功能設(shè)計上的不足，實現(xiàn)了電動護理床 能進行穩(wěn)妥的端坐曲腿腳下垂運動，使臥床者可以在臥姿與(曲腿踏腳)坐 姿之間自由變換。
(2) —套聯(lián)動機構(gòu)采用一個線性推桿和匹配電源的一個輸出，實現(xiàn)了單 動力三輸出的功能，節(jié)省了電動裝置。
(3) 用線性推桿取代了伺服電機，使用了平面鉸鏈機構(gòu)，且傳動機構(gòu)、 機架、床板框架等采用金屬材料和復(fù)合材料制造，鉸接選用標準件螺栓和螺 母，極大地降低了生產(chǎn)成本，有利于產(chǎn)品的推廣和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。


附圖1為本實用新型組合式床板的結(jié)構(gòu)示意附圖2為本實用新型電動護理床側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖3為線性推桿和連桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意附圖4為連架桿I結(jié)構(gòu)示意附圖5為連桿I結(jié)構(gòu)示意附圖6為連架桿II和U型支撐結(jié)構(gòu)示意附圖7為連桿II結(jié)構(gòu)示意附圖8為連架桿III和中上腿板結(jié)構(gòu)示意附圖9為連架桿IV結(jié)構(gòu)示意圖；附圖10為連桿III和下中腿板結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的標識分別為
1、右背側(cè)板，2、中間背板，3、左背側(cè)板，4、右臀側(cè)板，5、中上臀板， 6、中下臀板，7、左臀側(cè)板，8、左腿側(cè)板，9、中上腿板，10、中下腿板， 11、右腿側(cè)板，12、床側(cè)擋架，13、床頭板，14、床尾板，15、螺栓，16、 底層床架，17、中層床架，18、頂層床架，19、線性推桿，20、 U型支撐結(jié)構(gòu)， 21、連架桿I， 22、連桿I， 23、連架桿II， 24、連桿II， 25、連架桿III， 26、連架桿IV， 27、連桿III。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出本實用新型的具體實施方式
。
本實用新型電動護理床單動力輸入的端坐曲腿踏腳聯(lián)動機構(gòu)，含有組合 式床板、床架(部分起平面連桿機構(gòu)機架的作用)、線性推桿19、平面連桿機 構(gòu)和U型支撐結(jié)構(gòu)20。
參見附圖l。所述的組合式床板由背部床板、臀部床板和腿部床板構(gòu)成， 背部床板由獨立的右背側(cè)板l、中間背板2和左背側(cè)板3構(gòu)成，臀部床板由獨 立的右臀側(cè)板4、中上臀板5、中下臀板6和左臀側(cè)板7構(gòu)成，腿部床板由獨 立的左腿側(cè)板8、中間腿板和右腿側(cè)板11構(gòu)成，這里，根據(jù)電動護理床功能 的需要，將中間腿板設(shè)計為中上腿板9和中下腿板10。各床板框架與床板框 架之間用螺栓15標準件鉸接。
組合式床板可沿寬度設(shè)計成三折式背部床板，三折四塊式臀部床板和腿 部床板，它們的左右兩塊側(cè)板可設(shè)計成完全相同的板塊，對稱布置在中間床 板的兩側(cè)；中間背板2的寬度可設(shè)計成15 20厘米寬，略大于人的肩寬，有 利于臥床者的側(cè)翻。
所述的中下臀板6是活動的，可以移動，以方便臥床者排泄。
參見附圖2。本實用新型涉及的電動護理床包含床側(cè)擋架12、床頭板13、床尾板14、底層床架16、中層床架17、頂層床架18;床側(cè)擋架12共有四個， 在護理床的兩側(cè)各設(shè)置兩個，床側(cè)擋架12通過與頂層床架18的連接能夠單 個豎起或放下。
線性推桿19、平面連桿機構(gòu)和U型支撐結(jié)構(gòu)20設(shè)置在組合式床板之下、 中層床架17與頂層床架18之間。
參見附圖3。線性推桿19由24V電壓電機、蝸桿蝸輪機構(gòu)和梯形絲杠機 構(gòu)所組成，通過平面連桿機構(gòu)帶動背部床板、中上腿板9和中下腿板10運動， 為本實用新型的端坐曲腿踏腳聯(lián)動機構(gòu)提供直線往復(fù)式動力；通電時，線性 推桿19推動平面連桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動，斷電時線性推桿19停止，所驅(qū)動的連桿機 構(gòu)的各連桿無相對運動，都處于靜止狀態(tài)。
平面連桿機構(gòu)包括連架桿I 21 (見附圖4)、連桿I 22 (見附圖5)、 連架桿II 23 (見附圖6)、連桿II 24 (見附圖7)、連架桿III 25 (見附圖 8)、連架桿IV 26 (見附圖9)、連桿III 27 (見附圖IO)，涉及中層床架17 和頂層床架18 (見附圖3)。連架桿為有一端與中層床架17或頂層床架18連 接的轉(zhuǎn)動構(gòu)件，其中，連架桿I21與中層床架17連接；連架桿I123、連架 桿III 25、連架桿IV 26與頂層床架18連接。
線性推桿19的一端固定在中層床架17上，另一端與平面連桿機構(gòu)的連 架桿I 21連接，連架桿I 21通過連桿I 22與連架桿II 23連接，線性推桿 19的推動使連架桿II 23繞著臀部床板的前框架轉(zhuǎn)動；U型結(jié)構(gòu)設(shè)置20在三 折式背部床板下，其在平面連桿機構(gòu)的推動下能將右背側(cè)板l、中間背板2和 左背側(cè)板3—起抬起，通過背部床板與臀部床板框架之間的螺栓連接(轉(zhuǎn)軸) 將背部床板抬高和放平，實現(xiàn)臥床者的坐姿；與此同時，連架桿I21通過連 桿II 24與連架桿ni 25連接，連架桿III 25再通過連桿ni 27連接連架 桿IV 26，線性推桿19的推動使腿部床板的中上腿板9和中下腿板10產(chǎn)生同 步的翻轉(zhuǎn)中上腿板9繞著臀部床板與中上腿板的鉸接(轉(zhuǎn)軸)下翻，中下 腿板10繞著中上腿板9與中下腿板10之間的鉸接(轉(zhuǎn)軸)下翻，使中上腿板9和中下腿板10形成一個護理床水平之下的"L"形，使臥床者在坐起的 同時能將腿自然彎曲垂下，形成一個完整的依坐姿態(tài)。
由于平面連桿機構(gòu)的作用，中上腿板9和中下腿板10的轉(zhuǎn)動與背部床板 的抬起是同步聯(lián)動的，背部床板的轉(zhuǎn)動幅度可達75° 85° ;中上腿板9的 轉(zhuǎn)動幅度可達70。 80° 。
所述的線性推桿19為聯(lián)動機構(gòu)的動力，線性推桿19工作時，與聯(lián)動機 構(gòu)構(gòu)成一個具有自由度、實現(xiàn)端坐曲腿踏腳功能的平面機構(gòu)；線性推桿19斷 電時，構(gòu)成各桿件間無相對運動的零自由度的平面絎架，使機構(gòu)處于穩(wěn)定狀 態(tài)；線性推桿19反方向運動到極限位置時，背部床板、中上腿板9和中下腿 板IO通過平面連桿機構(gòu)與整個電動護理床水平保持一致，供人平躺。
本實用新型的傳動機構(gòu)、床架、床板框架采用金屬材料和/或復(fù)合材料制 造，鉸接選用螺栓和螺母等標準件，工藝簡便，利于產(chǎn)品的推廣和規(guī)模化生 產(chǎn)。
權(quán)利要求1、一種電動護理床單動力輸入的端坐曲腿踏腳聯(lián)動機構(gòu)，包含組合式床板、床架、線性推桿、平面連桿機構(gòu)和U型支撐結(jié)構(gòu)，所述的組合式床板由背部床板、臀部床板和腿部床板構(gòu)成，所述的床架涉及中層床架和頂層床架，其特征在于，背部床板由獨立的右背側(cè)板、中間背板和左背側(cè)板構(gòu)成，臀部床板由獨立的右臀側(cè)板、中上臀板、中下臀板和左臀側(cè)板構(gòu)成，腿部床板由獨立的左腿側(cè)板、中上腿板、中下腿板和右腿側(cè)板構(gòu)成；各床板框架與床板框架之間用螺栓活動鉸接——右腿側(cè)板、左腿側(cè)板與中上腿板、中下腿板之間除外；所述的線性推桿、平面連桿機構(gòu)設(shè)置在組合式床板之下，于中層床架和頂層床架之間，平面連桿機構(gòu)包括連架桿I、連架桿II、連架桿III、連架桿IV、連桿I、連桿II、連桿III，涉及的部分中層床架和頂層床架——機架；線性推桿的一端固定在中層床架上，另一端與連架桿I連接，連架桿I通過連桿I與連架桿II連接，線性推桿的推動使連架桿II繞著臀部床板與背板之間的鉸接轉(zhuǎn)動，通過設(shè)置在背部床板框架下的U型支撐結(jié)構(gòu)，將右背側(cè)板、中間背板和左背側(cè)板一起抬起；與此同時，連架桿I通過連桿II與連架桿III連接，連架桿III再通過連桿III連接連架桿IV，線性推桿的推動使腿部床板的中上腿板和中下腿板繞著臀部床板后框架處的轉(zhuǎn)軸下翻——轉(zhuǎn)軸分別是臀板與中上腿板的鉸接、中上腿板與中下腿板間的鉸接，使中上腿板與中下腿板形成一個電動護理床水平之下的“L”形曲腿踏腳端坐的結(jié)構(gòu)姿態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動護理床單動力輸入的端坐曲腿踏腳聯(lián)動機構(gòu)，其特征在于，所述中上腿板、中下腳板的轉(zhuǎn)動與背部床板的轉(zhuǎn)動抬起同步聯(lián)動，背部床板的轉(zhuǎn)動幅度達75。 85° ，中上腿板的轉(zhuǎn)動幅度達70。
80° 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動護理床單動力輸入的端坐曲腿踏腳聯(lián)動機 構(gòu)，其特征在于，連架桿I與中層床架連接；連架桿II、連架桿III、連架 桿工V與頂層床架連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動護理床單動力輸入的端坐曲腿踏腳聯(lián)動機構(gòu)，其特征在于，所述的線性推桿由24V電壓電機、蝸桿蝸輪機構(gòu)和梯形絲 杠機構(gòu)組成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、或4所述的電動護理床單動力輸入的端坐曲腿踏腳 聯(lián)動機構(gòu)，其特征在于，線性推桿反方向運動到極限位置時，背部床板、中 上腿板和中下腿板與整個電動護理床水平保持一致。
專利摘要本實用新型電動護理床單動力輸入的端坐曲腿踏腳聯(lián)動機構(gòu)，包含組合式床板、床架、線性推桿、平面連桿機構(gòu)和U型支撐結(jié)構(gòu)件；組合式床板包括三折式背部床板，三折四塊式臀部床板和三折四塊式腿部床板；線性推桿、連桿機構(gòu)設(shè)置在中層和頂層床架之間，連桿機構(gòu)包括連架桿I至連架桿IV、連桿I至連桿III，并涉及床架；線性推桿的推動使連桿機構(gòu)帶動U型支撐結(jié)構(gòu)抬高背部床板；同時又推動中上腿板和中下腿板下翻，形成護理床水平之下的“L”形曲腿踏腳端坐的結(jié)構(gòu)姿態(tài)。本實用新型增加了電動護理床的活動功能，使臥床者可在臥姿與自然坐姿之間自由變換；同時還降低了成本，提高了安全可靠性，更利于電動護理床的使用和推廣。
文檔編號A61G7/018GK201131865SQ20072007640
公開日2008年10月15日 申請日期2007年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者于忠海, 葉一枝, 賈廷綱, 辛紹杰, 陳衛(wèi)鋒 申請人:上海電機學(xué)院;上海電氣集團股份有限公司