本發(fā)明屬于智能家居設(shè)備，具體涉及一種智能助力坐便椅。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)老齡化和城市化進(jìn)程的加快，空巢老人的日常照理已經(jīng)成為一個(gè)社會(huì)問(wèn)題，特別是對(duì)于患有慢性關(guān)節(jié)炎的老年人來(lái)說(shuō)，由于下肢屈伸不靈活，為了方便起坐，減少身體負(fù)擔(dān)，通常會(huì)選用高一些的座面。但座面的升高，雖然一定程度上方便了老人的起坐。但在老人坐下時(shí)，雙足足底可能無(wú)法完全接觸地面，老人會(huì)缺乏安全感，不易保持坐姿平衡，影響順利排泄。為了解決將老人扶起的問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)一款智能助力坐便椅，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升降和托舉功能。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)(公告)號(hào)CN201410182827，名稱(chēng)為“移動(dòng)式坐便椅”，提出一種移動(dòng)式坐便椅，方便了行動(dòng)不便的老年人、病人，解決了他們需要看護(hù)人員移動(dòng)至衛(wèi)生間才能如廁的問(wèn)題。但該方法主要是針對(duì)行動(dòng)不便的老人，移動(dòng)式坐便椅雖然在一定程度上可以減輕上看護(hù)人員的工作量，但坐便椅的移動(dòng)仍然需要他們的幫助。對(duì)于行動(dòng)能夠自理的老年人，該方法沒(méi)有從本質(zhì)上解決如廁時(shí)的起身問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用成本低、工作穩(wěn)定、安全可靠的智能助力坐便椅。該坐便椅通過(guò)前后電動(dòng)推桿的不同升降高度，調(diào)節(jié)坐便椅的椅面高度和傾斜角度，以便將老人扶起。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種智能助力坐便椅，包括靠背、扶手、椅面、坐便圈和椅腿；所述坐便圈放置在椅面上；其中：所述椅面和椅腿之間通過(guò)鉸接件進(jìn)行連接，并且所述的椅腿采用電動(dòng)推桿；在椅面上設(shè)有升降按鈕開(kāi)關(guān)和薄膜式壓力傳感器；在椅腿的側(cè)面設(shè)有控制模塊；所述的椅腿、升降按鈕開(kāi)關(guān)、薄膜壓力傳感器分別與控制模塊電連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，所述的控制模塊主要由A/D轉(zhuǎn)換芯片、微控制器和工作電源組成；所述的升降按鈕開(kāi)關(guān)、電動(dòng)推桿、A/D轉(zhuǎn)換芯片、工作電源分別與微控制器相連接；所述的A/D轉(zhuǎn)換芯片與薄膜式壓力傳感器相連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，所述的薄膜式壓力傳感器產(chǎn)生壓力信息數(shù)據(jù)之后，傳輸給A/D轉(zhuǎn)換芯片，經(jīng)放大和數(shù)字轉(zhuǎn)換后，傳輸給微控制器，微控制器對(duì)轉(zhuǎn)換后的壓力信息數(shù)據(jù)分析處理后，判定人已坐穩(wěn)之后，開(kāi)始接收升降按鈕開(kāi)關(guān)傳輸過(guò)來(lái)的指令信息，然后控制電動(dòng)推 桿進(jìn)行升降。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，所述薄膜式壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)椅面上所受的壓力，用于檢測(cè)使用者是否已坐穩(wěn)。安裝在椅面上的薄膜式壓力傳感器用于檢測(cè)使用者是否坐好；該薄膜壓力傳感器，直徑約為2.54cm，擁有更好的柔韌性，超薄的設(shè)計(jì)，可以插入幾乎任何相貼的平面進(jìn)行測(cè)量。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，所述的電動(dòng)推桿設(shè)有4個(gè)，并且分為前后兩組，前一組的升降速度設(shè)為8mm/s，最大行程為100mm；后一組的升降速度設(shè)為12mm/s，最大行程為150mm。想要站起時(shí)，按動(dòng)升降按鈕開(kāi)關(guān)，微控制器就會(huì)啟動(dòng)執(zhí)行器(電動(dòng)推桿)使之伸長(zhǎng)。由于前后兩組電動(dòng)推桿的速度不同，因而椅面在上升的過(guò)程中會(huì)緩慢傾斜，形成向上和向前的助力，將老人“攙扶”起來(lái)。本發(fā)明采用上升和傾斜這兩個(gè)動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行的方式，與椅面先上升后傾斜的助力方式相比，可避免高血壓老人在椅面上升過(guò)程中發(fā)生的眩暈。

本發(fā)明在初次使用時(shí)，根據(jù)使用者的身高(小腿長(zhǎng)度)，設(shè)置前后兩組電動(dòng)推桿的最大行程，即椅面的最大上升高度和最大傾斜角度，并將設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在微控制器內(nèi)。

本發(fā)明在平時(shí)使用時(shí)，老人通過(guò)按動(dòng)扶手上的按鈕輔助實(shí)現(xiàn)起落動(dòng)作。當(dāng)需要落座時(shí)，按動(dòng)扶手上的按鈕，微控制器根據(jù)薄膜壓力傳感器給出的信號(hào)，判斷老人是否坐穩(wěn)，如果已經(jīng)坐穩(wěn)，則啟動(dòng)電動(dòng)推桿將椅面下降到排便的位置，如果沒(méi)有落座，則判斷椅面是否在事先存儲(chǔ)在微控制器內(nèi)的合適高度的位置，如果是，就等待落座，如果否，就啟動(dòng)電動(dòng)推桿，將椅面調(diào)整到合適的高度。當(dāng)準(zhǔn)備離座時(shí)，首先按動(dòng)扶手上的按鈕，微控制器啟動(dòng)電動(dòng)推桿，以不同的速度提升椅面的前部和后部，因而產(chǎn)生邊上升，邊傾斜這兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，使椅面形成一定的傾斜角度，為起身提供一個(gè)托力，方便起身。此外，為了讓老人在坐便器上起身時(shí)有助力，坐便器的兩側(cè)通常會(huì)設(shè)有扶手和靠背。扶手、靠背和椅面之間為剛性結(jié)構(gòu)，同步升降。

不同身高的使用者，其小腿的長(zhǎng)度不同，為了適合不同身高使用者的需要，本發(fā)明采用帶有編碼器的電動(dòng)推桿作為椅子的椅腿。編碼器整合在電動(dòng)推桿內(nèi)部，當(dāng)電動(dòng)推桿的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)其內(nèi)部編碼器的轉(zhuǎn)盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出頻率約為150Hz的幅度為5V的方波脈沖信號(hào)，具體輸出頻率受到使用者體重的影響。由于電動(dòng)推桿是通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成推桿的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因而，通過(guò)檢測(cè)編碼器輸出脈沖的個(gè)數(shù)，即可知道電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度，從而獲得電動(dòng)推桿的行程。如果知道電動(dòng)推桿的初始位置，即可知道椅面的實(shí)際高度。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

1.與現(xiàn)有技術(shù)相比，在本發(fā)明的實(shí)施中，通過(guò)電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)坐便椅的上下位置改變，坐便椅傾斜的角度同時(shí)為老人起身提供向上的托力，在不影響正常使用的同時(shí)，方便了老人的起身和落座；有利于老人獨(dú)立完成起坐動(dòng)作，為老人日常使用提供方便。

2.利用電動(dòng)推桿作為坐便的椅腿。椅面可產(chǎn)生上升和傾斜兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，為使用者提供向上和向前的推力，使之更容易站起。

3.椅面上升和傾斜兩個(gè)動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行的方式，避免造成使用者頭暈。

4.對(duì)最佳使用位置具有記憶功能，以適合不同身高的人群。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖標(biāo)記：

1-靠背，2-扶手，3-椅面，4-坐便圈，5-鉸接件，6-椅腿，7-控制模塊，8-薄膜式壓力傳感器，9-升降按鈕開(kāi)關(guān)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

如圖1、2所示，一種智能助力坐便椅，包括靠背1、扶手2、椅面3、坐便圈4和椅腿6；所述坐便圈4放置在椅面3上；其中：所述椅面3和椅腿6之間通過(guò)鉸接件5進(jìn)行連接，并且所述的椅腿6采用電動(dòng)推桿；在椅面3上設(shè)有升降按鈕開(kāi)關(guān)9和薄膜式壓力傳感器8；在椅腿6的側(cè)面設(shè)有控制模塊7；所述的椅腿6、升降按鈕開(kāi)關(guān)9、薄膜壓力傳感器8分別與控制模塊7電連接。

所述的控制模塊7主要由A/D轉(zhuǎn)換芯片、微控制器和工作電源組成；所述的升降按鈕開(kāi)關(guān)9、電動(dòng)推桿、A/D轉(zhuǎn)換芯片、工作電源分別與微控制器相連接；所述的A/D轉(zhuǎn)換芯片與薄膜式壓力傳感器8相連接。所述的薄膜式壓力傳感器8采用Tekscan公司推出的A401薄膜式壓力傳感器；所述的A/D轉(zhuǎn)換芯片采用HX711型A/D轉(zhuǎn)換芯片；所述的微控制器采用STC90C52RC單片機(jī)。所述的薄膜式壓力傳感器8產(chǎn)生壓力信息數(shù)據(jù)之后，傳輸給A/D轉(zhuǎn)換芯片，經(jīng)放大和數(shù)字轉(zhuǎn)換后，傳輸給微控制器，微控制器對(duì)轉(zhuǎn)換后的壓力信息數(shù)據(jù)分析處理后， 判定人已坐穩(wěn)之后，開(kāi)始接收升降按鈕開(kāi)關(guān)9傳輸過(guò)來(lái)的指令信息，然后控制電動(dòng)推桿進(jìn)行升降。所述薄膜式壓力傳感器8實(shí)時(shí)檢測(cè)椅面3上所受的壓力，用于檢測(cè)使用者是否已坐穩(wěn)。所述的電動(dòng)推桿設(shè)有4個(gè)，并且分為前后兩組，前一組的升降速度設(shè)為8mm/s，最大行程為100mm；后一組的升降速度設(shè)為12mm/s，最大行程為150mm。