一种床面可调的柔性智能护理床的制作方法

本发明属于医疗护理床技术领域，具体涉及一种床面可调的柔性智能护理床。

背景技术

随着科学技术的高速发展，医疗水平也随之突飞猛进，但医疗器具的研发还存在着缺陷和落后。全世界有瘫痪病人约700万，仅中国就有140万，此外还有大量术后康复期的病人，这些患者中有很大一部分依靠长期的人工护理，而没有使用相应医疗康复设备。康复过程不但费时费财费力且达不到理想的康复效果，甚至某些患者因长期卧床缺乏运动，引起肌肉酸痛、萎缩、褥疮等病症。

现有的医疗护理床柔性差、功能单一、无法满足患者的要求。现有的医疗护理床通常为床板式结构，一般由2-9个板块组成，床面僵硬，姿态调整动作简单，舒适度差，尤其对于复杂姿态调整时，现有的护理床难以实现。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种床面可调的柔性智能护理床，能够实现复杂姿态调整，姿态调整动作柔性化程度高，舒适度好；具备按摩功能；使用便捷。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种床面可调的柔性智能护理床，包括动力与传动机构1、换向机构2、升降机构3、床架4和底座5，动力与传动机构1、多套换向机构2、多套升降机构3装在床架4和底座5上，通过动力与传动机构1和换向机构2来实现每套升降机构3的上下运动，从而调节床面的变化，实现对身体姿态调整功能和按摩功能。

所述的动力与传动机构1包括电机101、蜗杆102、涡轮103、传动轴104、同步带105和带轮106，电机101安装在底座5上中，涡轮103和蜗杆102安装在底座5上，传动轴104通过轴承安装在底座5上，电机101通过联轴器与蜗杆102连接，和蜗杆102配合的涡轮103套在第一根传动轴104上，传动轴104之间通过带轮106和同步带105实现运动传递。

所述的换向机构2包括齿轮一201、反向齿轮202、反向换向架203、正向齿轮204、反向电磁铁拉杆205、正向电磁铁拉杆206、正向换向轴207、轴承208、丝杠一209、锥齿轮二210、锥齿轮一211、齿轮二212和配重轮213，齿轮一201套在传动轴104上，齿轮一201通过反向齿轮202或正向齿轮204和齿轮二212配合；齿轮二212、锥齿轮一211和配重轮213安装在同一条轴上，该轴安装在底座5上；和锥齿轮一211配合的锥齿轮二210安装在丝杠一209上，丝杠一209底端通过轴承208安装底座5上；

所述的反向齿轮202安装在反向换向架203上，反向换向架203包括2个反向轴2032和连接头2033，反向轴2032的一端安装在底座5上，反向轴2032上设有轮毂2031，轮毂2031安装有反向齿轮202；连接头2033与反向电磁铁拉杆205连接，反向电磁铁拉杆205的另一端端头安装有反向电磁铁215；

所述的正向齿轮204安装在正向换向轴207上，正向换向轴207一端与正向电磁铁拉杆206连接，正向电磁铁拉杆206的另一端端头安装有正向电磁铁214，正向换向轴207另一端安装在底座5上。

所述的升降机构3包括升转齿轮301、中间齿轮302、只转齿轮303、升降平台304、丝杠二305、推杆306、三节铰链307、橡皮带308和转动盘309，升转齿轮301安装在升降平台304上，升转齿轮301套在丝杠一209上，升转齿轮301内部安装有弹簧卡扣3011，将升转齿轮301固定在丝杠一209上，并随丝杠一209一起转动，同时也能够沿丝杠一209上下运动；升转齿轮301通过中间齿轮302和只转齿轮303啮合，中间齿轮302通过圆轴安装在升降平台304上；只转齿轮303固定在丝杠二305上，与丝杠二305一起转动，丝杠二305底端通过轴承安装在升降平台304上；丝杠二305和推杆306底端连接，推杆306为中空结构，推杆306顶端为球头3061，球头3061通过推杆306上4个铰链安装口3062安装，推杆306上安装有力传感器3064；推杆306之间通过三节铰链307相互连接；推杆306顶端连接有转动盘309，转动盘309底部设有球窝3092，与推杆306顶端的球头3061配合形成球面运动副，转动盘309之间通过橡皮带308连接起来。

所述的转动盘309顶部为四方形，边沿上开有4个橡皮带安装口3091。

所述的升降平台304端部设有3个导向角3041，导向角3041安装在床架4上的导向槽4001中，升降平台304能够沿导向槽4001上下运动。

所述的推杆306上升的高度是升降平台304上升高度的2倍。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

1)能够实现对身体姿态的柔性调整：本发明采用柔性可调支撑结构，利用众多套升降机构对身体进支撑。通过对所有升降机构的协调运动控制，可以实现床面的任意变化，进而实现对身体姿态的柔性调整，能够有效改善压力分布，促进血液回流，对心脏、大脑和腿部的舒缓大有裨益。

2)能够实现按摩功能：本发明还可以通过对升降机构的循环运动控制，来实现按摩功能，例如捶打式按摩，冲浪式按摩等，能够放松肌体、调节身心，特别是对于预防褥疮等疾病具有重要作用。

3)设计了换向机构，控制简单。本发明的换向机构通过控制电磁铁的电流通断来实现升降台换向运动，以及启动和停止运动，控制方式简单，便于实施。

4)设计了升降机构，推杆上升高度是普通电动推杆或电动缸的2倍，升降机构采用了两级升降方式，推杆上升的高度是升降平台上升高度的2倍。与具有丝杠长度相同的普通电动推杆或电动缸比较，在其他条件相同的情况下，电机每转动一周，本发明的推杆上升高度是它们的2倍，而外形固有高度相同，因而可以降低护理床高度方向的尺寸。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明动力与传动机构示意图。

图3是本发明换向机构示意图。

图4是本发明升降机构示意图。

图5是本发明床架示意图。

图6是本发明底座示意图。

图7是本发明升降平台示意图。

图8是本发明转动盘示意图。

图9是本发明推杆示意图。

图10是本发明反向换向架示意图。

图11是本发明升转齿轮示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述。

参照图1，一种床面可调的柔性智能护理床，包括动力与传动机构1、换向机构2、升降机构3、床架4和底座5，动力与传动机构1、多套换向机构2、多套升降机构3装在床架4和底座5上，换向机构2和升降机构各有众多套(也可根据床面尺寸及功能要求进行调整)，通过动力与动力与传动机构1和换向机构2来实现每套升降机构3的上下运动，从而调节床面的变化，实现对身体姿态调整功能和按摩功能。

参照图2和图6，所述的动力与传动机构1包括电机101、蜗杆102、涡轮103、传动轴104、同步带105、带轮106，电机101安装在底座5上的电机安装室5003中，涡轮103和蜗杆102安装在涡轮蜗杆室5002中，传动轴104通过轴承安装在轴承座5001上，电机101通过联轴器与蜗杆102连接，传动轴104有10根，和蜗杆102配合的涡轮103套在第一根传动轴104上，传动轴104之间通过带轮106和同步带105实现运动传递，电机101转动后，带动蜗杆103转动，进而带动涡轮103和10条传动轴104同时转动。

参照图3、图6和图10，所述的换向机构2，包括齿轮一201、反向齿轮202、反向换向架203、正向齿轮204、反向电磁铁拉杆205、正向电磁铁拉杆206、正向换向轴207、轴承208、丝杠一209、锥齿轮二210、锥齿轮一211、齿轮二212和配重轮213，齿轮一201套在传动轴104上，齿轮一201通过反向齿轮202或正向齿轮204和齿轮二212配合；齿轮二212、锥齿轮一211和配重轮213安装在同一条轴上，并随轴一起转动，该轴穿过底座5上的锥齿轮轴孔5006；和锥齿轮一211配合的锥齿轮二210安装在丝杠一209上，并与丝杠一209一起转动；丝杠一209底端通过轴承208安装底座5上的丝杠孔5010中，轴承208安装在轴承孔5009中；

所述的反向齿轮202安装在反向换向架203上，反向换向架203包括2个反向轴2032和连接头2033，反向轴2032的一端安装在底座5的反向轴孔5004中，反向轴2032上设有轮毂2031，轮毂2031安装有反向齿轮202；连接头2033与反向电磁铁拉杆205连接，反向电磁铁拉杆205的另一端端头安装有反向电磁铁215；

所述的正向齿轮204安装在正向换向轴207上，正向换向轴207一端与正向电磁铁拉杆206连接，正向电磁铁拉杆206的另一端端头安装有正向电磁铁214，正向换向轴207另一端安装在底座5上的正向轴孔5005中；

所述的反向电磁铁215和正向电磁铁214分别安装在电磁铁安装口一5007和电磁铁安装口二5008中；

初始状态下，正向电磁铁214和反向电磁铁215均通电，正向电磁铁拉杆206和反向电磁铁拉杆205均被拉回，使得正向齿轮204和反向齿轮203均与齿轮一201与齿轮二212分离；当传动轴104转动时，齿轮一201随传动轴104一起转动，此时，如果将正向电磁铁214，正向电磁铁拉杆206在弹簧力作用下被顶出，使得正向齿轮204与齿轮一201和齿轮二212啮合，带动齿轮二212转动，再通过锥齿轮一211和锥齿轮二210带动丝杠一209正向转动；如果将反向向电磁铁215断电，反向电磁铁拉杆205在弹簧力作用下被顶出，使得反向齿轮202与齿轮一201和齿轮二212啮合，带动齿轮二212转动，再通过锥齿轮一211和锥齿轮二210带动丝杠一209反向转动；如果要使丝杠一209的运动停止，则给正向电磁铁214和反向电磁铁215同时通电，正向电磁铁拉杆206和反向电磁铁拉杆205均被拉回，使得正向齿轮204和反向齿轮203均与齿轮一201与齿轮二212分离，从而使丝杠一209的运动停止。

参照图4，图5，图7，图9和图11，所述的升降机构3包括升转齿轮301、中间齿轮302、只转齿轮303、升降平台304、丝杠二305、推杆306、三节铰链307、橡皮带308和转动盘309，升降平台304上设有螺纹通孔3044，丝杠一209与螺纹通孔3044配合；升转齿轮301安装在升降平台304的齿轮齿轮限位腔3043中，并套在丝杠一209上，升转齿轮301内部安装有弹簧卡扣3011，将升转齿轮301固定在丝杠一209上，并随丝杠一209一起转动，同时也能够沿丝杠一209上下运动；升转齿轮301通过中间齿轮302和只转齿轮303啮合，中间齿轮302通过圆轴安装在升降平台304的中间轴孔3042中；只转齿轮303固定在丝杠二305上，与丝杠二305一起转动，丝杠二305底端通过轴承安装在升降平台304的丝杠轴承孔3045中；丝杠二305和推杆306底端设有的螺纹孔3063连接，推杆306为中空结构，推杆306顶端为球头3061，球头3061通过推杆306上4个铰链安装口3062安装，推杆306上安装有力传感器3064；推杆306之间通过三节铰链307相互连接，以使推杆306不能转动；推杆306顶端连接有转动盘309，转动盘309底部设有球窝3092，与推杆306顶端的球头3061配合形成球面运动副，转动盘309顶部为四方形，边沿上开有4个橡皮带安装口3091，转动盘309之间通过橡皮带308连接起来，既能保证转动盘309能够自由运动，又能够实现由众多个转动盘309形成的床面连续变化；

所述的升降平台304端部设有3个导向角3041，导向角3041安装在床架4上的导向槽4001中，升降平台304能够沿导向槽4001上下运动；

所述的床架4由水平网格架4004和竖直网格架4005连接构成，水平网格架4004上设有推杆孔4002和丝杠孔4003，分别用来固定推杆306和丝杠一209，竖直网格架4005上设有导向槽4001，用于引导升降平台304的运动，床架4安装在底座5上的床架安装口5011中。

当丝杠一209正向转动时，带动升降平台304向上运动，升转齿轮301既随升降平台304向上运动，也随丝杠一209转动，升降齿轮301通过中间齿轮302带动只转齿轮303转动，进而带动丝杠二305转动，由于推杆306之间用三节铰链307连接而不能转动，因此推杆306也向上运动；与上述原理类似，当丝杠一209反向转动时，推杆306向下运动；通过调整众多推杆306的升降高度，能够形成不同的床面，从而实现对身体姿态的调整。通过推杆306的往复上下运动，还可以实现对身体的按摩功能。通过推杆306上的力传感器3064可以实现对载荷的实施测量和监控，通过人工神经网络对力传感器3064数据进行分析处理，并实现对推杆306位移的预测，进行床型面和压力的自适应调控，从而实现基于人体与床面接触压力的监控和智能调节。

以上实施例仅为本发明的较有代表性的实施例，显然本发明还可以有许多其他变形。应当指出，任何其它采用基本相同的手段，实现基本相同的功能，达到基本相同的效果，且为本领域技术人员无需通过创造性劳动就能联想到的特征也应包含在本发明的保护范围之内。