阅读说明：本技术 一种多功能助老电动床及使用方法 (Multifunctional electric bed for helping old people and using method ) 是由 于玮 朱伟 赵南生 吴赟杰 章旭 安然 言淳恺 李田富 于 2020-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种多功能助老电动床及使用方法,包括床架,在床架的一端安装床头架,在床架的两侧分别安装扶手架,还包括直线推进机构、起背机构、臀部支撑机构、中间支撑机构以及曲抬腿机构；直线推进机构安装在床架上,在直线推进机构上方由床头架至床尾顺次安装起背机构和臀部支撑机构,通过直线推进机构实现起背机构与臀部支撑机构在床架上的推送滑行；中间支撑机构与臀部支撑机构可翻转铰接；曲抬腿机构设置在床尾处,其可翻转铰接在床架上；本发明能够方便老人独自在家上下床,减少下床时的危险性,同时可以实现遥控使用,提高了方便性。(The invention relates to a multifunctional electric bed for helping the old and a using method thereof, comprising a bedstead, wherein one end of the bedstead is provided with a headstock, and two sides of the bedstead are respectively provided with a handrail frame; the linear propulsion mechanism is arranged on the bedstead, a back lifting mechanism and a buttock supporting mechanism are sequentially arranged above the linear propulsion mechanism from the headstock to the tailstock, and the back lifting mechanism and the buttock supporting mechanism realize the pushing and sliding on the bedstead through the linear propulsion mechanism; the middle supporting mechanism is hinged with the hip supporting mechanism in a turnover way; the leg bending and lifting mechanism is arranged at the bed tail and can be hinged on the bed frame in a turnover way; the invention can facilitate the old to get on or off the bed at home independently, reduce the danger when getting off the bed, realize the remote control use at the same time, have improved the convenience.)

一种多功能助老电动床及使用方法

技术领域

本发明涉及一种多功能助老电动床及使用方法，属于护理设备。

背景技术

根据民政部数据显示，目前我国“空巢”家庭超过50%，部分大中城市达到70%；农村留守老人约4000万，占农村老人人口的37%；社会老龄化程度加深，空巢化持续，青壮年因为学习、工作、结婚等原因离开家庭的现象已经十分普遍，养老条件仍需改进；为了提高老人生活的安全性和便利性，需要生产出一种方便老人上下床的多功能助老床，但是现阶段电动、手动护理床多为陪护、观察使用，均为有人护理情况，不适合独居老人操作使用。

发明内容

本发明提供一种多功能助老电动床及使用方法，能够方便老人独自在家上下床，减少下床时的危险性，同时可以实现遥控使用，提高了方便性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多功能助老电动床，包括床架，在床架的一端安装床头架，在床架的两侧分别安装扶手架，还包括直线推进机构、起背机构、臀部支撑机构、中间支撑机构以及曲抬腿机构；

直线推进机构安装在床架上，在直线推进机构上方由床头架至床尾顺次安装起背机构和臀部支撑机构，通过直线推进机构实现起背机构与臀部支撑机构在床架上的推送滑行；

中间支撑机构与臀部支撑机构可翻转铰接；

曲抬腿机构设置在床尾处，其可翻转铰接在床架上；

作为本发明的进一步优选，前述的起背机构包括起背支撑架，其通过直线推进机构可滑动连接在床架上，背部支撑板的一侧铰接在起背支撑架靠近床尾的一侧，背部支撑板的另一侧可由床头架方向向床尾方向提升；

在起背支撑架与起背支撑架铰接的连接处安装起背连接杆，在背部支撑板相对起背支撑架的一面安装两根平行设置的起背支撑杆，起背支撑杆与起背连接杆垂直布设，两根起背支撑杆的一端同时铰接在起背连接杆上；

在每根起背支撑杆的两侧分别垂直安装起背连接板，起背连接板同样与起背连接杆垂直布设；

在起背连接杆的中心位置安装起背驱动装置；

作为本发明的进一步优选，前述的臀部支撑机构包括臀部支撑板，其通过臀部支撑架安装直线推进机构上，臀部支撑架安装在靠近床尾位置处；

前述的中间支撑机构包括中间支撑板，中间支撑板与臀部支撑板连接处铰接；在中间支撑板的底部安装中间支撑连接板，在中间支撑连接板上开设插槽，中间支撑连接杆的两端可旋转安装在插槽内，中间支撑杆的一端套设在中间支撑连接杆上，其另一端套设在位于床架腿部的固定杆上；

作为本发明的进一步优选，前述的曲抬腿机构包括曲抬腿支撑板，曲抬腿支撑板的一侧与床架的床尾位置直接铰接；

在曲抬腿支撑板的底面安装第一曲腿转轴，第一曲腿转轴的两端分别连接有曲腿连接杆，每根曲腿连接杆的一端套设在第一曲腿转轴上，其另一端套设在第二曲腿转轴上，在第二曲腿转轴的两端分别套设曲腿支撑杆，每根曲腿支撑杆的一端套设在第二曲腿转轴上，在床架上还安装固定横杆，固定横杆位于固定杆的上方，每根曲腿支撑杆的另一端套设在固定横杆对应的一端上；

曲腿支撑杆呈V型设置，在其中心位置铰接凸台，凸台的顶端铰接曲抬腿驱动装置的一端，曲抬腿驱动装置的另一端套设在固定杆上；

作为本发明的进一步优选，前述的直线推进机构包括安装在床架表面的两个滑道，滑道与起背连接杆垂直布设，在起背支撑架的底面、臀部支撑架的底面均安装滑块，滑块与滑道匹配，通过滑块在滑道内的移动实现起背支撑架、臀部支撑架的滑行；

还包括推进驱动装置，在起背支撑架的底面还安装直线推杆，直线推杆位于两个滑道之间，且直线推杆与滑道平行设置，推进驱动装置的驱动端连接直线推杆靠近床头架的一端；

作为本发明的进一步优选，前述的起背驱动装置、曲抬腿驱动装置以及推进驱动装置结构相同，为伺服电机驱动，在起背驱动装置中伺服电机为起背电机，在曲抬腿驱动装置中伺服电机为落脚电机，推进驱动装置中伺服电机为推进电机；

作为本发明的进一步优选，前述的起背驱动装置、曲抬腿驱动装置以及推进驱动装置的伺服电机均通过导线与单片机STM32F407连通；

在单片机中通过传感器接口与温度及心率测量模块、摄像头及通信模块、语音识别模块连通，同时单片机通过导线与状态显示器连通，状态显示器实时显示助老电动床状态；

一种基于上述任意权利要求所述的多功能助老电动床的使用方法，具体包括以下步骤：

启动起背驱动装置的起背电机，其驱动起背连接杆旋转，带动起背支撑杆在起背连接杆上的旋转，起背支撑杆对背部支撑板进行旋转支撑，将背部支撑板由床头架方向向床尾方向提升，使用者背部在背部支撑板的支撑下，起身坐起；

启动曲抬腿驱动装置的落脚电机，落脚电机的驱动端促使曲腿支撑杆发生移动，带动曲腿连接杆的偏移或翻转，当落脚电机的驱动端向地面方向移动时，曲腿支撑杆带动曲腿连接杆向地面方向做拉伸移动，最终带动曲抬腿支撑板向地面方向拉伸；

此时启动推进驱动装置的推进电机，直线推杆在推进驱动电机的驱动端驱使下，将起背支撑架、臀部支撑架由床头架方向向床尾方向推进，此时中间支撑板在推力的作用下同时向床尾方向推进，由于中间支撑板与臀部支撑板铰接，此时中间支撑板向地面方向进行翻转，完成整个操作动作。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的多功能助老电动床将整个结构分成直线推进机构、起背机构、臀部支撑机构、中间支撑机构以及曲抬腿机构几个部分，通过遥控器即可实现起背、下床的功能；

2、本发明分割的几个部分，均是通过电机、推杆实现，降低了老年人的操作难度；

3、本发明将中间支撑机构与曲抬腿机构之间产生联动，通过中间支撑机构的前进带动曲抬腿机构的旋转，加大了空间的利用率，节省了材料。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明提供的整体结构的示意图；

图2是本发明提供的整体结构的侧视图；

图3是本发明提供的优选实施例中起背机构的结构示意图；

图4是本发明提供的优选实施例中臀部支撑机构以及直线推进机构结构示意图；

图5是本发明提供的优选实施例中中间支撑机构的结构示意图；

图6是本发明提供的优选实施例中曲抬腿机构的结构示意图；

图7是本发明提供的优选实施例中曲抬腿机构在不同角度的结构示意图；

图8是本发明提供的优选实施例中电路控制的结构示意图。

图中：1为背部支撑板，2为扶手架，3为透气孔，4为床头架，5为直线推杆，6为滑道，7为床架，8为中间支撑板，9为曲抬腿支撑板，10为中间支撑杆，11为起背支撑架，12为臀部支撑板，13为起背连接板，14为固定杆，15为曲腿连接杆，16为曲腿支撑杆，17为固定横杆，18为凸台，19为第一曲腿转轴，20为起背连接杆,21为起背支撑杆。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在现有的技术中，护理床多为手动，且其作用多为陪护、观察使用，因此当老人独自在家时，不仅不方便操作，还会影响便利性。

针对上述本申请提供了一种多功能助老电动床，从图1中可以看出，本申请可以分成几个部分，起背机构、臀部支撑机构、中间支撑机构以及曲抬腿机构，床架7上先安装直线推进机构，在直线推进机构上方由床头架4至床尾顺次安装起背机构和臀部支撑机构，通过直线推进机构实现起背机构与臀部支撑机构在床架7上的推送滑行，中间支撑机构与臀部支撑机构可翻转铰接，曲抬腿机构设置在床尾处，其可翻转铰接在床架7上；图2所示，起背机构实现背部支撑板1由床头架4方向向床尾方向提升，当直线推进机构在床架7上由床头架4至床尾进行推进时，带动起背机构向床尾处移动，起背机构带动臀部支撑机构向床尾移动，曲抬腿机构向地面方向翻转，此时中间支撑机构在臀部支撑机构的推进下，同样向地面方向滑移，完成整个起身过程。

在本申请中，起背机构、臀部支撑机构、中间支撑机构以及曲抬腿机构可以认为是多个模块进行组装结合实现整体功能；如需达到其他功能只需替换或者增加相应的模块即可；因此本申请提供的电动床产品的选择性较多，设计成本还降低了，缩短了设计周期。

实施例1：

图3所示，是本申请提供的起背机构的优选实施例示意图，包括起背支撑架11，背部支撑板1的一侧铰接在起背支撑架11靠近床尾的一侧，在起背支撑架11与起背支撑架11铰接的连接处安装起背连接杆20，在背部支撑板1相对起背支撑架11的一面安装两根平行设置的起背支撑杆21，起背支撑杆21与起背连接杆20垂直布设，两根起背支撑杆21的一端同时铰接在起背连接杆20上；在每根起背支撑杆21的两侧分别垂直安装起背连接板13，实现对起背支撑杆21的定位连接作用，起背连接板13同样与起背连接杆20垂直布设；在起背连接杆20的中心位置安装起背驱动装置，通过启动起背驱动装置，其带动起背连接杆20的旋转，进而带动起背支撑杆21在起背连接杆20上的旋转，最终实现起背支撑板向上方提升，与起背支撑架11之间形成倾斜角度，为了使背部支撑板1在使用者感到舒服的位置停下，将倾斜角度控制在最大角度为80度即可。

在背部支撑板1上均匀开设若干透气孔3，提高了使用者在使用时的舒适度；在床架7两侧安装扶手架2，可防止使用者侧身误落下床。

图4所示，可以看出本申请提供的臀部支撑机构的优选实施例示意图，包括臀部支撑板12，其通过臀部支撑架安装在直线推进机构上，当直线推进机构向床尾方向推进时，起背支撑架11、臀部支撑架均可以实现在床架7上的推移。

图5所示，是本申请提供的中间支撑机构的优选实施例示意图，中间支撑板8与臀部支撑板12连接处铰接；在中间支撑板8的底部安装中间支撑连接板，在中间支撑连接板上开设插槽，中间支撑连接杆的两端可旋转安装在插槽内，中间支撑杆10的一端套设在中间支撑连接杆上，其另一端套设在位于床架7腿部的固定杆14上，当臀部支撑架向床尾方向移动时，中间支撑杆10进行转动，将中间支撑板8向地面放下拉，避免了与床架7发生碰撞。

图6所示，是本申请提供的曲抬腿机构的优选实施例示意图，图7给出了不同视角的示意图，包括曲抬腿支撑板9，曲抬腿支撑板9的一侧与床架7的床尾位置直接铰接；在曲抬腿支撑板9的底面安装第一曲腿转轴19，第一曲腿转轴19的两端分别连接有曲腿连接杆15，每根曲腿连接杆15的一端套设在第一曲腿转轴19上，其另一端套设在第二曲腿转轴上，在第二曲腿转轴的两端分别套设曲腿支撑杆16，每根曲腿支撑杆16的一端套设在第二曲腿转轴上，在床架7上还安装固定横杆17，固定横杆17位于固定杆14的上方，每根曲腿支撑杆16的另一端套设在固定横杆17对应的一端上；曲腿支撑杆16呈V型设置，在其中心位置铰接凸台18，凸台18的顶端铰接曲抬腿驱动装置的一端，曲抬腿驱动装置的另一端套设在固定杆14上；启动曲抬腿驱动装置，凸台18旋转，此时曲腿支撑杆16带动曲腿连接杆15推拉移动，曲腿连接杆15的推拉移动实现曲抬腿支撑板9的翻转，曲抬腿支撑板9在铰接处做翻转运动，其运动过程中可以实现在0-45度位置停止，以方便使用者选择。

图4中，还可以看出本申请提供的直线推进机构结构示意图，其包括安装在床架7表面的两个滑道6，滑道6与起背连接杆20垂直布设，在起背支撑架11的底面、臀部支撑架的底面均安装滑块，滑块与滑道6匹配，通过滑块在滑道6内的移动实现起背支撑架11、臀部支撑架的滑行；在起背支撑架11的底面还安装直线推杆5，直线推杆5位于两个滑道6之间，且直线推杆5与滑道6平行设置，推进驱动装置的驱动端连接直线推杆5靠近床头架4的一端，启动推进驱动装置，其带动直线推杆5进行滑移，最终实现起背支撑架11、臀部支撑架在床架7上的移动。

直线推杆5具有自我保护功能，当电流过大或者是荷载异常时，可以断电停止工作。

需要说明的是，优选实施例中给出的起背驱动装置、曲抬腿驱动装置以及推进驱动装置结构相同，可以为伺服电机驱动，其实也可以是气缸推动，但是在本优选中选用伺服电机驱动，在起背驱动装置中伺服电机为起背电机，在曲抬腿驱动装置中伺服电机为落脚电机，推进驱动装置中伺服电机为推进电机；

图8所示，给出了本申请优选实施例电路控制的示意图，起背电机、落脚电机以及推进电机均通过导线与单片机进行连通，三台电机的电动推杆初步设定通过定时器生成三组带有软件死区的PWM，驱动全桥控制电路，推动电机的驱动部分； 选用的单片机有多种，本申请中示例的是型号为STM32F407的单片机，使用者只需通过遥控设备控制单片机，即可实现对起背电机、落脚电机以及推进电机的驱动，同时单片机中通过传感器接口与温度及心率测量模块、摄像头及通信模块、语音识别模块连通，电机的位置反馈通过定时器的正交编码器接口读取编码器数值，并且判断方向，通过M/T法既可以得到目前推杆的速度，通过改变PWM占空比，使得实际速度和目标速度相对应；同时床体配置了温度及心率检测模块，通过ADC采样滤波，算法校正后得到心率及体温，单片机还通过导线与状态显示器连通，状态显示器通过STM32的FMC接口驱动，显示器选用4.3英寸TFT-LCD屏，实时显示助老电动床的状态。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。