一种柔性化产科保健装置
阅读说明：本技术 一种柔性化产科保健装置 (Flexible obstetrical health care device ) 是由 邓飞 于冬梅 孙婷婷 于 2021-09-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种健身运动器械,主要面向医院产科的产妇、康复保健机构的老人在特定的区域内自主使用,属于一种低强度、高柔性的运动健身和保健装置。该保健装置包括支撑架、升降驱动模块、背部按摩模块、升降扶手模块、手臂锻炼模块、伸缩座椅模块、吸附稳定模块、运动底盘模块等,通过空间结构创新和特定功能组合,能够为产妇、老人等体弱用户提供背部按摩、臂膀的保健训练、康复辅助等自主锻炼功能,替代外人的贴身辅助,运动锻炼过程柔和,身体保护和锻炼效果好,并且占地面积小,能够机动挪移,稳定性强。(The invention relates to a body-building sports apparatus, which is mainly used by the elderly of the lying-in women and the rehabilitation health care institutions in the obstetrical department of hospitals in a specific area, and belongs to a low-strength and high-flexibility body-building and health-care device. This health care device includes the support frame, lift drive module, back massage module, lift handrail module, the module is tempered to the arm, flexible seat module, adsorb stable module, motion chassis module etc, through spatial structure innovation and specific function combination, can be for the lying-in woman, weak users such as old man provide the back massage, the health training of arm, independently exercise functions such as recovered supplementary, replace the personal assistance of outsider, the motion is tempered the process softly, the health protection is with temper effectually, and area is little, can flexibly move, and stability is strong.)
技术领域
本发明涉及一种健身运动器械，尤其涉及一种柔性化产科保健装置。
背景技术
分娩期是产妇至关重要的生理阶段，产妇进行一定的保健活动对顺利分娩和身体恢复是至关重要的，但是产妇普遍身体较弱且行动不便，无法进行高质量、高强度的保健锻炼和康复运动，并且往往需要外人进行贴身辅助才能进行康复保健活动。同时，医院产房区域的空间普遍较小，常规人群使用的的健身器械或者康复按摩装置不但体积较大，而且动作模式比较剧烈，没有针对产妇的身体状态进行专项功能设计，因此如果直接给产妇使用会有一定的风险性。目前国内外开发设计智慧产房等高级别妇幼保健服务机构，其中针对产妇使用的保健装置是重要创新开发内容，要求能够为产妇提供基本的、适合的保健、康复辅助训练。本发明开发了一种柔性化产科保健装置，定位于健身运动器械而非医疗器械，为身体较弱的产妇提供按摩、保健锻炼等低强度、高柔性的辅助功能，一定程度上替代外人的贴身辅助，运动锻炼过程柔和，身体保护和锻炼效果好，并且占地面积小，能够机动挪移，稳定性强，也非常适合老弱人士康复保健使用。
发明内容
一种柔性化产科保健装置，包括：支撑架、升降驱动模块、背部按摩模块、升降扶手模块、手臂锻炼模块、伸缩座椅模块、吸附稳定模块、运动底盘模块；所述支撑架为h型架体，整体刚性结构，包括：下支撑、侧支架、平面支撑，所述下支撑为中空支撑结构，所述侧支架为竖直平面板结构，上面设置两个对称的边工艺孔和一个中工艺孔；
所述手臂锻炼模块包括：定位滑轨、定位杆、摇摆杆、驱动杆、第一长度调节器、第二长度调节器、伺服电机、连接杆；
所述定位滑轨、定位杆、摇摆杆、驱动杆均设置两组，对称安装在支撑架的下支撑和侧支架的前、后端面上，两组之间通过连接杆相连；
所述连接杆包括：连接臂、旋转臂、固定臂；所述连接臂为直杆状，左右对称设置两个，两个外端分别固定连接两根摇摆杆的E点；所述旋转臂凸出曲轴结构，左右对称设置两个，所述固定臂为直杆状，和连接臂同轴心，两端分别旋转连接两个旋转臂的内端，旋转臂的外端分别旋转连接连接臂的内端。
所述定位杆的左端旋转连接在定位滑轨内，连接点设为D点，右端旋转连接在摇摆杆的杆身上，连接点设为C点，所述驱动杆的左端旋转连接在下支撑下部端面上，连接点设为A点，右端旋转连接摇摆杆的左端，连接点设为B点，摇摆杆的右端设为E点，连接杆连接两根对称的摇摆杆的E点；定位杆、摇摆杆、驱动杆及支撑架的AD段组成四杆机构，四杆机构设置五个杆长参数，分别为AB、BC、BE、DC、AD；
所述伺服电机固定在下支撑，旋转驱动端连接驱动杆的A点；
所述背部按摩模块优选柔性按摩装置，下部旋转连接在平面支撑的左部，宽度和高度均略小于中工艺孔的宽度和高度。
所述伸缩座椅模块包括：椅背、椅面、支撑板、按摩垫；所述椅背的下端和椅面的左端旋转连接，所述椅面的右端和支撑板的左端旋转连接，所述按摩垫固定设置在支撑板的外表面，所述椅面的下底面和平面支撑的上表面通过刚性的滑动轨道连接。
进一步的方案在于，所述定位滑轨上设置多个定位点，定位杆的左端能够旋转固定在不同定位点上，当位于非定位点时，定位杆的左端和定位滑轨为滑动连接；所述摇摆杆的中间设置多个定位点，定位杆的右端能够旋转固定在不同的定位点；定位杆上设置第二长度调节器，摇摆杆上设置第一长度调节器，实现定位杆和摇摆杆的杆长能够调节。
进一步的方案在于，所述升降驱动模块设置两套，对称安装在侧支架左侧的两个边工艺孔处，包括：保护套、丝杠电机、丝杠、固定板；所述丝杠电机固定在下支撑的左侧面上，所述固定板固定在侧支架的左侧面上部，所述丝杠的下端连接丝杠电机，上端旋转连接固定板，所述保护套对升降驱动模块整体包裹；两套升降驱动模块独立运动控制。
进一步的方案在于，所述升降扶手模块设置两套，分别和升降驱动模块连接，包括：升降板、平移板、旋转扶手；所述升降板为刚性水平板状，上端设置凸头，凸头上设置丝杠连接孔，凸头的宽度略小于边工艺孔的宽度，凸头穿过边工艺孔连接在丝杠上；所述平移块为刚性水平板状，下底面和升降板的上表面通过刚性的滑动轨道连接；所述旋转扶手设置在升降板的上表面。
进一步的方案在于，所述运动底盘模块包括：底座和万向轮，所述底座为刚性板状，竖直方向上设置多个工艺孔，多个万向轮安装在工艺孔内；所述下支撑的下底面固定安装在底座上；所述吸附稳定模块设置在下支撑的中空支撑结构内。
进一步的方案在于，所述吸附稳定模块包括：下升降模块、吸附升降平台、吸盘组、固定轨、真空泵；所述下升降模块的上端固定在下支撑的中空支撑结构的顶部，下部伸缩伸缩端固定连接吸附升降平台，所述吸附升降平台为刚性平面板状，上面设置滑道孔和安装孔，所述吸盘组由多个真空吸盘并联组成，每个真空吸盘固定安装在吸附升降平台的安装孔内；所述固定轨为刚性柱状滑轨，竖直设置多根，上端固定在中空支撑结构的顶部，下端固定在底座上，并和吸附升降平台的滑道孔紧密配合连接；所述真空泵固定在中空支撑结构的顶部，连接各真空吸盘的气管。
附图说明
图1为本发明侧视结构图；
图2为支撑架结构图；
图3为支撑架的G向外观图；
图4为手臂锻炼模块结构图；
图5为升降扶手模块和连接杆结构图；
图6为升降驱动模块结构图；
图7为四杆机构运动分析图；
图8为升降板机构图；
图9为伸缩座椅模块结构图；
图10为吸附稳定模块和运动底盘模块结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
一种柔性化产科保健装置，如图1所示，包括：支撑架1、升降驱动模块2、背部按摩模块3、升降扶手模块4、手臂锻炼模块5、伸缩座椅模块6、吸附稳定模块7、运动底盘模块8；所述支撑架1为h型架体，整体刚性结构，如图2所示，包括：下支撑1-1、侧支架1-2、平面支撑1-3，所述下支撑1-1为中空支撑结构，所述侧支架1-2为竖直平面板结构，上面设置两个对称的边工艺孔1-4和一个中工艺孔1-5，如图3所示；
所述手臂锻炼模块5如图4和图5所示，包括：定位滑轨5-1、定位杆5-2、摇摆杆5-3、驱动杆5-4、第一长度调节器5-5、第二长度调节器5-6、伺服电机5-7、连接杆5-8；
所述定位滑轨5-1、定位杆5-2、摇摆杆5-3、驱动杆5-4均设置两组，对称安装在支撑架1的下支撑1-1和侧支架1-2的前、后端面上，如图4所示，两组之间通过连接杆5-8相连，如图5所示；
所述连接杆5-8如图5所示，包括：连接臂5-81、旋转臂5-82、固定臂5-83；所述连接臂5-81为直杆状，左右对称设置两个，两个外端分别固定连接两根摇摆杆5-3的E点；所述旋转臂5-82凸出曲轴结构，左右对称设置两个，所述固定臂5-83为直杆状，和连接臂5-81同轴心，两端分别旋转连接两个旋转臂5-82的内端，旋转臂5-82的两端分别旋转连接连接臂5-81和固定臂5-83。
所述定位杆5-2的左端旋转连接在定位滑轨5-1内，连接点设为D点，右端旋转连接在摇摆杆5-3的杆身上，连接点设为C点，所述驱动杆5-4的左端旋转连接在下支撑1-1下部端面上，连接点设为A点，右端旋转连接摇摆杆5-3的左端，连接点设为B点，摇摆杆5-3的右端设为E点，连接杆5-8连接两根对称的摇摆杆5-3的E点；定位杆5-2、摇摆杆5-3、驱动杆5-4及支撑架1的AD段组成四杆机构，四杆机构设置五个杆长参数，分别为AB、BC、BE、DC、AD，四杆机构运动模型如图7所示；
所述伺服电机5-7固定在下支撑1-1，旋转驱动端连接驱动杆5-4的A点；
伺服电机5-7带动驱动杆5-4绕A点旋转，进而带动摇摆杆5-3和定位杆5-2往复摇摆运动。
上述结构的功能目的是：手臂锻炼模块5在图4所示的展开状态时，四杆机构的动作能够带动E点的连接杆5-8运动，根据四杆机构的杆长调整，能够实现连接杆5-8上下垂直往复运动，或者弧形旋转运动，产妇手臂握住固定臂5-83时，能够实现上下垂直和弧形旋转两种锻炼方式；如果产妇手臂握住旋转臂5-82时，如果E点保持静止不动时，产妇可自主实现手握旋转臂5-82绕连接臂5-81的旋转运动，也可以和E点的上下垂直或弧形旋转运动进行叠加，实现手臂的多种运动锻炼形式。四杆机构的杆长设置能够根据如图7所示的运动分析图建立数学模型。
例如参照图7所示四杆机构，以A为原点，AD为纵坐标建立平面直角坐标系，设AB=L1、BC=L21、BE=L2、CD=L3、AD=L4，AB为绕A点旋转的曲柄驱动机构，θ1、θ2、θ3分别为杆AB、BC、CD的角位移，ω1、ω2、ω3分别为AB、BC、CD的角速度，α2为BC的角加速度。E点为连接杆5-8的运动轨迹，xE、yE分别为E点坐标，vEx、vEy分别为E点沿x轴和y轴的速度，aEx、aEy分别为E点沿x轴和y轴的加速度，γ为机构的传动角，利用解析法求E点的位移、速度和加速度，可以获得E点的运动轨迹和速度特征。
各杆长取值后，利用mathematics软件进行验证。
如图4所示，所述定位滑轨5-1上设置多个定位点，定位杆5-2的左端能够旋转固定在不同定位点上，当位于非定位点时，定位杆5-2的左端和定位滑轨5-1为滑动连接；所述摇摆杆5-3的中间设置多个定位点，定位杆5-2的右端能够旋转固定在不同的定位点；定位杆5-2上设置第二长度调节器5-6，摇摆杆5-3上设置第一长度调节器5-5，实现定位杆5-2和摇摆杆5-3的杆长能够调节；长度调节器为公知技术，优选刚性套筒和刚性杆连接组合，长度调整后能够保持稳定刚性；以上结构实现BC、BE、DC、AD四个杆长参数能够调节。
所述背部按摩模块3优选柔性按摩装置，下部旋转连接在平面支撑1-3的左部，宽度和高度均略小于中工艺孔1-5的宽度和高度。
所述伸缩座椅模块6如图4和图9所示，包括：椅背6-1、椅面6-2、支撑板6-3、按摩垫6-4；所述椅背6-1的下端和椅面6-2的左端旋转连接，所述椅面6-2的右端和支撑板6-3的左端旋转连接，所述按摩垫6-4固定设置在支撑板6-3的外表面，所述椅面6-2的下底面和平面支撑1-3的上表面通过刚性的滑动轨道连接。
所述升降驱动模块2设置两套，对称安装在侧支架1-2左侧的两个边工艺孔1-4处，如图6所示，包括：保护套2-1、丝杠电机2-2、丝杠2-3、固定板2-4；所述丝杠电机2-2固定在下支撑1-1的左侧面上，所述固定板2-4固定在侧支架1-2的左侧面上部，所述丝杠2-3的下端连接丝杠电机2-2，上端旋转连接固定板2-4，所述保护套2-1对升降驱动模块2整体包裹；两套升降驱动模块2独立运动控制。
所述升降扶手模块4设置两套，分别和升降驱动模块2连接，如图5-图6所示，包括：升降板4-1、平移板4-2、旋转扶手4-3；所述升降板4-1如图8所示，刚性水平板状，上端设置凸头，凸头上设置丝杠连接孔，凸头的宽度略小于边工艺孔1-4的宽度，凸头穿过边工艺孔1-4连接在丝杠2-3上；所述平移块4-2为刚性水平板状，下底面和升降板4-1的上表面通过刚性的滑动轨道连接；所述旋转扶手4-3设置在升降板4-1的上表面。
所述运动底盘模块8如图10所示，包括：底座8-1和万向轮8-2，所述底座8-1为刚性板状，竖直方向上设置多个工艺孔，多个万向轮8-2安装在工艺孔内；所述下支撑1-1的下底面固定安装在底座8-1上；所述吸附稳定模块7设置在下支撑1-1的中空支撑结构内。
所述吸附稳定模块7如图10所示，包括：下升降模块7-1、吸附升降平台7-2、吸盘组7-3、固定轨7-4、真空泵7-5；所述下升降模块7-1的上端固定在下支撑1-1的中空支撑结构的顶部，下部伸缩伸缩端固定连接吸附升降平台7-2，所述吸附升降平台7-2为刚性平面板状，上面设置滑道孔和安装孔，所述吸盘组7-3由多个真空吸盘并联组成，每个真空吸盘固定安装在吸附升降平台7-2的安装孔内；所述固定轨7-4为刚性柱状滑轨，竖直设置多根，上端固定在中空支撑结构的顶部，下端固定在底座8-1上，并和吸附升降平台7-2的滑道孔紧密配合连接；所述真空泵7-5固定在中空支撑结构的顶部，连接各真空吸盘的气管。
实施例1，产妇主动保健运动过程
产妇站立在支撑架1的右侧，双手分别抓握升降扶手模块4的旋转扶手4-3，升降驱动模块2带动升降板4-1上下运动，进而带动旋转扶手4-3上下运动，丝杠2-3能够承受负载，产妇能够对旋转扶手4-3施加较大拉、压力，旋转扶手4-3同时也能够扶持产妇手臂上下运动，起到对手臂的锻炼作用，同时进行起、蹲训练；两套升降驱动模块2分别独立控制驱动旋转扶手4-3，能够锻炼产妇单手动作。旋转扶手4-3能够向上旋转收回，并通过平移板4-2和升降板4-1的横向滑动连接，即能适应产妇身高，又能起到横向锻炼手臂的作用。
实施例2，产妇被动健身运动过程
手臂锻炼模块5常态下如图1所示，竖立在支撑架1的上部。当在图4所示的向右展开状态时，AB杆绕A点的运动使四杆机构带动E点的连接杆5-8运动，通过调整四杆机构的各杆的长度，实现摇摆杆5-3E点位置的连接杆5-8做上下垂直往复运动，或者弧形旋转运动，产妇手臂握住固定臂5-83时，能够实现手臂被动做上下垂直或弧形旋转两种锻炼方式；如果产妇手臂握住旋转臂5-82时，如果E点保持静止不动时，产妇可自主实现手握旋转臂5-82绕连接臂5-81的旋转运动，如果E点做上下垂直或弧形旋转运动，实现运动过程叠加，实现手臂的多种运动锻炼形式。产妇可以在站立状态下进行手臂保健运动，也可以坐在椅面6-2上或者椅背6-1上；如果产妇坐在如图9所示的椅背6-1上，背部可以紧靠背部按摩模块3进行按摩，腿部放在水平放置的支撑板6-3上面的按摩垫6-4上，实现腿部按摩；伸缩座椅模块6可以通过滑动轨道在平面支撑1-3上水平拉出和收回，适应产妇身高、体型，同时椅背6-1旋转竖立后，能够隔离产妇背部和背部按摩模块3，避免产妇坐式进行手臂锻炼时背部触碰背部按摩模块3引起不适。
实施例3，保健装置机动运动和牢固稳定功能
支撑架1的底部安装运动底盘模块8，能够实现保健装置整体机动运动布置。当布置到合适的位置后，吸附稳定模块7的下升降模块7-1驱动吸附升降平台7-2向下运动，使吸盘组7-3接触光滑的地面，真空泵7-5对真空吸盘抽真空使其牢固吸附在地面上，进而使支撑架1牢固稳定，固定轨7-4保证吸附升降平台7-2上下运动时保持稳定。
优点：本发明结构巧妙，占地面积小，保健运动比较柔和，安全可靠，适合产妇身体状态使用。
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