辅助推进系统、方法及底盘的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有辅助推进系统的底盘，以及涉及尤其适于用来在人力运输作业、诸如负载(箱子、人员、动物等)的运动中提供辅助推进力的辅助推进系统和方法。
【背景技术】
[0002]负载运输系统在尺寸、负载容量和复杂性方面变化极大。人力操作的负载运输系统通常被设计得易于使用、可控制且易于响应。然而，于特定环境中在能够运送期望负载的系统内平衡这些要求往往是具有挑战性的。
[0003]以健康护理环境中的患者运送和运输为例。患者的人力运送使护理者尤其在其较低的背部处暴露于危险的高度扭伤中，从而造成可能的损伤。为此，人们已经研发出用于将患者从一个位置运送至另一位置的患者运送设备。这些设备例如从轮式床和推车到移动式吊挂机和起重机、移动式框架及类似装置而各有不同。这类设备现今在多种环境设定一一包括医院、老人院和个人住宅一一中用于日常工作。这类设备的适当使用能显著降低护理者损伤的风险，并且还降低患者滑倒、跌落、扭伤及敲击的风险。
[0004]然而，这类设备的引入并非不存在问题。众所周知的是，人力医用床等是沉重的，其难于开始运动或停止、难于引导且具有“自主的想法”，尽管其操作者尽了最大努力在期望的方向上推动。另外，可用于医院环境的设备不一定适合用在住宅环境中，这例如意味着尽管用于相同或相似的目的，但不同的设备可能需要用在不同的环境中。
[0005]已研发出机动或动力辅助推进系统，二者均是内置于设备一一例如床框架、担架、起重机等一一的底盘的系统的形式及作为添加至现有底盘的装置。虽然总体上是有帮助的，但这类系统往往并不在底盘能移动的所有方向上提供推进力。因此，如果底盘要在未被推进系统囊括的方向上(例如，侧向)运动，那么推进系统必然会失效。
[0006]人们已引入一定数量的动力辅助推进系统来解决这个问题。然而，常见的情形是，出于用于操作动力辅助推进系统的使用者界面的固定位置的原因，操作者(驱动底盘的护理者或其它人员)仍需要从一定位置来驱动底盘。
【发明内容】
[0007]根据本发明的一个方案，提供一种借由驱动装置沿着表面向轮式底盘提供推进力的方法，包括:
[0008]监测所述驱动装置的运行；
[0009]根据所述驱动装置的运行来确定表面的一种或多种特性；
[0010]基于所述确定的一种或多种特性来控制驱动装置的运行。
[0011]监测运行的步骤可以包括随着驱动装置在表面上通过，监测该驱动装置的至少一部分的加速度。
[0012]所述方法还可包括:
[0013]访问对多种表面类型特征标记进行编码的数据储存库，每种表面类型特征标记均包括关于驱动装置在所述表面类型上运行时的加速度的数据；
[0014]基于所述表面类型特征标记对加速度进行分类；以及
[0015]与表面类型特征标记分类关联地识别一个或多个运行参数，用于控制运行的步骤。
[0016]驱动装置可以包括元件，该元件随着底盘沿表面推进而在表面上运动，该元件基于表面的硬度特性引起驱动装置的至少传动部件的所述加速度的变化，所述方法还包括:
[0017]确定由元件引起的加速度并基于经确定的由元件引起的加速度来确定表面的硬度特性。
[0018]所述方法还可包括以采样频率对加速计进行采样以确定所述加速度。
[0019]所述方法还可包括利用施加至驱动装置的动力的移动平均求取加速度的平均值，以及使检测到的幅值与具有预定的幅值范围的数据储存库相关联，预定的幅值范围中的每一者均与表面类型特征标记相对应。
[0020]所述方法还包括:
[0021]监测从包括驱动装置的角速度、在测量时刻施加至驱动装置的电机的动力、底盘的载荷、底盘的上倾角度、底盘的下斜角度和环境温度的组中选定的一种或多种特性；以及
[0022]根据所述监测到的特性来确定表面的一种或多种特性。
[0023]根据本发明的另一方案，提供一种用于沿着表面运送负载的底盘，该底盘包括:
[0024]布置在底盘周围用于将该底盘支承在表面上的多个轮；
[0025]驱动装置，其配置成沿着表面向底盘提供至少辅助推进力；
[0026]配置成监测驱动装置的运行的传感器；和
[0027]控制器，其配置成根据来自传感器的关于驱动装置的运行的数据来确定表面的一种或多种特性，并且基于所述确定的一种或多种特性来控制驱动装置的运行。
[0028]驱动装置可以包括传动部件，驱动装置的至少传动部件借由具有弹性地支在弹簧上的连杆(resiliently sprung link)的安装件连接至底盘，驱动装置的至少传动部件具有固定的取向并能独立于底盘和多个轮在朝向表面的方向上运动，弹性地支在弹簧上的连杆配置成在所述辅助推进力提供期间将驱动装置的至少传动部件引导到表面上。
[0029]驱动装置可以包括元件，该元件随着传动部件沿表面推进底盘而在表面上运动并基于表面的硬度特性引起驱动装置的加速度的变化，传感器配置成监测该元件的运行，处理器进一步配置成执行计算机程序代码以确定由元件引起的加速度并基于经确定的由该元件引起的加速度来确定表面的硬度特性。
[0030]驱动装置可以包括元件，该元件与传动部件分隔开并随着传动部件沿表面推进底盘而在表面上运动，元件经历基于表面的硬度特性的加速度变化，传感器配置成监测该元件的运行，处理器进一步配置成执行计算机程序代码以确定由元件引起的加速度并基于经确定的由元件引起的加速度来确定表面的硬度特性。
[0031]控制器可以包括处理器，该处理器配置成执行计算机程序代码以基于关于加速度的数据来确定表面的一种或多种特性，控制器配置成基于表面的特性来控制驱动装置的运行。
[0032]底盘还可以包括对多个表面类型特征标记进行编码的数据储存库，每个表面类型特征标记均包括有关关于所述表面类型的加速度的数据。
[0033]每个表面类型特征标记均可在数据储存库中与用于控制器的一个或多个运行参数关联，其中处理器配置成执行计算机程序代码以访问数据储存库、基于所述表面类型特征标记对关于自传感器接收的所述加速度的数据进行分类并与表面类型特征标记分类关联地识别用于控制器的一个或多个运行参数，处理器进一步配置成执行计算机程序代码以将所述一个或多个运行参数传送至控制器从而控制驱动装置的运行。
[0034]元件可以包括不均匀部，该不均匀部在元件随着传动部件沿表面推进底盘而在表面上通过时引起加速度的变化。
[0035]传动部件可以包括多个所述元件。
[0036]传感器可以包括加速计、MEMS加速计、应变仪机构、光学传感器、电气传感器、监测供给多方向的驱动装置以动力的电机的系统、和位移检测器中的一者或多者。
[0037]控制器可配置成接收来自底盘的操作者的控制输入，并配置成基于控制输入和自传感器接收到的数据来控制驱动装置的运行。
[0038]控制器可配置成确定驱动装置的源自控制输入的速度和/或加速度的变化，并配置成基于控制输入和自传感器接收到的数据来确定所述变化的大小。
[0039]底盘可以包括一对驱动装置，该对驱动装置在基本上平行于表面的平面内相互分隔开并彼此独立。
[0040]安装件可配置成在除了基本上朝向或背离表面的方向以外的所有方向上将力从传动部件传递至底盘，弹性地支在弹簧上的连杆配置成在所述基本上朝向或背离表面的方向上对来自传动部件的力施加阻尼作用。
[0041]弹性地支在弹簧上的连杆可包括气弹簧、压缩弹簧、张力弹簧、主动受控压力压缩空气缸中的一者或多者。
[0042]根据本发明的另一方案，提供一种包含前述底盘的患者运送设备。
[0043]患者运送设备可包括轮式床、推车、移动式吊挂机、起重机、移动框架、坐站装置、被动患者升降机、主动患者升降机或卫生椅中选定的一者。
[0044]根据本发明的另一方案，提供一种辅助推进系统，其用于能沿着表面运动的轮式底盘，该辅助推进系统包括:
[0045]驱动装置，其能借由安装件联接至底盘并配置成沿着表面向底盘提供辅助推进力，安装件使驱动装置的至少传动部件在基本上垂直于表面的方向上与底盘基本上断开联接，并配置成施加弹性弹簧力以在所述辅助推进力提供期间将驱动装置的至少传动部件引导到表面上；
[0046]配置成控制驱动装置的运行的控制器；和
[0047]传感器，其配置成监测驱动装置的至少一部分的加速度并将关于所述加速度的数据传送至控制器，
[0048]其中，控制器配置成基于自传感器接收到的数据来控制驱动装置的运行。
[0049]控制器可包括处理器，该处理器配置成执行计算机程序代码以基于关于所述加速度的数据来确定表面的一种或多种特性，控制器配置成基于表面的特性来控制驱动装置的运行。
[0050]所述辅助推进系统还可包括对多个表面类型特征标记进行编码的数据储存库，每个表面类型特征标记都包括关于驱动装置在所述表面类型上运行时的加速度的数据。
[0051]每个表面类型特征标记均可在数据储存库中与用于控制器的一个或多个运行参数关联，其中处理器配置成执行计算机程序代码以访问数据储存库、基于所述表面类型特征标记对关于自所述传感器接收的所述加速度的数据进行分类并与表面类型特征标记分类关联地识别用于控制器的一个或多个运行参数，处理器进一步配置成执行计算机程序代码以将所述一个或多个运行参数传送至控制器从而控制驱动装置的运行。
[0052]传动部件可包括元件，该元件随着传动部件沿表面推进底盘而在表面上运动并基于表面的硬度特性引起驱动装置的所述加速度的变化，处理器进一步配置成执行计算机程序代码以确定由元件引起的加速度并基于经确定的由元件引起的加速度来确定表面的硬度特性。
[0053]驱动装置可包括元件，该元件与传动部件分隔开以及随着传动部件沿表面推进底盘而在表面上运动，元件经历基于表面的硬度特性的加速度变化，传感器配置成监测元件的运行，处理器进一步配置成执行计算机程序代码以确定由元件引起的加速度并基于经确定的由元件引起的加速度来确定表面的硬度特性。
[0054]元件可包括不均匀部，该不均匀部随着传动部件沿着表面推进底盘而在表面上通过。
[0055]所述辅助推进系统可包括多个所述元件。
[0056]传感器可包括加速计、MEMS加速计、应变仪机构、光学传感器、电气传感器、监测供给多方向的驱动装置以动力的电机的系统、和位移检测器中的一者或多者。
[0057]控制器可配置成接收来自底盘的操作者的控制输入，并配置成基于控制输入和自传感器接收到的数据来控制多方向的驱动装置的运行。
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