一种数控触摸自动充气垫的制作方法

本发明涉及床上护垫技术领域，具体为一种数控触摸自动充气垫。

背景技术：

目前在进行颈部、胸部静脉穿刺时，当穿刺角度不够时，常使用床单折叠后放置于背部，或用一个枕头放置于背部，患者在操作中舒适度降低，且仍有可能胸背部展开的角度仍不够，或过度展开现象，颈部摆位时，因需主动转头，往往穿刺结束时，颈肩部肌肉韧带僵硬，胸部穿刺因展开角度不够，出现气胸、穿刺失败的几率增大，鉴于此，我们提出一种数控触摸自动充气垫。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种数控触摸自动充气垫，以解决上述背景技术中提出的现有的床上护垫功能单一，无法满足患者穿刺手术需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种数控触摸自动充气垫，包括垫体，所述垫体内设有隔板，通过所述隔板将所述垫体内分为上空腔和下空腔，所述上空腔内等间距安装有若干气柱，所述气柱外安装有伸缩组件，所述下空腔内等间距设有若干连接管，所述连接管的端部设有气源，所述垫体的一侧安装有控制主板，所述控制主板上安装有显示屏。

作为本发明的优选，所述伸缩组件包括限定管和套设在限定管外的套管，所述套管一侧安装有驱动装置，所述驱动装置包括驱动板，所述驱动板上开设有螺纹孔，所述螺纹孔内嵌设有蜗杆，所述蜗杆一侧靠近底端的位置设有蜗轮，所述蜗轮的一侧配有驱动马达，所述蜗杆的两端设有限定板；

作为本发明的优选，所述隔板上等间距开设有若干第一通孔，所述气柱底端设有与其相连通的充气管，所述充气管一侧配有电磁阀，所述充气管穿过所对应的所述第一通孔，并与连接管的内部相连通。

作为本发明的优选，所述垫体上表面等间距开设有若干第一凹槽，所述套管的外径与所述第一凹槽的槽径相适配。

作为本发明的优选，所述套管的一侧外壁底端设有缺口，所述缺口上方设有蜗轮槽，所述蜗轮槽一侧开设有弧形槽，所述弧形槽一侧开设有电机槽，所述缺口内开设有蜗杆槽，所述蜗杆槽内开设有限定槽，所述套管的两侧内壁对称设有凸出。

作为本发明的优选，所述限定板与所述限定槽转动连接。

作为本发明的优选，所述限定管的两侧外壁对称开设有滑槽，所述凸出与所述滑槽滑动连接。

作为本发明的优选，所述垫体与所述控制主板之间设有固定装置，所述固定装置包括通过胶水粘接在所述垫体一侧的固定板，所述固定板侧壁开设有第二凹槽，所述第二凹槽的左右两侧开设有防护槽，所述防护槽内设有活动板，所述活动板的中心处开设有转轴孔，所述转轴孔内嵌设有转轴，所述活动板两侧端部分别设有弹簧和扣板，所述活动板与所述弹簧同侧的底端设有通过铰链铰接的按钮，所述第二凹槽内嵌设有固定块，所述固定块靠近所述扣板的位置开设有卡槽，所述固定板的左右两侧对称开设有第二通孔。

作为本发明的优选，所述防护槽靠近所述转轴两端的位置对称开设有转轴槽，所述转轴的两端分别与所对应的所述转轴槽转动连接。

作为本发明的优选，所述弹簧的两端分别与所述活动板和所述防护槽通过胶水粘接固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过伸缩组件，可适应不同充盈度的气柱，一方面，可分担气柱的部分压力，有效保护了气柱，另一方面，可防止气柱与患者皮肤紧密贴合，保证较好透气性，有利于提高患者的舒适；

2、本发明通过驱动装置，可根据气柱的充盈度，调节套管的高度，使套管的高度与气柱的高度相适配，便于保护气柱；

3、本发明通过固定装置，可将控制主板固定在垫体上或从将控制主板垫体上取下，方便医务人员使用和观察数据；

4、本发明通过控制主板和显示屏，可患者的不同状态调节气柱充盈度的数据，便于医护人员收集数据，通过数据不断积累，找出充气垫充气量的规律值。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中垫体的局部截面结构示意图；

图3为本发明中气柱和伸缩组件的结构示意图；

图4为本发明中气柱和气源的局部连接结构示意图；

图5为本发明中图3上b处的放大结构示意图；

图6为本发明中套管的局部截面结构示意图；

图7为本发明中限定管的结构示意图；

图8为本发明中驱动装置结构示意图；

图9为本发明中图1上a处的放大结构示意图；

图10为本发明中固定装置的结构示意图；

图11为本发明中单片机和显示屏的连接电路图；

图12为本发明中压力传感器和单片机的连接电路图。

图中：1、垫体；10、隔板；101、第一通孔；11、上空腔；111、第一凹槽；12、下空腔；2、气柱；20、充气管；201、电磁阀；3、伸缩组件；30、套管；301、缺口；302、蜗轮槽；303、弧形槽；304、电机槽；305、蜗杆槽；3051、限定槽；306、凸出；31、限定管；311、滑槽；4、控制主板；5、显示屏；6、固定装置；60、固定板；601、第二凹槽；602、防护槽；6021、转轴槽；603、第二通孔；61、按钮；611、铰链；62、弹簧；63、活动板；631、转轴孔；64、扣板；65、转轴；66、固定块；661、卡槽；7、驱动装置；70、蜗杆；701、限定板；71、蜗轮；72、驱动马达；73、驱动板；731、螺纹孔；8、连接管；9、气源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

一种数控触摸自动充气垫，如图1-4、图8和图9所示，包括垫体1，垫体1内设有隔板10，通过隔板10将垫体1内分为上空腔11和下空腔12，上空腔11内等间距安装有若干气柱2，气柱2外安装有伸缩组件3，伸缩组件3包括限定管31和套设在限定管31外的套管30，套管30一侧安装有驱动装置7，驱动装置7包括驱动板73，驱动板73上开设有螺纹孔731，螺纹孔731内嵌设有蜗杆70，蜗杆70一侧靠近底端的位置设有蜗轮71，蜗轮71的一侧配有驱动马达72，蜗杆70的两端设有限定板701，下空腔12内等间距设有若干连接管8，连接管8的端部设有气源9，垫体1的一侧安装有控制主板4。

本实施例中，隔板10上等间距开设有若干第一通孔101，气柱2底端设有与其相连通的充气管20，充气管20一侧配有电磁阀201，充气管20穿过所对应的第一通孔101，并与连接管8的内部相连通，通过电磁阀201控制充气管20打开或闭合，便于后续需对气柱2充气。

进一步的，垫体1上表面等间距开设有若干第一凹槽111，套管30的外径与第一凹槽111的槽径相适配，套管30可沿第一凹槽111的内壁移动。

具体的，驱动马达72的输出轴通过联轴器与蜗轮71固定连接，当接通驱动马达72的电源，可通过驱动马达72的输出轴带动蜗轮71转动，进一步，通过蜗轮71与蜗杆70啮合产生作用力，使蜗轮71啮合传动蜗杆70，方便后续调节套管30的高度。

除此之外，当蜗杆70转动时，通过蜗杆70上的螺纹与螺纹孔731内壁上的螺纹相契合产生作用力，可使蜗杆70沿螺纹孔731的内壁移动。

值得说明的是，本实施例中涉及到的电磁阀201采用昆山瑞腾精密自动化有限公司生产的型号为dg4m4-32c-20-ja的电磁阀，其配套电源和控制开关也可由厂家提供，除此之外，本发明中涉及到管路、电路和电子元器件以及模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。

值得说明的是，本实施例中涉及到的驱动马达72采用科胜隆电机贸易有限公司生产的型号为m42sp-5的微型步进电机，其配套电源和控制开关也可由厂家提供，除此之外，本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。

实施例2：

作为本发明的第二种实施例，为了保证伸缩组件3和驱动装置7的稳定性，方便使用，本发明人对套管30作出改进，作为一种优选实施例，如图5-7所示，套管30的一侧外壁底端设有缺口301，缺口301上方设有蜗轮槽302，蜗轮槽302一侧开设有弧形槽303，弧形槽303一侧开设有电机槽304，缺口301内开设有蜗杆槽305，蜗杆槽305内开设有限定槽3051，套管30的两侧内壁对称设有凸出306。

本实施例中，蜗轮71和驱动马达72分别嵌设在蜗轮槽302和电机槽304内，蜗轮71可在蜗轮槽302内自由转动。

进一步的，限定板701与限定槽3051转动连接，限定板701可在限定槽3051内自由转动，通过限定板701将蜗杆70限定在套管30上，便于通过蜗杆70拉动或推动套管30，达到调节套管30高度的目的。

具体的，限定管31的两侧外壁对称开设有滑槽311，凸出306与滑槽311滑动连接，通过将突出306嵌入滑槽311内，限定套管30的调整的高度，同时将套管30限定在限定管31外，防止套管30滑出限定管31外，从而导致伸缩组件3无法使用。

除此之外，通过套管30和限定管31可防护所对应的气柱2，减轻气柱2的负担，有利于提高气柱2的使用寿命。

实施例3：

作为本发明的第三种实施例，为了便于使用控制主板4，本发明人对垫体1的一侧作出改进，作为一种优选实施例，如图10所示，垫体1与控制主板4之间设有固定装置6，固定装置6包括通过胶水粘接在垫体1一侧的固定板60，固定板60侧壁开设有第二凹槽601，第二凹槽601的左右两侧开设有防护槽602，防护槽602内设有活动板63，活动板63的中心处开设有转轴孔631，转轴孔631内嵌设有转轴65，活动板63两侧端部分别设有弹簧62和扣板64，活动板63与弹簧62同侧的底端设有通过铰链611铰接的按钮61，第二凹槽601内嵌设有固定块66，固定块66靠近扣板64的位置开设有卡槽661，固定板60的左右两侧对称开设有第二通孔603。

本实施例中，固定块66与控制主板4为一体成型结构，通过固定块66将控制主板4固定在垫体1上或将控制主板4从垫体1上取下，方便后续使用。

进一步的，防护槽602靠近转轴65两端的位置对称开设有转轴槽6021，转轴65的两端分别与所对应的转轴槽6021转动连接，当按压按钮61时，按钮61沿第二通孔603的内壁向第二通孔603内移动，按钮61的端部挤压活动板63，使活动板63以转轴65为圆心转动，此时，转轴65的两端分别与所对应的转轴槽6021相对转动。

具体的，弹簧62的两端分别与活动板63和防护槽602通过胶水粘接固定，保证弹簧62的稳定性，方便后续使用。

除此之外，扣板64与卡槽661插接配合，通过将扣板64嵌入卡槽661内，将固定块66固定在第二凹槽601内，达到将控制主板4固定在垫体1上的目的。

实施例4：

作为本发明的第四种实施例，为了根据每位患者的不同状态调节气垫的充盈度，本发明人对气柱2作出改进，如图11和图12所示，控制主板4上安装有显示屏5，控制主板4内安装有单片机和桥式驱动器，气柱2的顶端设有压力传感器。

本实施例中，显示屏5设有14个引脚，其中引脚1接5v电源，引脚2接地，并且通过20kω的滑动变阻器与5v电源相连，引脚3接20kω的滑动变阻器，引脚4、5、6分别接单片机1、5、6，引脚7、8、9、10、11、12、13、14分别接单片机的引脚21、22、23、24、25、26、27、28，显示屏5可以清晰的显示。

单片机具有强大的数据处理功能，并能对数据进行储存和导出,该单片机40个引脚，其中引脚18、19接12mhz晶振，晶振通过两个30pf的贴片电容c1和c2接地，该单片机用于控制和处理。

桥式驱动器的型号为l298n，该桥式驱动器有15个引脚，其中1298n的引脚9接5v电源，引脚4接9v电源，引脚5、6、7分别接at89c51单片机的35、38、39，引脚1、15、8接地，引脚2、3接9v直流电机的两个输入端，为限制直流电机输入电压，在电机m两个输入端个自限流二极管d1和d2，1298n的其他引脚悬空，该桥式驱动器用于驱动电磁阀201上的电机和驱动马达72，实现接通或断开电磁阀201上的电机、驱动马达72的电源和气源9的电源。

压力传感器采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于压力传感器腔内，当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成正比的变化，再由桥式电路获相应的电压输出信号，并通过单片机转化成数字信号，单片机输出端通过控制电路a连接有显示屏5，控制电路a包括1602液晶寄存器，且1602液晶寄存器上的第三管脚通过10k电位器r1接地，第十五管脚通过1k电阻r2接电源，数据/命令选择端rs与单片机输出接口电连接，使能端en与单片机输出接口连接，使得气柱2内气体充盈度的数据显示屏5上显示。

进一步的，显示屏5采用深圳驰宇微科技有限公司生产的型号为1602的液晶屏，其配套电源和控制开关也可由厂家提供，除此之外，本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。

具体的，单片机采用深圳芯亿成科技有限公司生产的型号为at89c52的单片机，其配套电源和控制开关也可由厂家提供，除此之外，本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。

除此之外，桥式驱动器采用宏晟电子科技香港有限公司生产的型号为l298n的电桥驱动器，其配套电源和控制开关也可由厂家提供，除此之外，本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。

值得说明的是，压力传感器采用温州源达电子科技有限公司生产的型号为1840078c1的电子式压力传感器，其配套电路也可由该厂家提供，除此之外，本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块的均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

本发明的数控触摸自动充气垫在使用时，当患者需要进行穿刺手术需要打开胸背部角度时，当接通局部电磁阀201上的电机、局部驱动马达72的电源和气源9的电源，使局部的充气管20打开，通过气源9对局部气柱2进行充气，同时，通过驱动马达72的输出轴带动蜗轮71转动，进一步，通过蜗轮71与蜗杆70啮合产生作用力，使蜗轮71啮合传动蜗杆70，而后通过蜗杆70上的螺纹与螺纹孔731内壁上的螺纹相契合产生作用力，使蜗杆70沿螺纹孔731的内壁移动，此时，限定板701在限定槽3051内自由转动，通过蜗杆70拉动或推动套管30沿限定管31的外壁移动，凸出306沿滑槽311移动，以此过程达到调节套管30高度的目的，通过套管30分担气柱2的部分压力，另一方面，可避免气柱2与患者皮肤紧密贴合，保证较好透气性，有利于提高患者的舒适。

当需要将控制主板4从垫体1上取下时，首先，同时按下固定板60两侧的按钮61，使按钮61沿第二通孔603的内壁向第二通孔603内移动，按钮61的端部挤压活动板63，使活动板63以转轴65为圆心转动，活动板63的顶端挤压弹簧62，使弹簧62压缩，同时扣板64脱离卡槽661，此时，将固定块66从第二凹槽601内取出，实现将控制主板4从垫体1上取下，当需要将控制主板4固定在垫体1上时，首先，将固定块66插入第二凹槽601内，扣板64在弹簧62压缩产生的弹力作用下，将固定块66固定在第二凹槽601内，达到将控制主板4固定在垫体1上的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。