专利名称：电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机构的制作方法
技术领域：
电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机构技术领域：
本实用新型涉及服务机器人技术领域的电动护理床，具体的说，是一种 用于电动护理床的单驱动双轴同步输出的侧翻机构。
背景技术：
护理床是一种能够提高卧床老人或病人的自理能力、减轻护理人员工作 强度，减少家庭成员后顾之忧的服务机器人。随着人们寿命也不断提高，社 会上老龄化人口越来越多，对护理床的需求也越来越多。随着技术的发展和 社会对老人和卧床病人的关注，功能性的护理床越来越多，它们给老人或卧 床病人的生活和治疗提供了种种方便。
目前，与本发明相关的电动护理床技术主要有 一是采用电动或手动方 式通过传动链驱动床板的相应部分运动，使人体处于坐、卧等姿势;二是采 用伺服电机经减速器减速增矩后驱动连杆机构，带动床板的相应部分运动， 实现卧床者体位的变换。
现有电动护理床存在的不足是
(1) 链传动不具备自锁功能，当电机断电时运动的床板不能处在锁定的 静止状态，这会影响卧床者的休息。
(2) 链传动噪声大，且易发生跳齿现象，从而影响护理床的安全。
(3) 采用伺服电机驱动，由于伺服电机的价格较贵，造成电动护理床的 成本过高，难以推广。
(4) 护理床左右双折式侧翻床板的结构不合理，侧翻时人体及床垫由于 无阻挡将滑向静止的一侧，使侧翻功能不能很好地实现。
(5) 翻转机构采用单电机输入单轴输出的连杆机构， 一个电机只能驱 动一侧床板，节能效果差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于电动护理床 的单驱动双轴同步输出的侧翻机构，改变现有电动护理床运动功能设计上的 不足，提高护理床使用的可靠性，降低产品的成本，并有利于电动护理床的 推广。
为实现上述目的，本实用新型电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机 构由组合式床板、线性推杆、平面连杆机构和机架构成，所述的组合式床板 由背部床板、臀部床板和腿部床板构成，所述的机架涉及中层床架和顶层床 架，其特征是背部床板由独立的右背侧板、左背侧板和中间背板构成，臀 部床板由独立的右臀侧板、左臀侧板、中上臀板和中下臀板构成，腿部床板 由独立的右腿侧板、左腿侧板和中间腿板构成；各床板框架与床板框架之间 用螺栓铰接；所述的线性推杆、连杆机构设置在组合式床板之下，于中层床 架和顶层床架之间，连杆机构包括连架杆I、连架杆II、连架杆III、连架 杆IV、连杆I、连杆II、连杆III、中层床架、顶层床架；线性推杆的一端 固定在中层床架上，线性推杆的另一端与连架杆I连接，连架杆I通过连杆I 与连架杆II连接，线性推杆的推动使连架杆II绕着本侧的侧翻转轴运动， 通过该侧的曲拐使该侧的背部床板和臀部床板一起成大角度侧翻；与此同时， 连架杆I通过连杆II与连架杆III连接，连架杆III再通过连杆III连接连 架杆IV，线性推杆的推动使连架杆IV绕着另一侧的侧翻转轴运动，通过该侧 的曲拐使该侧的背部床板和臀部床板一起成小角度侧翻。
所述的连杆机构共设有两套， 一套推动右侧床板的大角度侧翻，另一套 推动左侧床板的大角度侧翻。
本实用新型含有两个侧翻转轴，设置在同侧的背板、臀板与中间背板、 中间臀板的铰接处， 一个设置在护理床中间背板的右侧，另一个设置在护理 床中间背板的左侧。
所述的连架杆为有一端与中层床架或顶层床架连接的转动构件，连架杆 I、连架杆III与中层床架连接；连架杆II、连架杆IV与顶层床架连接。所述的一侧背部床板和臀部床板的大角度侧翻，其侧翻的幅度可达85。； 所述的另一侧背部床板和臀部床板的小角度侧翻，其侧翻的幅度可达15° ; 大角度侧转是与小角度侧转同步进行的。
所述的曲拐设置在背部侧板和臀部侧板框架下，同时顶托一侧的背部侧 板和臀部侧板。
所述的线性推杆由24V电压电机、蜗杆蜗轮机构和梯形丝杠机构组成； 线性推杆反方向运动到极限位置时，左右侧床板(包括左、右背侧板，左、 右臀侧板)与整个护理床床面保持一致，供人平躺。
本实用新型的有益效果是
(1) 改变了现有电动护理床运动功能设计上的不足，实现了电动护理床 能进行稳妥的侧翻——左、右侧床板能同步侧转， 一侧大幅度侧转使人体翻 转到需要的体姿，另一侧小幅度侧转使人和床垫不致外移。
(2) —套侧翻机构采用一个线性推杆和匹配电源的一个输出，实现了两 轴(侧翻转轴)的同步输出，节省了一套电动装置。
(3) 用线性推杆取代了伺服电机，使用了平面铰链机构，且传动机构、 机架、床板框架等采用金属材料和复合材料制造，铰接选用标准件螺栓和螺 母，极大地降低了生产成本，有利于产品的推广和产业化生产。
(4) 控制系统更合理、方便，可使用按钮操作，也可用语音进行控制；
可任意调节电动护理床的运动方向，实现卧床者体姿的多种调节。
(5) 选用的电源输入电压为220V，输出为24V，可以配备蓄电池，使电 动护理床更安全可靠。
(6) 床板沿床宽设计为三折式结构，符合翻转时人体的实际需要，侧翻 时人体易实现自由转动。
附图1为本实用新型组合式床板的结构示意图； 附图2为本实用新型电动护理床侧视结构示意图；附图3为中层床架上侧翻机构支点结构示意附图4为中层床架上连杆机构结构示意附图5为顶层床架结构示意附图6为连架杆II结构示意附图7为连杆I结构示意附图8为连架杆I结构示意附图9为连杆II结构示意附图10为连杆III结构示意附图11为连架杆III结构示意附图12为连架杆IV结构示意图。
附图中的标识分别为
1、右背侧板，2、中间背板，3、左背侧板，4、右臀侧板，5、中上臀板， 6、中下臀板，7、左臀侧板，8、左腿侧板，9、中上腿板，10、中下腿板， 11、右腿侧板，12、床侧挡架，13、床头板，14、床尾板，15、螺栓， 16、底层床架，17、中层床架，18、顶层床架；21、线性推杆，22、连架杆I， 23、连杆I， 24、连架杆II， 25、连杆II， 26、连架杆III， 27、连架杆IV， 28、连杆III。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型的具体实施方式
。
本实用新型电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机构由组合式床板、 线性推杆、连杆机构和机架(涉及中层床架和顶层床架的部分结构)构成。
参见附图l。所述的组合式床板由背部床板、臀部床板和腿部床板构成， 背部床板由独立的右背侧板1、中间背板2和左背侧板3构成，臀部床板由独 立的右臀侧板4、中上臀板5、中下臀板6和左臀侧板7构成，腿部床板由独 立的左腿侧板8、中间腿板和右腿侧板11构成(根据护理床功能的需要，可 将中间腿板分开设计为中上腿板9和中下腿板10)，各床板框架与床板框架之间用螺栓15标准件铰接。
背部床板、臀部床板和腿部床板沿宽度设计成三折式背部床板，三折四 块式臀部床板和腿部床板，它们的左右两块侧板完全相同，对称设置在中间
床板的两侧，其中，中间背板2宽度为15 20厘米，略大于肩宽。右侧翻转 时，中间床板静止不动，右背侧板1和右臀侧板4通过右边的曲拐及同侧的 侧翻转轴一起侧翻，左背侧板3和左臀侧板7通过左边的曲拐及同侧的侧翻 转轴一起侧翻；左右背、臀侧板呈大角度和小角度同步侧向翻转(左侧大侧 翻右侧就呈小侧翻，右侧大侧翻左侧就呈小侧翻)，使两侧床板同步侧翻或放 下。大角度侧翻的幅度可达85。，小角度侧翻的幅度可达15° 。
背部床板通过其框架与臀部床板框架之间的螺栓15连接可以抬高和放 平，实现卧床者的坐姿、躺姿或睡姿。
中下臀板6是活动的，可以移动，以方便卧床者排泄。 参见附图2。本实用新型涉及的电动护理床包含床侧挡架12、床头板13、 床尾板14、底层床架16、中层床架17、顶层床架18;床侧挡架12共有四个， 在护理床的两侧各设置两个，床侧挡架12通过与顶层床架18的连接能够单 个地竖起或放下。
线性推杆21、连杆机构设置在组合式床板之下、中层床架17与顶层床 架18之间。
参见附图3 5。本实用新型在中层床架17与顶层床架18之间设置有两 根线性推杆、两套连杆机构和两个侧翻转轴。
线性推杆21由24V电压电机、蜗杆蜗轮机构和梯形丝杠机构所组成，通 过连杆机构带动右侧及左侧床板运动，为本实用新型的侧翻机构提供直线往 复式动力；通电时，线性推杆21推动连杆机构使床侧板转动，断电时线性推 杆21停止，所驱动的连杆机构的各连杆无相对运动，都处于静止状态。本实 用新型的两根线性推杆， 一根主推右背侧板1和右臀侧板4的大角度侧翻， 一根主推左背侧板3和左臀侧板7的大角度侧翻。
连杆机构包括连架杆I 22(见附图8)、连杆I 23(见附图7)、连架杆II 24(见附图6)、连杆II 25(见附图9)、连架杆III 26(见附图11)、连架 杆IV 27(见附图12)、连杆III 28(见附图10)，涉及中层床架17和顶层床 架18 (主要是作为机架部分)，其中的连架杆为有一端与中层床架17或顶层 床架18连接的转动构件。
侧翻转轴设置在同侧的背板、臀板与中间背板、中间臀板框架的铰接处， 一个设置在护理床的右侧，另一个设置在护理床的左侧。
线性推杆21的一端固定在中层床架17上，另一端与连架杆I 22连接， 连架杆I 22通过连杆I 23与连架杆II 24连接，线性推杆21的推动使连架 杆II 24绕着本侧的侧翻转轴(图中未示)运动，通过该侧的曲拐和侧翻转轴 使该侧的背板和臀板一起成大角度侧翻，侧翻的幅度可达85° ;与此同时， 连架杆I 22通过连杆I1 25与连架杆I11 26连接，连架杆III 26再通过连 杆III 28连接连架杆IV 27，线性推杆21的推动使连架杆IV 27绕着另一侧 的侧翻转轴(图中未示)运动；通过该侧的曲拐和侧翻转轴使该侧的背板和臀 板一起成小角度侧翻，侧翻的幅度可达15° ;这里的大、小角度侧翻是同步 联动的。
由于所述的左、右侧背板与左、右臀侧板都是相对独立的床板模块，本 实用新型采用了曲拐结构，其托衬在左背侧板3和左臀侧板7，或右背侧板1 和右臀侧板4的框架之下，使之在侧翻运动时成一体同步地抬起或放下。
本实用新型的连杆机构为单动力输入——一个线性推杆推动，双轴—— 两侧的侧翻转轴同步输出，实现了左右侧床板的同步向上侧翻或放下。左侧 翻时右侧床板转角大于左侧转角，右侧翻时左侧床板转角大于右侧转角；侧 翻时转角较大的一侧床板起翻转人体的作用，转角较小的一侧床板保证床垫 和人体不外移；两侧同时的协同运动确保卧床者平稳、安全地侧翻到希望做 到的体位。
本实用新型的传动机构、机架、床板框采用金属材料和/或复合材料制造， 铰接选用螺栓和螺母等标准件，工艺简便，利于产品的推广和规模化生产。
权利要求1、一种电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机构，由组合式床板、线性推杆、连杆机构和机架构成，所述的组合式床板由背部床板、臀部床板和腿部床板构成，所述的机架涉及中层床架和顶层床架，其特征在于，背部床板由独立的右背侧板、左背侧板和中间背板构成，臀部床板由独立的右臀侧板、左臀侧板、中上臀板和中下臀板构成，腿部床板由独立的右腿侧板、左腿侧板和中间腿板构成；各床板框架与床板框架之间用螺栓铰接；所述的线性推杆、连杆机构设置在组合式床板之下，于中层床架和顶层床架之间，连杆机构包括连架杆I、连架杆II、连架杆III、连架杆IV、连杆I、连杆II、连杆III、中层床架、顶层床架；线性推杆的一端固定在中层床架上，线性推杆的另一端与连架杆I连接，连架杆I通过连杆I与连架杆II连接，线性推杆的推动使连架杆II绕着本侧的侧翻转轴运动，通过该侧的曲拐使该侧的背部床板和臀部床板一起成大角度侧翻；与此同时，连架杆I通过连杆II与连架杆III连接，连架杆III再通过连杆III连接连架杆IV，线性推杆的推动使连架杆IV绕着另一侧的侧翻转轴运动，通过该侧的曲拐使该侧的背部床板和臀部床板一起成小角度侧翻。
2、 根据权利要求1所述的电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机构，其特征在于，所述的连杆机构共设有两套， 一套推动右侧床板的大角度侧翻， 另一套推动左侧床板的大角度侧翻。
3、 根据权利要求1所述的电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机构，其特征在于，含有两套侧翻转轴，设置在同侧的背板、臀板与中间背板、中 间臀板的铰接处， 一个设置在护理床的右侧，另一个设置在护理床的左侧。
4、 根据权利要求1所述的电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机构，其特征在于，所述的连架杆为有一端与中层床架或顶层床架连接的转动构件，连架杆I、连架杆III与中层床架连接；连架杆II、连架杆IV与顶层床架连接。
5、 根据权利要求1所述的电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机构，其特征在于，所述的一侧背部床板和臀部床板的大角度侧转，其侧翻的幅度可达85° 。
6、 根据权利要求1所述的电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机构， 其特征在于，所述的另一侧背部床板和臀部床板的小角度侧转，其侧翻的幅 度可达15°
7、 根据权利要求5，或6所述的电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻 机构，其特征在于，所述的大角度侧转是与小角度侧转同步进行的。
8、 根据权利要求1所述的电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机构， 其特征在于，所述的曲拐设置在背部侧板和臀部侧板框架下，同时顶托一侧 的背部侧板和臀部侧板。
9、 根据权利要求l所述的电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机构， 其特征在于，所述的线性推杆由24V电压电机、蜗杆蜗轮机构和梯形丝杠机 构组成。
10、 根据权利要求1所述的电动护理床单驱动双轴同步输出的侧翻机构， 其特征在于，所述的线性推杆反方向运动到极限位置时，左右侧床板与整个 护理床床面保持一致。
专利摘要本实用新型是一种用于电动护理床的单驱动双轴同步输出的侧翻机构，由组合式床板、线性推杆、连杆机构和机架构成；组合式床板包括三折式背部床板，三折四块式臀部床板和三折式腿部床板；线性推杆、连杆机构设置在中层床架和顶层床架之间，连杆机构包括连架杆I至连架杆IV、连杆I至连杆III以及机架；线性推杆的推动使连杆机构及同侧的曲拐托起该侧的背、臀板一起大角度侧转；同时，通过连杆机构使另一侧的曲拐同步托起该侧的背、臀板一起成小角度侧转，实现人体所需侧翻姿态。本实用新型实现了电动护理床单动力双轴联动侧转，增加了功能，降低了成本，提高了安全和可靠性，更利于电动护理床的推广和批量生产。
文档编号A61G7/018GK201131864SQ20072007640
公开日2008年10月15日 申请日期2007年11月5日 优先权日2007年11月5日
发明者张欢欢, 李慕君, 军 杨, 辛绍杰 申请人:上海电机学院;上海电气集团股份有限公司