专利名称：全自动多功能自理病床的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种适用于医院、疗养院中不能下床大小便的病人使用的自理病床。
对于瘫痪者、截瘫患者、产妇及行动不便、久病卧床、手术后暂不能下床等病人来说，大小便是一件困难而且极其痛苦的事；对于长期卧床不起、不便翻身擦洗的瘫痪者来说，常常需要变换坐、卧姿态，常常遭受褥疮之苦。本专利设计人是在作大腿静脉切开检查和患腰部疾病，大小便极端痛苦的情况下而萌发此设计思想的。目前医院里只有靠手摇或手拉的二折、三折和四折病床，摇把为单、双或三个，且均无在床上大小便的功能。有关能在床上大小便的病床的专利也不少，如中国专利92219114.X《方便床》、93243425.8《多功能自动接便床》和95245238.3《卧床病人自解大小便装置》等专利，用不同方法解决病人大小便的困难，但是，上述专利对以下问题未引起足够注意1．服务对象是一些生活不能自理、久病体弱、手术后用力会引起疼痛、甚至瘫痪的病人，要他们臀下取物或摇动各种手把等是不现实的。
2．结构力求简单，控制力求方便，使用力求简便、可靠。为了改变病床的状态，上述专利有的采用三套电机传动系统，有的采用二套齿轮齿条和多种轴、齿轮、棘轮传动，有的甚至采用皮带传动、键轮传动、齿轮、凸轮传动，这些都使得结构相当复杂，为了清洁肛门，结构更为复杂，得不偿失。
3．噪音问题。复杂的机械传动，特别是多个电机产生的噪音，会使整个病房的病人不得安宁。
4．降低制造成本，从而降低销售价格也是值得注意的。
本实用新型的目的在于克服上述专利的缺点而为病人提供一种全自动多功能自理病床，病人只需轻轻按动按钮，就可以想坐就坐，想睡就睡，想大小便也毫不费力就能如愿，便后还能方便地清洗，给病人一个安静舒适的自理环境，使他们早日康复。
本实用新型是这样来实现的病床由床架(1)、背板(2)、座板(4)、腿板(10)、踏脚板(12)及控制装置组成，四块板依次用铰链连接，背板(2)可上旋0°～90°，腿板(10)可下旋0°～90°，座板(4)与床架(1)固为一体，中心开有便孔，床架(1)上装有驱动装置，经推杆(21)、短连杆驱动四连杆机构，从而驱动背板(2)与腿板(10)同方向同步转动，形成人体坐、卧多种姿态，同时，通过拉轮(5)拉动托架(6)，依次带动座板(4)背面的塞盖起落装置和便盆移动装置，完成便前的准备工作和便后的收拾工作。腿板(10)和托架(6)运动与否，决定于各自的电磁锁机构(8)、(13)是否解锁，驱动装置、电磁锁机构(8)、(13)的动作，受控制装置的程序控制，这样就能产生“卧”、“半坐”、“坐”、“卧解”、“半坐解”、“坐解”六种状态和一种“呼叫”功能，供病人选用。
本病床采用微电脑进行控制，控制电路由单片机、双向可控硅及其触发电路组成(见附图5)，其控制装置由控制盒和手持式控制器(以下简称手控器)组成。手控器上有一屏幕，显示当前设定的状态，同时还有语音提示，按“设定”按钮，设定所需功能，按“启动/暂停”按钮后，即可按程序自动运行。屏幕采用LED数码管原理，通过不同LED的亮、灭的正确组合来形成不同状态的图形，也可以采用在面发光板的发光面上贴上各种状态图形的面膜来实现。
本病床的六种状态是依靠一些关键部件来实现的。关键部件有驱动装置、异形杆、四连杆机构、塞盖起落装置、便盆移动装置和电磁锁机构。现分别阐述如下1．驱动装置由电动机(20)、联轴节(19)和减速器(18)组成。减速器(18)由蜗杆、蜗轮、螺杆、壳体组成，蜗轮中心是螺母。此减速器是蜗杆副和螺旋副的巧妙结合，输入轴为蜗杆，输出轴为螺杆(17)，螺杆(17)一端与推杆(21)销接，蜗杆副设计成自锁。因此，背板(2)在任意角度上停机，均不会下滑。
2．异形杆(3)其上有拉轮(5)和转换销，异形杆的功能有(见附图3)(1)是背板(2)的延伸杆，与背板(2)构成四连杆机构的原动杆，(2)其上的拉轮(5)是塞盖起落装置和便盆移动装置的动力源；(3)其上的转换销用于“卧解”程序与其他五种程序的转换，转换销销上，使异形杆(3)与背板(2)成为一体，是四连杆机构的原动杆；转换销拔出，异形杆(3)与背板(2)可相对转动，完成“卧解”功能转换。
3．四连杆机构由背板(2)和固定于背板(2)的异形杆(3)构成的构件--原动杆、腿板(10)和固定于腿板(10)的撑杆构成的构件--从动杆、座板(4)--固定杆及长连杆(16)四个构件组成(见附图3)，原动杆与从动杆平行且相等。因此，只需一套驱动装置即可驱动背板(2)与腿板(10)同方向同步转动，故而产生“坐”和“坐解”两种状态。由于长连杆(16)与异形杆(3)连接处开成长形槽，可相对滑动，背板(2)向上转时，若腿板(10)上的电磁锁机构(13)不解锁，腿板(10)不向下转，故而产生“半坐”和“半坐解”两种状态；若腿板(10)上的电磁锁机构(13)解锁，则腿板(10)在长连杆(16)限制下，靠自重向下转，仍如同四连杆机构运动。
4．塞盖起落装置由塞盖(7)、短导轨(25)、托架(6)和电磁锁机构(8)组成(见附
图1与附图2)。短导轨(25)将塞盖(7)与移动架(23)连在一起，当电磁锁机构(8)解锁后，拉轮(5)拉动托架(6)转离塞盖(7)，塞盖(7)则沿短导轨(25)下滑，落到移动架(23)中，打开便孔，反之则堵住便孔。
5．便盆移动装置由便盆(22)、移动架(23)、导轨(26)、刹车绳(15)、支架(14)和复位弹簧(24)组成(见附图2)。通过导轨(26)将移动架(23)安装于座板(4)背面横梁内侧，当托架(6)钩住固定在支架(14)上的刹车绳(15)中的钢丝绳，即可拉动移动架(23)沿导轨(26)移动，将便盆(22)移到便孔下方，移动架(23)依靠复位弹簧(24)复位。
6．电磁锁机构(8)、(13)由牵引电磁铁、杠杆、钢丝绳和插销组成，杠杆起力的放大和转向作用，插销阻止腿板(10)或托架(6)下旋。
本病床设置了多用小桌(11)，以便于病人喝茶、就餐、娱乐使用，也可以伏在上面擦洗背部。此桌由钢架、面板、可折叠扶手和滚轮组成，可架在两床边角钢上前后移动，移动到病人面前时，有一禊形块(9)限位，以防小桌受力退回，只有滚轮上抬，超过楔形块(9)顶部，方能退回。
本病床设置了“呼叫”功能，供病人应急时使用，呼叫声可根据病人的喜好事先设定。
和现有技术相比本实用新型具有以下优点和效果本实用新型采用机电一体化技术进行总体设计，机械结构上采用四连杆机构原理及联动原理，解决病人坐、卧变换的需求和符合人们坐起来大小便的习惯，对于不能坐起来的病人，可以用“卧解”来大小便，至于清洗，用“坐解”或“卧解”兼顾，从而使结构大大简化，降低了制造成本电气上采用单片机及其软件进行控制，硬件尽量少用分立元件，多用集成芯片，提高了可靠性，减少了调试工作量，软件采用冗余原理设计，也提高了可靠性。采用手控器控制，方便、直观，很轻松就能实现六种姿态的转换，而且采用图形显示和语音提示，聋哑、盲人均可使用。同时，病床的传动系统由低噪音的蜗杆副、螺旋副及连杆传动构成，从而降低了噪音，再有多用小桌的使用和“呼叫”功能的设置，给病人一个安静舒适的自理环境，使他们没有任何精神负担，利于早日康复。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。
图1本实用新型结构总图(处于执行“坐”程序，45°暂停时的状态)图2结构总图A-A剖视图图3四连杆机构示意图图4手控器外形图(屏幕显示“坐解”时的状态)图5控制装置控制原理图假设病人坐在床上，忽然需要大便，便后还想坐一会，与病友下一盘棋。其实施方式如下(1)取手控器，按“ON”按钮，此时显示“卧”状态(缺省值)；(2)按“设定”按钮，当出现“坐解”图形时，停按(见图4)；(3)安“启动/暂停”按钮，完成大便前的操作，病床将按程序动作，背板先慢慢放平，再徐徐上升，上升到90°时，喇叭鸣三声，此时即可大便，便后继续下面操作；(4)重复步骤(1)；(停机后约三分钟，电源自动切断，故仍需按电源开关按钮“ON”)(5)胺“设定”按钮，出现“坐”图形时，停按；(6)按“启动/暂停”按钮，背板先慢慢放平，再徐徐上升，在你感觉舒适时，再按一下“启动/暂停”按钮，病床将停止动作，如不按，则背板上旋到90°时自动停止，完成“坐”程序；(7)轻拉多用小桌，到位后即可对奕了。
现详细阐述病床动作过程当操作完成第3步时，电动机(20)启动(正转)，经减速器(18)减速，螺杆(17)拉动推杆(21)经短连杆拉异形杆(3)，由于此时异形杆(3)与背板(2)固为一体，因此，背板(2)下旋，腿板(10)在四连杆机构的作用下，同步上升，直到放平。放平后，几乎同时产生五个动作(1)托架(6)上的电磁锁机构(8)解锁；(2)腿板(10)上的电磁锁机构(13)解锁；(3)托架(6)下旋，压在异形杆(3)上的拉轮(5)上；(4)腿板(10)下旋，压在长连杆(16)上；
(5)电动机(20)停机再重新启动(反转)，经减速器(18)减速，螺杆(17)推动推杆(21)经短连杆推异形杆(3)，从而使背板(2)上旋，在背板(2)上旋的瞬间，同时产生以下动作(1)腿板(10)开始下旋；(2)拉轮(5)开始下施(3)托架(6)开始下旋；(4)塞盖起落装置开始动作。
背板(2)继续上旋，拉轮(5)渐渐进入托架(6)两侧槽形钢中，当背板(2)转过约73°时，塞盖(7)沿短导轨(25)落到移动架(23)中，随移动架(23)一起移动，同时，托架(6)顶端的钩子钩住刹车绳(15)中的钢丝，拉动移动架(23)开始移动。当背板(2)上旋到90°时，限位开关动作，控制装置切断电源，电动机停转。喇叭鸣叫三声，表示完成“坐解”程序，通知病人可以大便了，此时便盆(22)已移到了便孔下方，塞盖(7)在床的另一侧。如果塞盖(7)上的垫套脏了，可拉出塞盖(7)上部，更换后插入。
病人执行第6步操作时，病床的动作与第3步相同，但塞盖起落装置和便盆移动装置的动作相反，除便盆移动装置的动力是复位弹簧(24)外，其余均来自电动机。当背板(2)放平后，电动机停转，便盆(22)回到原处，便盆盖自动盖严，防止臭气散发。
背板(2)放平瞬间，托架(6)上的电磁锁机构(8)锁上，同时电动机(20)启动(反转)，背板(2)上旋，腿板(10)下旋。当背板(2)上旋到90°时，完成“坐”程序。再轻拉多用小桌(11)，滚轮越过楔形块(9)，定位，完成整个动作过程。
现再描述清洗阴部过程手托便盆向上5毫米左右，再向外移，即可取出便盆与便盆盖，换清水盆放入，再运行“坐解”，病人可以清洗阴部，如运行“卧解”，由护理人员代劳。
权利要求1一种全自动多功能自理病床，由床架(1)、背板(2)、座板(4)、腿板(10)、踏脚板(12)及控制装置组成，四块板依次用铰链连接，通过微电脑的控制，背板(2)可上旋0°～90°，腿板(10)可下旋0°～90°，座板(4)与床架(1)固为一体，中心开有便孔，其特征在于床架(1)上装有驱动装置，经推杆(21)、短连杆驱动四连杆机构，从而驱动背板(2)与腿板(10)同方向同步转动，同时，通过拉轮(5)拉动托架(6)，依次带动座板(4)背面的塞盖起落装置和便盆移动装置，腿板(10)和托架(6)运动与否，决定于各自的电磁锁机构(8)、(13)是否解锁，驱动装置、电磁锁机构(8)、(13)的动作，受控制装置的程序控制。
2按照权利要求1所述的病床，其特征在于所述的控制装置由手控器和控制盒组成，手控器为手持式，其上设有用于功能设定的按钮、用于功能显示的图形显示屏、用于功能提示的喇叭，其中图形显示屏是采用LED数码管原理，通过不同LED的亮、灭的正确组合来形成不同状态的图形，也可以采用在面发光板的发光面上贴上各种状态图形的面膜来实现。
3按照权利要求1所述的病床，其特征在于所述的驱动装置由电动机(20)、联轴节(19)和减速器(18)组成，减速器(18)由蜗杆、蜗轮、螺杆和壳体构成，蜗轮中心为螺母，减速器(18)是蜗杆副与螺旋副的结合，输入轴为蜗杆，输出轴为螺杆(17)，螺杆(17)一端与推杆(21)销接，蜗杆副设计成自锁。
4按照权利要求1所述的病床，其特征在于所述的异形杆(3)，其上装有拉轮(5)和转换销，拉轮(5)是塞盖起落装置和便盆移动装置的动力，转换销是“卧解”程序与其他五种程序转换运行的关键。
5按照权利要求1所述的病床，其特征在于所述的四连杆机构，由背板(2)和固定于背板(2)的异形杆(3)构成的构件--原动杆、腿板(10)和固定于腿板(10)的撑杆构成的构件--从动杆、座板(4)--固定杆及长连杆(16)四个构件组成，原动杆与从动杆平行且相等。
6按照权利要求1和5所述的病床，其特征在于所述的四连杆机构中的长连杆(16)，在其与异形杆(3)连接处，开成长形槽。
7按照权利要求1所述的病床，其特征在于塞盖起落装置是由塞盖(7)、短导轨(25)、托架(6)、电磁锁机构(8)组成，短导轨(25)将塞盖(7)与移动架(23)连在一起，电磁锁机构(8)解锁后，拉轮(5)可拉动托架(6)转离塞盖(7)，塞盖(7)则沿短导轨(25)下落到移动架(23)中，打开便孔，反之则堵住便孔。
8按照权利要求1所述的病床，其特征在于所述的便盆移动装置是由便盆(22)、移动架(23)、导轨(26)、刹车绳(15)、支架(14)及复位弹簧(24)组成，通过导轨(26)将移动架(23)安装于座板(4)背面横梁内侧，托架(6)钩住刹车绳(15)内的钢丝绳，拉动移动架(23)沿导轨(26)移动，使便盆(22)移动到便孔下方，便盆移动装置复位动力来自于复位弹簧(24)。
9按照权利要求1和7所述的病床，其特征在于电磁锁机构(8)、(13)是由牵引电磁铁、杠杆、钢丝绳和插销组成，杠杆起力的放大和转向作用，插销阻止腿板(10)或托架(6)下旋。
10按照权利要求1所述的病床，还可以设置一多用小桌(11)，其特征在于多用小桌(11)是由钢架、面板、可折叠扶手和滚轮组成，架在两床边角钢上，前后移动。
11按照权利要求1和10所述的病床，其特征在于多用小桌(11)移动到病人面前时，有一楔形块(9)限位，以防多用小桌受力时退回，只有滚轮上抬、超过楔形块(9)顶部，多用小桌才能退回。
专利摘要本实用新型涉及一种不能下床大小便的病人使用的全自动多功能自理病床，由床架(1)、背板(2)、座板(4)、腿板(10)、踏脚板(12)及驱动装置、控制装置组成。座板中心开有便孔，四板依次铰接，其特征在于背板(2)与腿板(10)属于四连杆机构的两平行构件，驱动装置推动背板(2)时，腿板(10)也就同方向同步转动，范围0°～90°，同时可带动塞盖起落装置和便盆移动装置运动，运动组合由微电脑控制，病人用手控器就可实现坐、卧、大小便及便后清洗和呼叫功能，手控器聋哑人、盲人均可使用。
文档编号A61G7/00GK2352155SQ9823636
公开日1999年12月8日 申请日期1998年9月16日 优先权日1998年9月16日
发明者王延道, 卢水兵 申请人:王延道