专利名称：动态婴儿支撑及操作方法
技术领域：
本发明涉及一种模拟子宫内环境中的婴儿所经历的运动刺激的结构。
背景技术：
也许哺乳动物一生中需要进行的最难转变就是出生时从子宫内环境向子宫外环境的转变。婴儿环境的每个参数都是突然变化的。现代社会大多数妇女生产的医院产房内的条件加剧了温度、触觉、音频刺激、运动和光的改变。即使是充满爱的家的环境也很令人担忧地生疏，并且许多婴儿表现出可能与转变紧张有关的啼哭和睡眠延长。要相信，这些环境中的突然变化易于增强婴儿从子宫内至子宫外的转变并且会造成伤害，所述伤害在他或她的整个余生随着适应的或环境的变化影响着人们的情绪和身体。所以，婴儿从子宫内环境至子宫外环境的渐进和有效转变基本具有长期和短期的益处。
一个有效的转变系统应该尽可能方便地复制婴儿出生前所感知的子宫内条件。还应该随着时间内渐进地改变环境刺激直到他们符合自然的子宫外环境。
环境刺激在模拟或控制的复杂性和难易度方面不同。运动参数很独特。
图1a示出了孕妇行走时典型的盆骨的位移图。复制这些运动的线性和旋转的部件需要很复杂的悬挂、运动控制和驱动系统。此外，当重现心血管和呼吸、与婴儿出生前所经历的子宫内环境关联的消化声音以传送给出生后的婴儿时就变成熟悉的具有抚慰和平静效果的刺激。因此，希望提供图1b所示的一种结构，这种结构包括运动系统，该运动系统的尺寸和高度上足够小从而在限制性的包围体中支承婴儿，还包括用于在一定的时间内以变化的角度模拟运动的设备和控制装置。
发明内容
本发明包括一种结构中的运动定向环境，该结构包括悬挂、运动控制和驱动系统，该系统非常接近地复制胎儿在母亲行走时所经历的子宫内运动。所想要的基于电子集成电路的微处理器改变运动和其他刺激，以将婴儿逐渐从模拟的子宫内环境转变至子宫外环境，并提供广泛范围的系统灵活性。
本发明产生具有高安全性、可靠性和低维护性的安静、平滑和连续的运动。电动机和驱动机构可设置在与控制模块分离的结构中。在一个实施例中，支承所述结构的主链接支承板的挠曲模块由来自电动机和驱动系统的直接机械联接来激励，该电动机和驱动系统设置在所述结构的主支承板之下。
附图的简要描述图1a为孕妇行走时典型的盘骨运动模式图，该模式图由本发明的运动参数模仿；图1b为本发明的一个产品实施例的透视图；图2a-2d为所述结构的主支承板和子系统的透视图、仰视图、正视图和端视图，该主支承板和子系统容纳在本发明环境转变系统的所述结构的中心部内；图3为本发明所述结构和操作子系统和的分解透视图；图4为所述结构和关联操作控制方案的系统图表；图5a-5d为所述结构内第一挠性支承件的正视图、俯视图、透视图和端视图；图6a-6d为所述结构内第二挠性支承件的正视图、俯视图、透视图和端视图；
图7a-7e为凸轮组件的俯视图、侧视图、剖视图和透视图，该凸轮组件用于产生主支承件绕其中心轴线的摇摆运动；图8a-8e为曲柄组件的侧视图、剖视图和上、下透视图，该曲柄组件用于产生主支承件绕其中心轴线的平移运动；图9a-9c为带有球面轴承的连杆的平面图和剖视图，该球面轴承用于在连杆每端转动；图10a-10d为用在图3结构中的驱动电动机和防震垫的俯视图、侧视图和上、下透视图；图11a-11c为图3结构中的惰轮组件的侧视图、透视图和剖视图；图12a-12d为图3结构中的皮带张紧组件的俯视图、侧视图和上、下透视图；图13-29为例证和描述图3结构用的操作控制的流程图。
本发明的详细描述综述所述结构是图1b所示的一种机电转变系统，用于模拟产前环境。支承板9的运动模拟图1a所示的运动，胎儿在母亲行走(白天模式)和休息(夜间模式)时所经历的声音用装在支承板9下面的扬声器来模拟和再现。所述系统将这些刺激提供给子宫外环境中的婴儿，并基本从婴儿出生时开始操作、在连续或间隔的17周的操作时间内，帮助婴儿从模拟的环境转变到自然的子宫外环境中来。
所述系统通过模仿母亲的行为来改变婴儿的环境，这些行为包括改变声音模式(心搏)的速率和音量，以及随机改变动作的持续时间。具有称为夜间模式和白天模式的两种操作模式。白天操作模式设立了基本摇篮周期和频率比夜间模式高的心律，由此模拟在白天的较多活动的母亲。结果，声音模式的频率和音量随着摇动的缓慢加速和减度而增加和减低。当系统已经启动并返回至一个周期的非活动(没有运动)部分时，声音模式返回至先前所设立的初始状态。随着婴儿长大，系统操作的关联时间间隔增加，系统减少所模拟的刺激(全部的动作和音量)以使婴儿戒绝所述结构。
如图4所示，所述系统包括电子控制器11、外部电源13和摇篮机械组件15。控制器11基于P89C51RC2微控制器10，该微控制器10负责各种任务包括控制摇篮的运动速度以响应用户通过小键盘17输入数据，更新显示19，以及产生声音。所述控制器经由互连导线与安装在机械组件中的扬声器21和电动机23连接，如图3所示。摇篮和电动机速率反馈信号也被送回至控制器10，如后面将要描述。如图1b、2a-2b所示，摇篮机械组件包括用图5a-5d和6a-6d所示的金属弹性挠曲件25、26吊悬的可移动的上部支承板9。挠曲件25、26经由凸轮27和曲柄29机构激励，该凸轮和曲柄由图3、7a-7e、8a-8d、9a-9c、11a-11c和12a-12d所示的链轮传动带驱动机构来驱动，并由图10a-10d所示的电动机23驱动以产生周期性的运动。设置在支承板9上的负载包括放在一个限制性容器例如摇篮31中的婴儿，并且该负载从挠曲件和支承轴承传送至基板33上。柔韧、有弹性的挠曲件25、26按可旋转方式支撑在轴承座35之间的轴上，用于仅靠电动机23的额定转矩就可进行的平移和旋转运动的控制。
用户从在控制面板的小键盘7上所输入的“出生后的周数”选择所想要的模拟环境参数。随着婴儿年龄(出生后的周数)的增加减少整个系统的运动时间并降低心搏音量。选择夜间操作模式可将每分钟的摇篮周期的额定数从15降到10，并在夜间模式的定时持续时间内降低音量和心律。
采用电子和机械零件可实现平滑、安静、随机的周期运动。驱动机构包括无刷直流电(BLDC)电动机23，如图3、10a-10d所示，增加系统可靠性以及降低电动机噪音。BLDC电动机23将组装在电动机23内的霍尔效应磁性传感器的旋转反馈信号提供给控制器10，这些反馈信号允许该控制器更精确地保持和控制速度，并带有较高的更新率，以便使摇篮性能更好以及错误处理能力更好。
如详细的分解透视图3、7-12所示，市售的八极无刷直流电(BLDC)电动机23通过周期运动经由激励机构15激励上部支承板9。电动机23包含有一体的霍尔效应传感器并用+15伏的直流电源13进行操作，所述传感器与控制器10共同操作以控制电场的换向。小键盘的输入和电动机霍尔效应的输出与微控制器10连接，以在根据由小键盘17所输入的婴儿年龄数据所确定的设置时，建立闭合环式电动机速度控制，如图13-23的控制程序的流程图所示。微控制器10产生32kHz的脉宽调制(PWM)信号81，83和提供给电动机23的可变占空度。增加PWM的占空度(duty cycle)，电动机速度就会增加，并且该电动机速度用电动机霍尔效应输出信号的频率来表示。电动机轴的每转一圈就产生四个霍尔效应脉冲(每旋转90度产生一个脉冲)，用作控制摇篮速度的反馈信号。
摇篮速度根据电动机速度用固定的标度值来计算，该标度值基于驱动机构没有滑动的事实。随着电动机皮带73与凸轮组件27之间的传动比近似为46.5∶1、及电动机轴每转一圈产生四个霍尔效应脉冲，在额定速度为15圈/分时，速度更新约每21毫秒发生一次。这令控制回路相对较快地响应测定速度与目标速度之间的误差，以便按比例调节提供给电动机23的PWM信号。提供给电动机23的PWM(32kHz)信号随着脉冲宽度的改变每50毫秒更新一次，所述脉冲宽度与速度误差成比例。
霍尔效应输入信号也可由激励凸轮27获得并可用来检测图24、25的流程中所示的附加的动作误差，且还可与电动机霍尔效应输入信号一起用来检测操作和制造动作误差。通过计算每个凸轮霍尔效应脉冲发生时所累计的电动机霍尔效应脉冲数目来检测这些误差。电动机霍尔效应脉冲87的预期数目应该在可接受的范围内。这个范围之外的所累计脉冲计数是表示皮带打滑(电动机脉冲太多)所产生的误差或不正确制造的机械传动所产生的误差。
上部支承板9由悬挂系统支承，该悬挂系统包括安装在该支承板9相对端附近的两挠曲组件25、26，如图2a-2d所示。第一挠曲组件25安装在图7a-7d的凸轮27邻近并包括两个弹簧钢或其他柔韧、有弹性的材料(例如片状玻璃纤维)的弹性挠曲件，如图5a-5d所示。这两个弹性挠曲件背对背地安装并通过内侧弹性块37和外侧弹性块39固定在一起，该内侧和外侧弹性块保持所述挠曲件并在与基板33连接的支撑座35之间的轴上旋转。图5b所示的凸轮随动件41与该组件上的内侧弹性块37相连并搭载在凸轮27的凹槽43中，如图7a-7e所示。由于凸轮随动件41在垂直旋转的凸轮27的凹槽43中上下浮动，支承板9围绕着其中心轴进行摇动。该弹性挠曲组件具有垂直刚性和增加的抗旋转力，该旋转力在负载作用下施加在该挠曲件上。弹性挠曲件的端部通过四个固定件45-47与支承板9的两侧相连。
第二挠曲组件26包括单一的弹性挠曲件，如图6a-6d所示。该组件26经由两个固定件48、49安装在支承板9的相对端。放置在上部支承板9上的婴儿负载由挠曲组件25、26承载，该两挠曲组件需要最小的传动转矩来产生纵向挠曲，以沿着支承板9的中心轴产生安静、平滑、低维护的周期挠曲运动。
抗扭刚度通过与支承板9刚性连接的弹性挠曲组件25、26提供，如图2a-2d所示，该支承板9用作婴儿容器31例如摇篮用的平台。在图3所示的结构中，周围的裙缘可以与支承板连接以将移动的机械元件围起来并限制裸露的移动部件进入。
支承板9的纵向运动通过图9a-9c所示的连杆51产生，该连杆联接支承板9和安装至机轴组件53上的曲柄臂29的端部。曲柄臂29通常在与支承板9相同的水平面中旋转并通过球窝式接头55与连杆51的一端相连。连杆51的另一端包括一个滚珠轴承，用于围绕曲柄臂29上的曲柄销旋转。连杆51的一端或两端围绕曲柄枢转和/或围绕支承板9的安装件枢转以适应摇动。连杆51相对于支承板沿着纵向在摇篮从一侧摇动至另一侧的一个周期过程中往复两个行程(向前-向后)。连杆51上的滚珠轴承和球窝式接头55、57以最小的磨损和摩擦损失提供安静、低维护的操作。
图7a-7e所示的凸轮组件27由带齿皮带驱动以消除通常与齿轮驱动关联的噪音和振动。
图8a-8d的曲柄组件53通过带齿皮带来驱动图7a-7e的凸轮组件27以消除打滑和正齿轮噪音。图12a-12d所示的滚珠轴承惰轮59和张紧轮置于曲轴皮带轮和凸轮皮带轮之间以保持皮带的张力。如图11a-11c所示，传动组件中的中间惰轮61包括与紧固到在中间轴65上的轮毂相连的大皮带轮63，用于通过电动机23进行皮带传动式旋转。轴穿过安装在轴承支承基板69上的中间轴承壳体67。轴承壳体内的滚珠轴承使得该轴平滑且安静地旋转。链齿皮带轮71连接在该轴的上端以容纳使曲柄组件53旋转的带齿皮带。通过松开将轴承支承板69固定到基板33上的四个螺钉、适当地调节张力、然后重新固定螺钉，可调节两皮带上的张力。皮带轮63上的微V型皮带增加了皮带与皮带轮之间的摩擦系数并提供了极好的最大负载作用下的抗打滑性。
图10a-10d所示的驱动电动机23为带有整体式驱动电子的八极无刷直流电动机。该电动机装有朝下的电动机轴73。微V型皮带轮73利用辊销连接到电动机轴的端部相连并且排列在与中间惰轮的大皮带轮63相同的平面上。无刷电动机23具有较长的故障前平均时间(MTBF)额定值并由于缺少电刷而更安静地运转。
操作固件驻留于图4所示的P89CRC2微控制器10的闪速存储器中。固件代码用C编程语言编写以提供跨多硬件平台的可移值性。所述代码主要负责读取并处理用户输入(从小键盘17)，控制摇篮速度，及通过扬声器21的播放产生子宫内的心搏声，如图3所示。在图13-29的流程图中示出并描述了这些操作中的一些选定操作，其包括自动诊断和将错误记录于非易失存储器中。特别是，当摇篮首先接通时，控制器执行初始化程序。如果音频增益调节用的键序选为增加，用户可通过增加或降低增益来调节音量。
在初始化程序完成之后，控制器10检查是否应该进入摇篮应用程序或测试模式应用程序。在测试模式中，控制器10通过异步串行通信链路例如RS232链路75处理来自主机(未示出)的命令。这种模式用于制造和测试目的。
在进入摇篮应用程序的过程中，单元对电源电压、音频驱动电路、内部FLASH校验和、以及防障电动机电路的完整性进行自动诊断检查。如果检测到误差，在7段式LED显示器19上显示正确的误差数并记录至非易失存储器(EEPROM)上。
在自动诊断完成之后，控制器10继续从非易失存储器(EEPROM)加载参数。参数按可更改的或固定的的方式存储到非易失存储器中。关键的可更改参数作为三个独立拷贝存储到EEPROM中，其中每个拷贝包含一个校验和。这样确保了在参数写入/存储的周期过程中如果没电就可恢复先前的值。关键的可更改参数是婴儿年龄、音频增益(扬声器音量)和当前摇篮循环计数。
在能够提供+15伏电源以连接电动机的前提下，摇篮应用程序开始转换自动防障信号。当启动按钮按下时，电子和机械摇篮组件变速直至达到最终的目标速度(额定为夜晚模式10周期/分，白天模式15周期/分)。心律和音量也随着变速至目标速度而增加。
控制器10将PWM输出提供给电动机23用的整体式驱动电子以设定电动机速度。在启动的过程中，PWM占空度的初始的高启动值用于确保电动机23在最不利的负载条件下启动。电动机速度反馈随着电动机霍尔效应输出被提供给控制器，所述霍尔效应输出按电动机轴73每转一圈就产生四个霍尔效应脉冲的比率进行。控制器10利用微控制器(P89C51RC2)外围的捕获/比较单元捕获每个脉冲之间的间隔时间。在每个下降沿上，在捕获连续的霍尔效应脉冲沿之间的间隔时间时产生中断。所述间隔时间用于基于电动机23与凸轮组件27之间固定的机械传动比率计算实际的摇篮速度。将所测定的速度与目标速度进行比较，并且速度误差用于按比例地以渐进变速的模式来调节提供给电动机23的PWM驱动信号。
输入至控制器10的另一个霍尔效应信号基于安装在凸轮组件27上的磁体77测定摇篮速度。这种输入在凸轮27每转一圈就产生一个脉冲，或者每一个摇篮循环就产生一个脉冲。这种输入以4毫秒的系统时钟中断频率进行轮询。该输入过程中的下降沿表明来自凸轮27的霍尔信号中断已经发生，并且当前循环计数增加。每16个周期当前循环计数被保存至EEPROM中以延长EEPROM的寿命。这种输入不是用来控制摇篮速度而是用来检测摇篮操作和制造误差，例如皮带打滑和不当尺寸的皮带轮/链轮。
当STOP按钮按下时，如果摇篮已经在运动，控制器将其从当前的目标速度逐渐减至约7周期/分的安全停止速度，并且还降低心律和音量。当摇篮到已经达到安全停止速度时，控制器10响应来自凸轮27的下一个霍尔效应信号。当检测该信号时，控制器10关闭电动机23。这确保了支承板9在与基板33基本平行的平面中停止和启动。
按下小键盘17上的增加年龄在1周到17周的年龄范围内以增加或减少一周的方式调节婴儿年龄。7段式显示器19相应地更新，新的年龄保存于EEPROM中。在运动的随机间隔中，基于其程序的操作特征，增加年龄就降低音量以及摇篮处于运动时的所有时间。
通过有效地减少LED接通的时间，LED显示器在夜间模式中就变黯淡。这通过驱动带有PWM信号的显示器段获得，而显示器变暗是通过减少提供给LED显示器的PWM信号占空度而获得。
7段式显示器19和单个LED显示器是显示典型显示信息(例如，启动、停止、白天和夜间)的多路复用显示器。LED显示器的多路复用以4毫秒的系统时钟中断频率发生。随着7段式显示器每两个连续周期进行一次更新，所述启动、停止、夜间和白天信息的LED显示器每三个连续4毫秒间隔进行一次更新用于显示。多路复用在下面的系统时钟上重复。
声音发生是通过单步调试在子宫内所检测的心搏(或其他声音)的储存样本的数字化表格而实现。计时器中断周期性地发生。每次发生中断，从表格读取一个数值，该数值用有效的音频增益度量并用于产生32kHz的PWM输出。计时器的中断频率设定心搏频率，而音频增益设定音量。来自微控制器10的用于声音发生的PWM输出被低通的过滤，以产生提供给扬声器21的心搏信号。
由于P89C51RC2微控制器10没有整体的模数转换器(ADC)，按照本发明的一个实施例，模数转换通过将待取样的模拟信号提供给比较器的反相输入端而实现。起始为100％(0xFF)占空度的32kHzPWM信号被提供给比较器的非反相输入端。PWM值每4毫秒减小0.4％(0x01)，直到比较器的输出变小，此时促使比较器输出变小的PWM值为数字化模拟值。模拟通道多路复用、调整延迟、取样都是在系统时钟定时中断时进行。
周期性地检查系统电源电压水平，从而如果电源在公差范围之外就设定误差标志。
用户输入处理小键盘17上的用户输入开关的读取和防反跳在系统时钟定时器中断时每20毫秒发生一次。用户输入处理允许记录多键程序。这些多键操作通常保留用于非典型的系统操作，例如调节音频增益。重复键的操作也是为那些需要“重复”动作的键提供。
摇篮应用程序的第二个任务是进行误差处理。误差限定为最低级(0)至最高优先级(3)，其中不可屏蔽的误差设定为等级3。存储在EEPROM中的误差掩码使0至3等级的误差能够处理或不能处理。例如，将误差掩码设为2使等级为2或更高的误差能够处理。字段中特定的位和每个单独误差类型表明如果发生误差所要采取的动作。如果误差类型字段表明误差应该储存到EEPROM中，已发送的误差另存为允许记录多个误差的位掩码。当显示误差记录时，EEPROM中的误差记录被复位。
权利要求
1.一种用于控制面向婴儿的环境的操作的装置，包括婴儿支承平台，用于平移和转滚运动；凸轮结构，按可旋转的方式相对于所述平台安装并与其联接，用于随着该凸轮结构的旋转形成平台的平移和转滚运动；驱动电动机，以选定的相对于该驱动电动机的旋转减速比使凸轮结构旋转；针对驱动电动机和凸轮结构设置的多个传感器，用于产生表示其角旋转位置的信号；与所述传感器通讯的控制器，响应从所述多个传感器所接收的信号以选定的转速激励所述驱动电动机，用于使所述平台周期性地进行平移和转滚运动。
2.根据权利要求1所述的装置，其中控制器激励所述驱动电动机以在转速的变化率为非零的时间间隔内获得选定的转速。
3.根据权利要求1所述的装置，用于从大体与婴儿出生相应的初始操作开始的面向婴儿的环境的控制操作，其中控制器根据一天中的时间和从初始操作开始的总流逝时间之一来改变选定的转速。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器激励所述驱动电动机以在加速的时间间隔内获得选定的转速。
5.根据权利要求2所述的装置，其中所述控制器激励所述驱动电动机以在减速的时间间隔内获得选定的转速。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述选定的转速为非零值，所述转速减速至该非零值；控制器响应来自凸轮结构的信号，用于在转速为非零值的期间终止对所述驱动电动机的激励，从而以选定的平移和转滚静态姿势定位平台。
7.根据权利要求1所述的装置，其中控制器响应来自驱动电动机和来自凸轮结构的信号，以随着选定的减速比的改变而产生输出误差指示。
8.一种用于面向婴儿的环境的装置，其包括电动机驱动的可移动平台，所述控制器包括与驱动电动机连接的可控制开关，有选择地从电源提供电源给电动机；与所述开关联接的处理器，在脉宽调制控制下快速将应用于电动机的电源有选择地接通和关闭，从而随着脉宽的调制改变电动机的速度；将所述驱动电动机连接至所述平台的联接结构，用于随着所述驱动电动机的旋转以预定的运动周期移动所述平台；针对所述联接结构设置的传感器，以随着运动周期将控制信号提供给处理器，所述处理器响应从传感器提供给该处理器的控制信号之间的时间间隔与驱动电动机的速度进行比较，作为驱动电动机与联接结构之间任何机械打滑的指示。
9.根据权利要求8所述的装置，其中处理器能通过所述开关对应用于驱动电动机的电源的脉宽进行调制以便以中等速度操作所述驱动电动机，并关闭以中等速度在所述平台的一个方向上运转的驱动电动机的电源，所述方向是所述传感器在运动循环中的某一选定位置上对齐的方向。
10.根据权利要求8所述的装置，其中在运动周期中，在控制信号以比一个时间间隔极限长的时间间隔或以比另一个时间间隔极限短的时间间隔再现的情况下，处理器关闭驱动电动机的电源，用于在驱动电动机的操作速度未处于与所述其中一个时间间隔极限和另一个时间间隔极限相对应的极限速度范围内时安全关闭应用于该驱动电动机的电源。
11.根据权利要求8所述的装置，其中处理器建立提供给驱动电动机的电源的再现间隔，该再现间隔根据从初始操作开始的总流逝时间、在一段持续时间和时间间隔中变化。
12.根据权利要求8所述的装置，其中处理器建立提供给驱动电动机的再现间隔，该再现间隔一天中的时间在一段持续时间和间隔时间中变化。
13.一种通过由平移和旋转运动组合的运动的周期控制由电动机驱动的婴儿支承平台的移动的方法，该方法包括形成表明驱动电动机和平台在其运动周期中的位置的信号；根据来自所述电动机的所述信号将电源有选择地应用于驱动电动机，以便以选定速度操作所述驱动电动机；根据来自平台的表明其选定位置的信号，终止应用于驱动电动机的电源，用于在其组合运动的周期内以所想要的稳定状态定位平台。
14.根据权利要求13所述的方法，其中将电源应用于驱动电动机，用于在对驱动电动机终止应用电源之前，其以中等速度运转。
15.根据权利要求13所述的方法，其中在驱动电动机的速度变化率为非零的时间间隔内将电源有选择地应用于驱动电动机。
16.根据权利要求15所述的方法，其中根据一天中的时间和从初始操作开始的总流逝时间之一，在持续时间和间隔时间内改变一连串的时间间隔。
17.根据权利要求13所述的方法，其中在根据一天中的时间随机确定的间隔内，将电源随机应用于驱动电动机。
18.根据权利要求13所述的方法，包括根据表明驱动电动机位置和表明平台位置的信号的重复率的不同而形成误差指示，该重复率不同于选定的比率。
19.根据权利要求13所述的方法，其中有选择地应用电源包括将调制的电源脉冲提供给驱动电动机，从而提高与具有一个增加脉宽或增加幅值的脉冲有关的速度。
20.一种用于支承面向婴儿的环境的装置，该环境用于组合的转滚和平移运动，该装置包括平台，其具有上、下表面和沿着平台纵向定向的下降侧；位于平台下表面附近的多个挠曲件，该下表面在该平台两侧之间延伸，每个挠曲件包括柔韧有弹性的基本垂直于所述下表面定向的片材，并包括在沿着其长度的选定位置处连在平台两侧的安装件；所述多个挠曲件中的一个在其相对端在平台一端的附近与平台的对应边相连，多个挠曲件中的另一个在其相对端在与平台一端相对的平台另一端附近与平台的对应边相连；多个所述挠曲件的每一个，对于与其纵轴对齐的侧边相对于每个挠曲件的中心区进行的平移运动都是柔韧有弹性的，而对于基本垂直于平台上表面施加的压力是刚性的；支承结构，设置在多个挠曲件中的每一个的中心区以安装挠曲件，用于围绕与中心区对齐的轴线进行旋转运动。
21.根据权利要求20所述的装置，其中多个挠曲件中的每一个包括与一基本在侧边之间延伸的横向部成一角度并和该横向部成一整体的端部。
22.根据权利要求21所述的装置，其中与端部附近的侧边相连的与所述一端相对的所述挠曲件中的另一个包括位于侧边之间的至少一个挠曲件，该挠曲件具有与每侧边相连的对应端部、和与所述轴对齐的中心区。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述挠曲件中的另一个包括连续背对背定向设置的所述多个挠曲件中的一对挠曲件，且当连接到每一侧边时，相应端部沿相反方向延伸。
24.根据权利要求22所述的装置，其中所述挠曲件中的另一个包括与其相连的凸轮随动臂，该随动臂从中心区与所述轴线基本垂直地延伸，用于围绕所述轴线将旋转转距施加在所述挠曲件中的另一个上。
25.根据权利要求20所述的装置，其中所述材料为柔韧有弹性的，平台的两侧边与挠曲件的端部刚性相连。
26.根据权利要求21所述的装置，其中与平台的对应边相连的挠曲件端部的安装件从横向部开始设置，从而随着沿所述轴线的纵向移动，允许端部相对于横向部的挠曲补偿其端部的安装件与所述平台的相应侧之间挠曲件的延长。
27.根据权利要求20所述的装置，其中支承结构包括具有弓形面的刚性元件，该弓形面连续地连接到挠曲件的中心区，以允许挠曲件沿着弓形面移动的接触。
全文摘要
一种婴儿环境转变系统，提供子宫内环境中的婴儿所经历的受控模拟运动。该系统包括具有多个在基板(33)与移动的支承平台(9)之间联接的挠曲件(25、26)。凸轮轴组件(27)包括一凹槽(43)，所述凹槽与移动平台相连的线性随动件啮合从而使该平台(9)围绕中心轴线旋转，与平台(9)相连的一曲柄和杆使平台(9)沿着纵向往复运动。驱动电动机(23)的运行速度的操作控制由微处理器控制(10)，该微处理器响应传感器以提供速度调节用的操作反馈以及在过载或其他不利操作条件下安全关闭。脉宽调制技术产生声音，并操作在控制面板的可视指示器。
文档编号A47D9/02GK1646043SQ03808535
公开日2005年7月27日 申请日期2003年4月16日 优先权日2002年4月18日
发明者杰弗里·I·芬克尔斯泰因, 马克·T·里昂, 库尔特·K·普赖斯 申请人:帕伦特琪公司