CN104369179B - 一种多模式医疗转移机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多模式医疗转移机器人,包括机架，机架的底部设有用以驱动机架行走的行驶轮和与行驶轮共同支撑整个机架的支撑轮，机架的上部设有伸出机架外的支撑盘，支撑盘上设有多条吊带，每条吊带对应设有调整吊带长度的收卷机构，所述吊带的一端固定在收卷机构上，另一端朝下延伸并形成自由端，还包括用以支撑伤病人员的吊衣，吊衣通过多个连接件可拆卸地连接在对应的所述自由端上，在机架上还设有用以带动机架移动的驱动装置。采用本发明的技术方案后，通过机架、收卷机构、吊带以及吊衣的配合可以采用仰卧转移和坐立转移等多种模式对伤病人员进行转移，还可以实现辅助行走和颈椎治疗等辅助康复和治疗。

Description

一种多模式医疗转移机器人

技术领域

本发明属医疗辅助设备领域，具体涉及一种多模式医疗转移机器人。

背景技术

中国正处于人口老龄化问题的风口浪尖，有专家预测，到2030年我国老龄人口比重将占总人口的20.4％，这会给医疗系统带来了一个很大难题。在现今医院，对于一些下肢受伤或者残疾的病人和长年卧床的老人从病床到其他地方的转移，通常都是依靠身强力壮的医护人员来完成。而现今医护人员人手有限，不可能将每位老人都照顾的十分周到。并且对于绝大多数医护人员来说，想要将缺乏自主移动能力的病人从轮椅搬到床上或者牵着他们进行康复治疗，都是相当有难度的。如有不注意很容易给身板脆弱或不能轻易触碰的人带来更大的伤害。瘫痪病人、腿脚受伤的病人和常年卧床的老年人在床、座椅、轮椅、坐便器之间实现安全转移给护理人员带来较大的劳动强度。而且采用传统的人工转移，不方便对伤病人员进行康复训练，还可能带来护理风险。

鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作方便、能够方便各种伤病人员转移且能辅助康复训练和治疗的多模式医疗转移机器人。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

一种多模式医疗转移机器人,包括机架，机架的底部设有用以带动机架行走的行驶轮和与行驶轮共同支撑整个机架的支撑轮，机架的上部设有伸出机架外的支撑盘，支撑盘上设有多条吊带，每条吊带对应设有调整吊带长度的收卷机构，所述吊带的一端固定在收卷机构上，另一端朝下延伸形成自由端，还包括用以支撑伤病人员的吊衣，吊衣通过多个连接件可拆卸地连接在对应的所述自由端上，在机架上还设有用以驱动行驶轮转动的驱动装置。

较佳地，所述吊带为四条，每条吊带对应设置一个所述收卷机构，四个所述收卷机构等间距环设在所述支撑盘上，所述收卷机构为蜗轮蜗杆电机，蜗轮蜗杆电机的输出轴与所述吊带固定连接，所述支撑盘上对应所述吊带开设有供所述吊带从所述支撑盘的上端面向下端面穿出的导孔。

作为本发明的进一步改进，所述支撑盘上同轴心设置有可转动的大齿盘，大齿盘上固定连接有支撑块，支撑块上形成四个伸出大齿盘外的凸耳，所述收卷机构固定在对应的凸耳上，所述导孔为环设在所述大齿盘外围的弧形长孔，还包括固定在所述支撑盘上的步进电机，步进电机的输出轴连接有与大齿盘啮合的小齿盘。

较佳地，所述行驶轮包括分设在所述机架两侧的第一行驶轮与第二行驶轮，第一行驶轮与第二行驶轮之间穿设有第一转轴，还包括套设在第一转轴上的第一链轮与第二链轮，第一链轮与第一行驶轮固定连接，第一链轮通过第一链条与第一驱动电机传动连接，第二链轮与第二行驶轮固定连接，第二链轮通过第二链条与第二驱动电机传动连接，第一驱动电机与第二驱动电机均固定在所述机架上。

作为本发明的进一步改进，所述机架的两侧分设有倾斜设置的支杆，所述支撑轮为万向轮，个数为两个，对应设置在支杆的下端，所述万向轮包括轮体、连接在轮体上的支架以及可相对所述支架转动的支撑板，支撑板上固定连接有第一齿轮，第一齿轮与支杆固定连接，所述支架上固定有舵机，舵机的舵盘连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮。

作为本发明的进一步改进，还包括可转动架设在所述机架上的第二转轴，第二转轴的两端分别与两根所述支杆连接，还包括用以带动第二转轴转动的调整机构。

作为一种优选方式，所述调整机构包括丝杆电机，丝杆电机固定在所述机架上，丝杆电机通过联轴器连接有丝杆，丝杆上设有丝杆螺母，丝杆螺母固定连接有顶杆，顶杆与丝杆平行设置，顶杆的端部固定连接有摆动件，摆动件上固定有连杆，连杆固定在所述第二转轴的中部。

较佳地，所述连接件为插扣，插扣包括插座和与插座配合的插舌，插座固定连接在所述吊带上，所述插舌固定在所述吊衣上。

在上述方案中，所述吊衣包括支撑垫，支撑垫的两侧各设有一块护垫，护垫与支撑垫之间通过插扣组件活动连接，护垫上设有多个所述插舌，所述吊衣上设有用于辅助固定伤病人员的固定带。

在上述方案中，所述驱动装置为固定在所述机架上的推动手柄，所述收卷机构的控制开关设置在推动手柄上。

采用本发明的技术方案后，先将吊衣穿带至伤病人员的身上，之后通过连接件将吊衣连接到吊带上，通过收卷机构使吊带上升一定高度将伤病人员抬起原来的地方，通过驱动装置带动整个机架移动，将伤病人员转移至需要的地方时，通过收卷机构使吊带下降至合适位置，将吊衣从吊带上拆卸下来，并将吊衣从伤病人员身上脱下，伤病人员的转移非常方便。由于吊带的长度可以调整，通过调整不同吊带的长度，可以采用多种模式来转移伤病人员，当一些重症或者手术后的伤病人员需要保持仰卧状态时，将多条吊带调整至相同长度使吊衣的支撑部位处于同一水平面；当伤病人员从病床上转移至吊衣后成平躺状态，通过调整收卷机构使位于伤病人员肩膀处的吊带缩短，使伤病人员缓缓由平躺状态变到坐立状态，之后通过收卷机构使所有吊带上升一定高度并通过驱动机构对伤病人员进行转移，如此，可以以坐立模式对伤病人员转移；通过控制吊带的长短以及吊衣对伤病人员的支撑部位，使吊衣辅助支撑伤病人员的肩部，伤病人员则利用腿部支撑身体，在机架移动过程中伤病人员可以进行步态训练和腿部力量的康复；再者，还可以利用吊带和吊衣对伤病人员的颈部进行牵引，辅助治疗颈椎病，如此本发明通过机架、收卷机构、吊带以及吊衣的配合可以采用多种模式对伤病人员进行转移，还可以辅助康复和治疗。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为发明的另一个角度的结构示意图(图中支撑盘未示出)；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明支撑盘和收卷机构的结构示意图；

图5为本发明中吊衣的一种结构示意图。

图中：

10-机架11-连接柱

12-延伸臂20-行走轮

21-第一行驶轮22-第二行驶轮

23-第一转轴31-轮体

32-支架33-支撑板

34-舵机35-第一齿轮

36-第二齿轮40-支撑盘

41-收卷机构42-吊带

43-导孔44-步进电机

45-小齿盘46-大齿盘

47-支撑块48-凸耳

411-控制开关50-支杆

60-推动手柄70-吊衣

71-支撑垫72-护垫

73-插扣组件74-固定带

80-伺服电机81-丝杆

82-丝杆螺母83-顶杆

84-摆动件85-第二转轴

86-连杆91-插座

92-插舌

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。

参照图1至图5，一种多模式医疗转移机器人,包括机架10，机架10的底部设有用以带动机架10行走的行驶轮20和与行驶轮20共同支撑整个机架10的支撑轮。机架10的上部固定有向上延伸的连接柱11，连接柱11上固定有水平延伸的延伸臂12，延伸臂12上连接有伸出机架10外的支撑盘40。支撑盘40上设有多条吊带42，每条吊带42对应设有调整吊带42长度的收卷机构41，所述吊带42的一端固定在收卷机构41上，另一端朝下延伸形成自由端，还包括用以支撑伤病人员的吊衣70，吊衣70通过多个连接件可拆卸地连接在对应的所述自由端上，在机架10上还设有用以驱动行驶轮20转动的驱动装置。

作为本发明的一种优选方式，所述吊带42为四条，每条吊带42对应设置一个所述收卷机构41，四个所述收卷机构41等间距环设在所述支撑盘40上。所述收卷机构41为蜗轮蜗杆电机，蜗轮蜗杆电机的输出轴与所述吊带42固定连接，所述支撑盘40上对应所述吊带42开设有供所述吊带42从所述支撑盘40的上端面向下端面穿出的导孔43。通过驱动蜗轮蜗杆电机，蜗轮蜗杆电机的输出轴转动带动吊带42的收卷或者下放，实现吊带42长度的调整。

作为本发明的进一步改进，所述支撑盘40上同轴心设置有可转动的大齿盘46，大齿盘46上固定连接有支撑块47，支撑块47上形成四个伸出大齿盘46外的凸耳48，凸耳48与支撑盘40之间形成一定的容置空间，所述收卷机构41固定在对应的凸耳48上。所述导孔43为环设在所述大齿盘46外围的弧形长孔，弧形长孔所在的圆与大齿盘46同心设置，在实施例中每条吊带42对应设置一个弧形长孔。在所述支撑盘40上还固定有步进电机44，步进电机44的输出轴连接有与大齿盘46啮合的小齿盘45。通过驱动步进电机44带动小齿盘45转动，进而带动大齿盘46转动一定的角度，如此可以实现四条吊带42的转动，从而改变吊衣70的朝向，方便将吊衣70上的伤病人员以某一朝向转移至所需的位置。四条吊带42可以沿着弧形长孔在弧形长孔内移动，本领域的技术人员可以根据需要设置弧形长孔的长度以调整吊带42的移动范围。

在本发明中，行驶轮20可以直接采用人工推动，例如通过在机架10上设置推杆，推动推杆，带动行驶轮20滚动以实现机架10的移动。作为优选，行驶轮20采用电机驱动，所述行驶轮20包括分设在所述机架10两侧的第一行驶轮21与第二行驶轮22，第一行驶轮21与第二行驶轮22之间穿设有第一转轴23，还包括套设在第一转轴23上的第一链轮(图中未示出)与第二链轮(图中未示出)，第一链轮与第一行驶轮21固定连接，第一链轮通过第一链条(图中未示出)与第一驱动电机(图中未示出)传动连接，第二链轮与第二行驶轮22固定连接，第二链轮通过第二链条(图中未示出)与第二驱动电机(图中未示出)传动连接，第一驱动电机与第二驱动电机均固定在所述机架10上。如此，通过第一驱动电机和第二驱动电机分别驱动第一行驶轮21和第二行驶轮22转动，实现机架10的移动，通过控制第一驱动电机和第二驱动电机的转速，利用第一行驶轮21与第二行驶轮22之间的差速还可以实现机架10的转向。

作为本发明的进一步改进，所述机架10的两侧分设有倾斜设置的支杆50，所述支撑轮为万向轮，个数为两个，对应设置在支杆50的下端，所述万向轮包括轮体31、连接在轮体31上的支架32以及可相对所述支架32转动的支撑板33。为了更加方便控制机架10的转向，在支撑板33上固定连接有第一齿轮35，第一齿轮35与支杆50固定连接，所述支架32上固定有舵机34，舵机34的舵盘(图中未示出)连接有与第一齿轮35啮合的第二齿轮36。通过驱动舵机34，舵机34带动舵盘转动实现第二齿轮36的转动，进而带动第一齿轮35的转动，从而使支撑板33转向，实现支撑轮的转向，最终带动机架10的转向。

为了使机架10高度可以进行调整，作为本发明的进一步改进，还包括可转动架设在所述机架10上的第二转轴85，第二转轴85的两端分别与两根所述支杆50连接，在第二转轴85与机架10的连接处还设有轴承以方便第二转轴85的转动，还包括用以带动第二转轴85转动的调整机构。作为一种优选方式，所述调整机构包括丝杆电机80，丝杆电机80固定在所述机架10上，丝杆电机80通过联轴器连接有丝杆81，丝杆81上设有丝杆螺母82，丝杆螺母82固定连接有顶杆83，顶杆83与丝杆81平行设置，顶杆83的端部固定连接有摆动件84，摆动件84设置第二转轴85的下方，摆动件84上固定有连杆86，连杆86固定在所述第二转轴85的中部。通过驱动丝杆电机80，丝杆螺母82在丝杆81上移动，丝杆螺母82的移动带动顶杆83移动，顶杆83通过摆动件以及连杆86带动第二转轴85转动，第二转轴85的转动带动两根支杆50上抬或者下降，从而使机架10整体高度升高或者降低，实现机架10高度的调整，方便对伤病人员进行转移。

作为本发明的优选方式，所述连接件为插扣，插扣包括插座91和与插座91配合的插舌92，插座91固定连接在所述吊带42上，所述插舌92固定在所述吊衣70上，所述吊衣70上设有用于辅助固定伤病人员的固定带74，当伤病人员转移到吊衣70上，通过固定带74对伤病人员进行适当地固定，避免伤病人员滑落。

吊衣70的形状和大小可以根据需要进行设定，其主要用以对伤病人员起到支撑作用并配合吊带42共同转移伤病人员。作为其中的一种实施方式，所述吊衣70包括支撑垫71，支撑垫71的两侧各设有一块护垫72，护垫72与支撑垫71之间通过插扣组件73活动连接，护垫72上设有多个所述插舌92，在实施例中每个护垫72各设置有两个插舌92，四个插舌92一一对应吊带42上的插座91。固定带74也采用插扣组件，可以用来固定伤病人员的腿部或者腰部，保证伤病人员在转移过程中不易滑落，当然，也可以根据需要另外设置固定带用以固定伤病人员的其它部位。

在本发明的方案中，所述驱动装置为固定在所述机架10上的推动手柄60，所述收卷机构41的控制开关411设置在推动手柄60上。而在上述方案中提及的第一驱动电机、第二驱动电机、步进电机44以及舵机34的控制按钮均设置在推动手柄60上，护理人员手握推动手柄60用以引导机架10的行走，同时可以通过推动手柄60上的控制开关411以及控制按钮实现对整个机器人的控制。第一驱动电机、第二驱动电机、步进电机44、舵机34以及收卷电机41则由锂电池供电。而为更加方便整个机器人的控制，在机架10上设有控制电路板，控制电路板上设有单片机和型号为HC-05的蓝牙模块，单片机采用STC12C5A60S2，采集各电机和舵机转动的数据信息并对运动进行协调控制，设置蓝牙模块则可以实现无线控制，伤病人员可以通过手机来控制机架10的移动。

本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (8)

1.一种多模式医疗转移机器人,其特征在于：包括机架，机架的底部设有用以带动机架行走的行驶轮和与行驶轮共同支撑整个机架的支撑轮，机架的上部设有伸出机架外的支撑盘，支撑盘上设有多条吊带，每条吊带对应设有调整吊带长度的收卷机构，所述吊带的一端固定在收卷机构上，另一端朝下延伸形成自由端，还包括用以支撑伤病人员的吊衣，吊衣通过多个连接件可拆卸地连接在对应的所述自由端上，在机架上还设有用以驱动行驶轮转动的驱动装置,所述吊带为四条，每条吊带对应设置一个所述收卷机构，四个所述收卷机构等间距环设在所述支撑盘上，所述收卷机构为蜗轮蜗杆电机，蜗轮蜗杆电机的输出轴与所述吊带固定连接，所述支撑盘上对应所述吊带开设有供所述吊带从所述支撑盘的上端面向下端面穿出的导孔,所述支撑盘上同轴心设置有可转动的大齿盘，大齿盘上固定连接有支撑块，支撑块上形成四个伸出大齿盘外的凸耳，所述收卷机构固定在对应的凸耳上，所述导孔为环设在所述大齿盘外围的弧形长孔，还包括固定在所述支撑盘上的步进电机，步进电机的输出轴连接有与大齿盘啮合的小齿盘。

2.如权利要求1所述的多模式医疗转移机器人，其特征在于：所述行驶轮包括分设在所述机架两侧的第一行驶轮与第二行驶轮，第一行驶轮与第二行驶轮之间穿设有第一转轴，还包括套设在第一转轴上的第一链轮与第二链轮，第一链轮与第一行驶轮固定连接，第一链轮通过第一链条与第一驱动电机传动连接，第二链轮与第二行驶轮固定连接，第二链轮通过第二链条与第二驱动电机传动连接，第一驱动电机与第二驱动电机均固定在所述机架上。

3.如权利要求1所述的多模式医疗转移机器人，其特征在于：所述机架的两侧分设有倾斜设置的支杆，所述支撑轮为万向轮，个数为两个，对应设置在支杆的下端，所述万向轮包括轮体、连接在轮体上的支架以及可相对所述支架转动的支撑板，支撑板上固定连接有第一齿轮，第一齿轮与支杆固定连接，所述支架上固定有舵机，舵机的舵盘连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮。

4.如权利要求3所述的多模式医疗转移机器人，其特征在于：还包括可转动架设在所述机架上的第二转轴，第二转轴的两端分别与两根所述支杆连接，还包括用以带动第二转轴转动的调整机构。

5.如权利要求4所述的多模式医疗转移机器人，其特征在于：所述调整机构包括丝杆电机，丝杆电机固定在所述机架上，丝杆电机通过联轴器连接有丝杆，丝杆上设有丝杆螺母，丝杆螺母固定连接有顶杆，顶杆与丝杆平行设置，顶杆的端部固定连接有摆动件，摆动件上固定有连杆，连杆固定在所述第二转轴的中部。

6.如权利要求1所述的多模式医疗转移机器人，其特征在于：所述连接件为插扣，插扣包括插座和与插座配合的插舌，插座固定连接在所述吊带上，所述插舌固定在所述吊衣上。

7.如权利要求6所述的多模式医疗转移机器人，其特征在于：所述吊衣包括支撑垫，支撑垫的两侧各设有一块护垫，护垫与支撑垫之间通过插扣组件活动连接，护垫上设有多个所述插舌，所述吊衣上设有用于辅助固定伤病人员的固定带。

8.如权利要求1所述的多模式医疗转移机器人，其特征在于：所述驱动装置为固定在所述机架上的推动手柄，所述收卷机构的控制开关设置在推动手柄上。