CN104382717A - 并联机构驱动智能遥控按摩床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种并联机构驱动智能遥控按摩床，它包括床架、三伸缩杆式空间并联机构、可控性气弹簧、螺旋丝杆传动机构、模块化床板、多运动形式按摩头和驱动控制模块。可控性气弹簧、螺旋丝杆传动机构、模块化床板和驱动控制模块安装在床架上，三伸缩杆式空间并联机构安装在螺旋丝杆传动机构上，多运动形式按摩头固定在三伸缩杆式空间并联机构上。实现了微动调节，精度高、响应速度快、结构灵活、刚度重量比大、成本低；能够对人体穴位进行揉搓、捏拿、锤击多种动作，能够实现躺式、坐式、侧身等多方式按摩；采用单片机编程，以超声波定位传感器为主要执行模块，使用遥控器实现各部分协同工作，可靠性与自动化程度高。

Description

并联机构驱动智能遥控按摩床

技术领域

本发明属于按摩床，具体涉及一种并联机构驱动智能遥控按摩床。

背景技术

现有按摩设备包括按摩椅、医疗床等，按摩椅只能进行坐式按摩，且按摩方位固定，按摩面积有限；医疗床只是实现床板前后、左右的翻动，不具备自动按摩功能，且普通病床的床板前后翻动多是依靠人力实现。上述按摩设备在多方位、高质量和自动化按摩方面存在不足。

发明内容

为了克服现有技术领域存在的上述缺陷，本发明的目的在于，提供一种并联机构驱动智能遥控按摩床，基于当前机械学中先进的并联机构，进行躺式、坐式、侧身等多方式按摩，并采用单片机编程，实现各功能的遥控式按键控制，达到最大限度的自动化。

本发明提供的并联机构驱动智能遥控按摩床，它包括床架、三伸缩杆式空间并联机构、可控性气弹簧、螺旋丝杆传动机构、模块化床板、多运动形式按摩头和驱动控制模块。其中，可控性气弹簧、螺旋丝杆传动机构、模块化床板和驱动控制模块安装在床架上，三伸缩杆式空间并联机构安装在螺旋丝杆传动机构上，多运动形式按摩头固定在三伸缩杆式空间并联机构上，床架装有万向轮，床架两侧设有防护扶手机构。三伸缩杆式空间并联机构包括运动上平台、伸缩杆、伸缩杆电机和下平台，伸缩杆分别通过球铰链、转动铰链和运动上平台、下平台连接，伸缩杆电机固定在伸缩杆上，运动上平台上开有三个孔。驱动控制模块包括超声波定位传感器、遥控器和单片机印刷电路板，单片机印刷电路板通过电线连接超声波定位传感器和各机构电机，螺旋丝杆传动机构、三伸缩杆式空间并联机构上均安装有超声波定位传感器，遥控器设有控制按键，遥控器采用单片机为控制中心。多运动形式按摩头包括两个按摩头、两个按摩头主轴、左侧齿轮、中间齿轮、右侧齿轮、中间齿轮主轴和按摩头电机，按摩头安装在按摩头主轴上，左侧齿轮、中间齿轮、右侧齿轮啮合连接，两个按摩头主轴分别穿过左侧齿轮和右侧齿轮的中间圆孔，中间齿轮主轴穿过中间齿轮的中间圆孔，按摩头电机安装在中间齿轮主轴上，按摩头主轴和中间齿轮主轴通过运动上平台上的孔固定在运动上平台上。螺旋丝杆传动机构包括两根X向运动导轨、一根X向运动丝杆、一根Y向运动导轨、一根Y向运动丝杆、两根支架和两根焊接杆，X向运动导轨和X向运动丝杆形成X向运动平面并安装在床架上，X向运动丝杆位于两根X向运动导轨之间，Y向运动导轨和Y向运动丝杆固定在两根支架上，两根焊接杆焊接在两根支架之间，形成Y向运动平面，两根X向运动导轨、X向运动丝杆通过支架上的孔穿过Y向运动平面，形成X向-Y向运动平面；Y向运动导轨和Y向运动丝杆通过螺母连接三伸缩杆式空间并联机构的下平台。X向运动丝杆和Y向运动丝杆上安装有电机。模块化床板分七块，分别为脚部床板、两块前部床板和四块中部床板，各块床板之间通过合页连接，两块前部床板上分别对应人体背部的肩井、大椎、风门、肺俞、脾俞、肾俞、腰俞七个穴位挖有七个按摩孔。可控性气弹簧一端连接模块化床板，一端连接床架。防护扶手机构为可转动式扶手机构，它包括竖杆、横杆和螺钉，竖杆和横杆以及竖杆和床架之间通过转动铰链相连。

本发明提供的并联机构驱动智能遥控按摩床，其有益效果在于，采用三伸缩杆式空间并联机构作为核心机构，可以实现微动调节，具有精度高、响应速度快、结构灵活、刚度重量比大、成本低等优点；能够对人体穴位进行揉搓、捏拿、锤击多种动作，能够实现躺式、坐式、侧身等多方式按摩；采用单片机编程，以超声波定位传感器为主要执行模块，定位精确，使用遥控器即可实现各部分协同工作，可靠性与自动化程度高。

附图说明

图1是本发明一个实施例的整体结构主视图；

图2是本发明一个实施例的整体结构俯视图；

图3是本发明一个实施例的三伸缩杆式空间并联机构主视图；

图4是本发明一个实施例的三伸缩杆式空间并联机构俯视图；

图5是本发明一个实施例的多运动形式按摩头主视图；

图6是本发明一个实施例的多运动形式按摩头俯视图；

图7是本发明一个实施例的螺旋丝杆传动机构结构图。

图中标注：

1.万向轮；2.床架；3.三伸缩杆式空间并联机构；4.可控性气弹簧；5.横杆；6.螺钉；7.竖杆；8.合页；9.脚部床板；10.螺旋丝杆传动机构；11.模块化床板；12.多运动形式按摩头；13.下平台；14.转动铰链；15.伸缩杆电机；16.伸缩杆；17.球铰链；18.运动上平台；19.按摩头电机；20.中间齿轮主轴；21.右侧齿轮；22.左侧齿轮；23.中间齿轮；24.按摩头主轴；25.按摩头；26.X向运动导轨；27.X向运动丝杆；28.X向运动导轨；29.Y向运动导轨；30.Y向运动丝杆；31.支架；32.焊接杆。

具体实施方式

下面参照附图，结合一个实施例，对本发明提供的并联机构驱动智能遥控按摩床进行详细的说明。

实施例

参照图1-图7，本实施例的并联机构驱动智能遥控按摩床，它包括床架2、三伸缩杆式空间并联机构3、可控性气弹簧4、螺旋丝杆传动机构10、模块化床板11、多运动形式按摩头12和驱动控制模块。可控性气弹簧4、螺旋丝杆传动机构10、模块化床板11和驱动控制模块安装在床架2上，三伸缩杆式空间并联机构3安装在螺旋丝杆传动机构10上，多运动形式按摩头12安装在三伸缩杆式空间并联机构3上，床架2装有万向轮1，床架2两侧设有防护扶手机构。三伸缩杆式空间并联机构3包括运动上平台18、伸缩杆16、伸缩杆电机15和下平台13，伸缩杆16分别通过球铰链17、转动铰链14和运动上平台18、下平台13连接，伸缩杆电机15固定在伸缩杆16上，运动上平台18上开有三个孔。驱动控制模块包括超声波定位传感器、遥控器和单片机印刷电路板，单片机印刷电路板通过电线连接超声波定位传感器和各机构电机，螺旋丝杆传动机构10、三伸缩杆式空间并联机构3上均安装有超声波定位传感器，遥控器设有控制按键，遥控器采用单片机为控制中心。多运动形式按摩头12包括两个按摩头25、两个按摩头主轴24、左侧齿轮22、中间齿轮23、右侧齿轮21、中间齿轮主轴20和按摩头电机19，按摩头25安装在按摩头主轴24上，左侧齿轮22、中间齿轮23、右侧齿轮21啮合连接，两个按摩头主轴24分别穿过左侧齿轮22和右侧齿轮21的中间圆孔，中间齿轮主轴20穿过中间齿轮23的中间圆孔，按摩头电机19安装在中间齿轮主轴20上，按摩头主轴24和中间齿轮主轴20通过运动上平台18上的孔固定在运动上平台18上。螺旋丝杆传动机构10包括两根X向运动导轨26、28，一根X向运动丝杆27，一根Y向运动导轨29，一根Y向运动丝杆30，两根支架31和两根焊接杆32；X向运动导轨26、28和X向运动丝杆27形成X向运动平面并安装在床架2上，X向运动丝杆27位于两根X向运动导轨26、28之间；Y向运动导轨29和Y向运动丝杆30固定在两根支架31上，两根焊接杆32焊接在两根支架31之间，形成Y向运动平面，两根X向运动导轨26、28和X向运动丝杆27通过支架31上的孔穿过Y向运动平面，形成X向-Y向运动平面；Y向运动导轨29和Y向运动丝杆30通过螺母连接三伸缩杆式空间并联机构3的下平台13。X向运动丝杆27和Y向运动丝杆30上安装有电机。模块化床板11分七块，分别为脚部床板9、两块前部床板和四块中部床板，各块床板之间通过合页8连接，两块前部床板上分别对应人体背部的肩井、大椎、风门、肺俞、脾俞、肾俞、腰俞七个穴位挖有七个按摩孔。可控性气弹簧4一端连接模块化床板11，一端连接床架2。防护扶手机构为可转动式扶手机构，它包括竖杆7、横杆5和螺钉6，竖杆7和横杆5以及竖杆7和床架2之间通过转动铰链相连。

并联机构驱动智能遥控按摩床的工作原理为：

通过控制伸缩杆电机15转动实现三伸缩杆式空间并联机构3在空间的调姿，如当三根伸缩杆16同时伸长缩短时，三伸缩杆式空间并联机构3则为沿Z轴的平动；当沿Z轴的伸缩杆16不动而其他方向的两个伸缩杆16伸长或缩短时，则为绕X轴或Y轴的转动；当其中一根伸缩杆16或两根伸缩杆16的运动速度和其他的伸缩杆16的运动速度不同时，则为空间复合运动。

三伸缩杆式空间并联机构3实现对模块化床板11工作位置以及人体不同按摩穴位的精确定位；多运动形式按摩头12实现对人体穴位的揉搓、捏拿、锤击等功能；依照人体主要穴位分布，在模块化床板11的合理位置且保证床板强度的情况下做一系列孔洞，模块化床板11在三伸缩杆式空间并联机构3的作用下能够实现前部顶起、两侧翻起等动作。

当人身体需要坐起时，启动相应电机，利用螺旋丝杆传动机构10驱动三伸缩杆式空间并联机构3运动到床头合适位置，通过控制伸缩杆16将前部床板顶起，可控性气弹簧4与模块化床板11同步运动，起到支撑作用。

当人身体需要侧翻时，启动相应电机，利用螺旋丝杆传动机构10驱动三伸缩杆式空间并联机构3运动到模块化床板11边缘合适位置，通过控制伸缩杆16将模块化床板11翻起，可控性气弹簧4与模块化床板11同步运动，起到支撑作用。

当三伸缩杆式空间并联机构3运动到按摩孔时，启动按摩头电机19，多运动形式按摩头12的中间齿轮23转动，同时带动左侧齿轮22和右侧齿轮21以同样的速度转动，随着转动按摩头25之间不停地进行揉搓、捏拿动作，同时依靠三伸缩杆式空间并联机构3运动平台的上下微动进行锤击动作。

对于床架2两侧防护扶手机构，采用可转动式扶手机构，通过螺钉6旋进与旋出实现防护扶手机构竖杆7的竖立与平放，并且放下后与模块化床板11平齐，为患者上下床提供了方便。

驱动控制模块采用单片机编程，以超声波定位传感器为主要执行模块，实现各功能的遥控式按键控制，达到最大限度的自动化。

Claims (8)

1.一种并联机构驱动智能遥控按摩床，其特征在于：它包括床架、三伸缩杆式空间并联机构、可控性气弹簧、螺旋丝杆传动机构、模块化床板、多运动形式按摩头、驱动控制模块，其中，可控性气弹簧、螺旋丝杆传动机构、模块化床板和驱动控制模块安装在床架上，三伸缩杆式空间并联机构安装在螺旋丝杆传动机构上，多运动形式按摩头安装在三伸缩杆式空间并联机构上，床架装有万向轮，床架两侧设有防护扶手机构。

2.根据权利要求1所述的并联机构驱动智能遥控按摩床，其特征在于：三伸缩杆式空间并联机构包括运动上平台、伸缩杆、伸缩杆电机和下平台，伸缩杆分别通过球铰链、转动铰链和运动上平台、下平台连接，伸缩杆电机固定在伸缩杆上，运动上平台上开有三个孔。

3.根据权利要求1所述的并联机构驱动智能遥控按摩床，其特征在于：驱动控制模块包括超声波定位传感器、遥控器和单片机印刷电路板，单片机印刷电路板通过电线连接超声波定位传感器和各机构电机，螺旋丝杆传动机构、三伸缩杆式空间并联机构上均安装有超声波定位传感器，遥控器设有控制按键，遥控器采用单片机为控制中心。

4.根据权利要求1所述的并联机构驱动智能遥控按摩床，其特征在于：多运动形式按摩头包括两个按摩头、两个按摩头主轴、左侧齿轮、中间齿轮、右侧齿轮、中间齿轮主轴和按摩头电机，按摩头安装在按摩头主轴上，左侧齿轮、中间齿轮、右侧齿轮啮合连接，两个按摩头主轴分别穿过左侧齿轮和右侧齿轮的中间圆孔，中间齿轮主轴穿过中间齿轮的中间圆孔，按摩头电机安装在中间齿轮主轴上，按摩头主轴和中间齿轮主轴通过运动上平台上的孔固定在三伸缩杆式空间并联机构上。

5.根据权利要求1所述的并联机构驱动智能遥控按摩床，其特征在于：螺旋丝杆传动机构包括两根X向运动导轨、一根X向运动丝杆、一根Y向运动导轨、一根Y向运动丝杆、两根支架和两根焊接杆，X向运动导轨和X向运动丝杆形成X向运动平面并安装在床架上，X向运动丝杆位于两根X向运动导轨之间，Y向运动导轨和Y向运动丝杆固定在两根支架上，两根焊接杆焊接在两根支架之间，形成Y向运动平面，两根X向运动导轨、X向运动丝杆通过支架上的孔穿过Y向运动平面，形成X向-Y向运动平面；Y向运动导轨和Y向运动丝杆通过螺母连接三伸缩杆式空间并联机构的下平台，X向运动丝杆和Y向运动丝杆上安装有电机。

6.根据权利要求1所述的并联机构驱动智能遥控按摩床，其特征在于：模块化床板分七块，分别为脚部床板、两块前部床板和四块中部床板，各块床板之间通过合页连接，两块前部床板上分别对应人体背部的肩井、大椎、风门、肺俞、脾俞、肾俞、腰俞七个穴位挖有七个按摩孔。

7.根据权利要求1所述的并联机构驱动智能遥控按摩床，其特征在于：可控性气弹簧一端连接模块化床板，一端连接床架。

8.根据权利要求1所述的并联机构驱动智能遥控按摩床，其特征在于：防护扶手机构为可转动式扶手机构，包括竖杆、横杆和螺钉，竖杆和横杆以及竖杆和床架之间通过转动铰链相连。