CN106625707A - 模块化对称转运护理机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体是一种模块化对称型转运护理机器人，由多个转运模块拼接而成，转运模块包括下层传动组件和上层传动组件；下层传动组件包括行走机架、第一电机、主动齿形带轮、张紧轮、多个行走从动齿形带轮以及同步齿形带，上层传动组件包括前后平行设置的两侧板、第二电机、与第二电机同轴连接的主动齿轮、与主动齿轮啮合的介轮、与介轮啮合的从动齿轮，主动辊、两张紧辊、平行设置在两张紧辊外侧的两托辊、设置在两侧板两端且与主动辊平行设置的端部辊以及PVC带。本发明能够在不改变患者的姿态而实现患者的在病床和担架车之间的转运，减轻了医护人员的劳动强度，避免了传统转运方式在转运过程中对患者带来的二次伤害。

Description

模块化对称转运护理机器人

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是一种模块化对称转运护理机器人。

背景技术

随着人民生活水平的提高和医疗保健行业的进步，人口老龄化已成为世界范围内的社会问题。中国不仅是世界上老龄化人口绝对数最多的国家,而且也是世界上老龄化速度最快的国家之一。人口老龄化的趋势使老人有更多患慢性病的机会,而慢性病的患者有较高的残疾机会、久病卧床机会、较差的功能状态和较高的死亡率,因而将出现一个健康最弱的群体。其中突出的现象就是高龄老年人自我照料能力减弱,对家庭、社区、政府依赖程度加大。目前“空巢家庭”已成为社会发展的必然趋势，家庭式护理对老年人的关照日趋减弱，客观上增加了老年人、卧床病人护理的困难。

传统上对于久病卧床、行动不便的老人和术前术后患者的转运，通常采用的是手抱、肩抬、多人抬担架车等人工方式，转运过程中具有一定的风险，会对病人造成一定的痛苦甚至二次伤害，同时对于长期从事转运护理的人来说也会造成一定的机能损伤。针对以上情况，研发一种舒适、安全、智能的医用转运设备是十分迫切和必要的。

发明内容

本发明针对传统对老人和病人的转运护理需要的劳动强度大且容易造成二次伤害的问题而研究设计一种在转运过程中部改变病人的位姿，实现对受伤、瘫痪或受伤前后患者的自动搬移的模块化对称转运护理机器人。

为解决技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种模块化对称型转运护理机器人，用于将病人在床和担架车之间转运，其特征在于，所述转运护理机器人由多个转运模块拼接而成，所述转运模块包括用来将转运护理机器人移动到床/担架车上的下层传动组件和用来将病人移动到转运护理机器人上的上层传动组件；所述下层传动组件包括行走机架、固定在行走机架上的第一电机、与所述第一电机同轴设置的行走主动齿形带轮、平行设置在所述行走主动齿形带轮两侧的张紧轮、左右方向排列成一排且与行走主动齿形带轮平行设置的多个行走从动齿形带轮以及同步齿形带，所述同步齿形带的上层从行走主动齿形带轮上方绕过后从两侧的张紧轮下方绕过，然后分别从最左端和最右端的行走从动齿形带轮的上方绕到下方，进而同步齿形带与所有行走从动齿形带轮啮合；所述行走主动齿形带轮、张紧轮和行走从动齿形带轮均架设在所述行走机架上；所述上层传动组件包括前后平行设置的两侧板、固定在侧板上的第二电机、与所述第二电机同轴连接的主动齿轮、设置在第二电机上且与所述主动齿轮啮合的介轮、与所述介轮啮合的从动齿轮，与所述从动齿轮同轴连接的主动辊、平行设置在所述主动辊两侧的两张紧辊、平行设置在两张紧辊外侧的两托辊、设置在两侧板两端且与主动辊平行设置的端部辊以及PVC带，所述PVC带从主动辊的下方绕过后顺次从张紧辊和托辊的上方绕过，最后从端部辊的下方绕到上方。

进一步地，所述两侧壁的上部固定有盖板，所述PVC带绕到端部辊上方后，贴合在盖板的上表面，被盖板支撑。

进一步地，所述行走机架上安装有耳板，一纵梁穿过耳板并搭接到侧板上将上层传动组件与下层传动组件连接；所述转运护理机器人还包括：连接相邻两转运模块的连接装置，所述连接装置包括：固定连接在侧板上的法兰、凸铰链、凹铰链和铰链销轴，所述法兰中心具有安装孔，所述纵梁穿过耳板且两端伸入到法兰中心的安装孔中，所述凸铰链的一端具有凸台，另一端伸入到法兰的安装孔中，所述凹铰链的一端具有与凸台相适配的凹槽，另一端伸入到另一转运模块的法兰的安装孔中，将凸台伸入到凹槽中，铰链销轴穿过凹铰链和凸铰链的凸台，将两相邻转运模块连接在一起。

进一步地，所述转运护理机器人还包括张紧机构，所述张紧机构包括:固定在侧板上的张紧架压板、张紧推板和张紧螺钉，所述侧板上具有向上倾斜的直槽，所述张紧推板设置在直槽内，所述张紧辊设置在张紧推板的端部，张紧螺钉穿过所述张紧推板且顶紧在所述张紧架压板上，通过调节张紧螺钉的长度来调节张紧辊的高度以对PVC带张紧。

进一步地，所述行走机架上具有长槽，所述张紧轮的两端设置在所述长槽内，一顶紧螺栓从行走机架的上方穿入到长槽内，将张紧轮向下顶紧，拧紧顶紧螺栓，顶紧螺栓的端面压紧张紧轮向下移动，张紧力增大，反之张紧轮在同步齿形带的作用下向上移动，张紧力减小。

进一步地，所述端部辊分为三段，所述转运模块左右两侧具有端部架，所述端部架连接在两侧板之间，所述端部架上具有四个与其固定连接的支撑块，所述端部辊包括端部辊轴和端部辊筒，三段端部辊的端部辊轴分别被支撑块支撑固定。

进一步地，所述转运模块为四个。

进一步地，所述转运护理机器人还包括设置在其前后端的起抬部件，所述起抬部件包括安装在前后端转运模块侧板上的提手座和通过销钉连接在提手座上的提手。

进一步地，所述主动辊外面包裹一层聚氨酯。

更进一步地，所述张紧轮、行走从动齿形带轮、张紧辊和端部辊均为辊轴外套设辊筒

相对于现有技术，本发明显而易见地具有以下有益效果：

1、通过下层传动组件带动整个转运护理机器人左右移动，以将转运护理机器人转移到担架车或病床上，在下层传动组件带动转运护理机器人左右移动的同时，上层传动组件将人通过PVC逐渐转运到转运护理机器人上，应用本发明设备，看护人员能够独自把患者从转运护理机器人搬移到担架车/病床上，或从担架车/病床上转运到转运护理机器人上，而不改变患者的姿态，不仅减轻了医护人员的劳动强度，而且增强了患者的安全感和舒适度，同时避免了传统转运方式在转运过程中对患者带来的二次伤害。

2、采用模块化设计，将整个转运护理机器人分割成多个相同的模块，方便产品运输，且组装方便，只需通过销钉将凸铰链和凹铰链连接在一起即可组装完成。

3、主动辊外面包裹一层聚氨酯，增大对PVC带的摩擦力，提高了传动效率。

4、转运护理机器人可根据需要双向转运。

附图说明

图1是本发明实施例转运护理机器人整体结构图；

图2是本发明实施例转运模块立体图；

图3是本发明实施例上层传动组件立体图；

图4是图3中A部放大图；

图5是本发明实施例张紧机构立体图；

图6是本发明实施例第一电机及主动齿轮连接图；

图7是本发明实施例上层传动PVC带缠绕示意图；

图8是本发明实施例下层传动结构图；

图9是本发明实施例下层传动同步齿形带缠绕示意图；

图10是本发明实施例上层传动组件和下层传动组件连接示图；

图11是本发明实施例相邻转运模块连接爆炸图；

图12是本发明实施例起抬部件与侧板连接示意图；

图13是本发明实施例张紧轮与行走支架连接爆炸图。

图中，1、转运模块，20、行走机架，201、长槽，21、第一电机，22、行走主动齿形带轮，23、张紧轮，24、行走从动齿形带轮，25、同步齿形带，26、耳板，27、纵梁，28、顶紧螺栓，40、侧板，401、直槽，41、第二电机，42、主动齿轮，43、介轮，44、从动齿轮，45、主动辊，46、张紧辊，47、托辊，48、端部辊，481、端部辊轴，482、端部辊筒，49、PVC带，50、盖板，51、端部架，52、支撑块，60、法兰，61、凸铰链，611、凸台，62、凹铰链，621、凹槽，63、铰链销轴，70、张紧架压板，71、张紧推板，72、张紧螺钉，80、提手座，81、提手。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1-图13所示的模块化对称型转运护理机器人，用于将病人在床和担架车之间转运，转运护理机器人由多个转运模块1拼接而成，本实施例中具有四个转运模块1，转运模块1包括用来将转运护理机器人移动到床/担架车上的下层传动组件和用来将病人移动到转运护理机器人上的上层传动组件；通过上层传动和下层传动相结合实现将病人在担架车和病床之间的转移。

如图8和图9所示，下层传动组件包括行走机架20、固定在行走机架20上的第一电机21、与第一电机21同轴设置的行走主动齿形带轮22、平行设置在行走主动齿形带轮22两侧的张紧轮23、左右方向排列成一排且与行走主动齿形带轮22平行设置的多个行走从动齿形带轮24以及同步齿形带25，同步齿形带25的上层从行走主动齿形带轮22上方绕过后从两侧的张紧轮23下方绕过，然后分别从最左端和最右端的行走从动齿形带轮24的上方绕到下方，进而同步齿形带25与所有行走从动齿形带轮24啮合；行走主动齿形带轮22、张紧轮23和行走从动齿形带轮24均架设在行走机架20上。

如图3-图7所示，上层传动组件包括前后平行设置的两侧板40、固定在侧板40上的第二电机41、与第二电机41同轴连接的主动齿轮42、设置在第二电机41上且与主动齿轮42啮合的介轮43、与介轮43啮合的从动齿轮44，与从动齿轮44同轴连接的主动辊45、平行设置在主动辊45两侧的两张紧辊46、平行设置在两张紧辊46外侧的两托辊47、设置在两侧板40两端且与主动辊45平行设置的端部辊48以及PVC带49，PVC带49从主动辊45的下方绕过后顺次从张紧辊46和托辊47的上方绕过，最后从端部辊48的下方绕到上方。两侧壁的上部固定有盖板50，PVC带49绕到端部辊48上方后，贴合在盖板50的上表面，被盖板50支撑。

结合图10和图11，行走机架20上安装有耳板26，一纵梁27穿过耳板26并搭接到侧板40上将上层传动组件与下层传动组件连接；转运护理机器人还包括：连接相邻两转运模块1的连接装置，连接装置包括：固定连接在侧板40上的法兰60、凸铰链61、凹铰链62和铰链销轴63，法兰60中心具有安装孔，纵梁27穿过耳板26且两端伸入到法兰60中心的安装孔中，凸铰链61的一端具有凸台611，另一端伸入到法兰60的安装孔中，凹铰链62的一端具有与凸台611相适配的凹槽621，另一端伸入到另一转运模块1的法兰60的安装孔中，将凸台611伸入到凹槽621中，铰链销轴63穿过凹铰链62和凸铰链61的凸台611，将两相邻转运模块1连接在一起。

转运护理机器人还包括张紧机构，参见图5，张紧机构包括:固定在侧板40上的张紧架压板70、张紧推板71和张紧螺钉72，侧板40上具有向上倾斜的直槽401，张紧推板71设置在直槽401内，张紧辊46设置在张紧推板71的端部，张紧螺钉72穿过张紧推板71且顶紧在张紧架压板70上，通过调节张紧螺钉72的长度来调节张紧辊46的高度以对PVC带49张紧。

参见图13，行走机架20上具有长槽201，张紧轮23的两端设置在长槽201内，一顶紧螺栓28从行走机架20的上方穿入到长槽201内，将张紧轮23向下顶紧，拧紧顶紧螺栓28，顶紧螺栓28的端面压紧张紧轮23向下移动，张紧力增大，反之张紧轮23在同步齿形带25的作用下向上移动，张紧力减小。

本实施例中，端部辊48分为三段，转运模块1左右两侧具有端部架51，端部架51连接在两侧板40之间，端部架51上具有四个与其固定连接的支撑块52，端部辊48包括端部辊轴481和端部辊筒482，三段端部辊48的端部辊轴481分别被支撑块52支撑固定。

参见图12，转运护理机器人还包括设置在其前后端的起抬部件，起抬部件包括安装在前后端转运模块1侧板40上的提手座80和通过销钉连接在提手座80上的提手81，提手81可以相对于提手座80旋转90°。

为了增大了摩擦系数，提高与PVC带49之间的动力传递效率，主动辊45外面包裹一层聚氨酯。

本实施例中，张紧轮23、行走从动齿形带轮24、张紧辊46和端部辊48均为辊轴外套设辊筒，辊轴不动，随着带的移动辊筒转动。

本实施例中下层传动采用履带式输送，为转运护理机器人提供较高的承载能力和较强附着力，确保了搬移设备的稳定性；控制过程中应使上层传动组件的PVC带49速度与下成传动组件的同步齿形带25的速度一致，以确保转运的舒适性。

具体地，若将躺在病床上的病人转运到位于其左侧的转运护理机器人上，下层传动组件的第一电机21驱动同步齿形带25顺时针转动，将护理转运机器人逐渐移动到病床上，同时上层传动组件的第二电机41驱动PVC带49逆时针转动，慢慢伸入到病人身体下，并靠身体与PVC带49的摩擦力将病人逐渐运送到转运护理机器人上，当病人完全被运送到转运护理机器人上后，第二电机41停止转动，且第一电机21转动，驱动同步齿形带25转动，最终使整个转运护理机器人离开病床，行驶到担架车或者别的设备上去。将转运护理机器人上的病人放到担架车或者别的设备以及转运护理机器人离开的过程与上述过程相反。

上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种模块化对称型转运护理机器人，用于将病人在床和担架车之间转运，其特征在于：所述转运护理机器人由多个转运模块(1)拼接而成，所述转运模块(1)包括用来将转运护理机器人移动到床/担架车上的下层传动组件和用来将病人移动到转运护理机器人上的上层传动组件；所述下层传动组件包括行走机架(20)、固定在行走机架(20)上的第一电机(21)、与所述第一电机(21)同轴设置的行走主动齿形带轮(22)、平行设置在所述行走主动齿形带轮(22)两侧的张紧轮(23)、左右方向排列成一排且与行走主动齿形带轮(22)平行设置的多个行走从动齿形带轮(24)以及同步齿形带(25)，所述同步齿形带(25)的上层从行走主动齿形带轮(22)上方绕过后从两侧的张紧轮(23)下方绕过，然后分别从最左端和最右端的行走从动齿形带轮(24)的上方绕到下方，进而同步齿形带(25)与所有行走从动齿形带轮(24)啮合；所述行走主动齿形带轮(22)、张紧轮(23)和行走从动齿形带轮(24)均架设在所述行走机架(20)上；所述上层传动组件包括前后平行设置的两侧板(40)、固定在侧板(40)上的第二电机(41)、与所述第二电机(41)同轴连接的主动齿轮(42)、设置在第二电机(41)上且与所述主动齿轮(42)啮合的介轮(43)、与所述介轮(43)啮合的从动齿轮(44)，与所述从动齿轮(44)同轴连接的主动辊(45)、平行设置在所述主动辊(45)两侧的两张紧辊(46)、平行设置在两张紧辊(46)外侧的两托辊(47)、设置在两侧板(40)两端且与主动辊(45)平行设置的端部辊(48)以及PVC带(49)，所述PVC带(49)从主动辊(45)的下方绕过后顺次从张紧辊(46)和托辊(47)的上方绕过，最后从端部辊(48)的下方绕到上方。

2.根据权利要求1所述的模块化对称型转运护理机器人，其特征在于，两所述侧壁的上部固定有盖板(50)，所述PVC带(49)绕到端部辊(48)上方后，贴合在盖板(50)的上表面，被盖板(50)支撑。

3.根据权利要求1所述的模块化对称型转运护理机器人，其特征在于，所述行走机架(20)上安装有耳板(26)，一纵梁(27)穿过耳板(26)并搭接到侧板(40)上将上层传动组件与下层传动组件连接；所述转运护理机器人还包括：连接相邻两转运模块(1)的连接装置，所述连接装置包括：固定连接在侧板(40)上的法兰(60)、凸铰链(61)、凹铰链(62)和铰链销轴(63)，所述法兰(60)中心具有安装孔，所述纵梁(27)穿过耳板(26)且两端伸入到法兰(60)中心的安装孔中，所述凸铰链(61)的一端具有凸台(611)，另一端伸入到法兰(60)的安装孔中；所述凹铰链(62)的一端具有与凸台(611)相适配的凹槽(621)，另一端伸入到另一转运模块(1)的法兰(60)的安装孔中，将凸台(611)伸入到凹槽(621)中，铰链销轴(63)穿过凹铰链(62)和凸铰链(61)的凸台(611)，将两相邻转运模块(1)连接在一起。

4.根据权利要求1所述的模块化对称转运护理机器人，其特征在于，所述转运护理机器人还包括张紧机构，所述张紧机构包括:固定在侧板(40)上的张紧架压板(70)、张紧推板(71)和张紧螺钉(72)，所述侧板(40)上具有向上倾斜的直槽(401)，所述张紧推板(71)设置在直槽(401)内，所述张紧辊(46)设置在张紧推板(71)的端部，张紧螺钉(72)穿过所述张紧推板(71)且顶紧在所述张紧架压板(70)上，通过调节张紧螺钉(72)的长度来调节张紧辊(46)的高度以对PVC带(49)张紧。

5.根据权利要求1所述的模块化对称转运护理机器人，其特征在于，所述行走机架(20)上具有长槽(201)，所述张紧轮(23)的两端设置在所述长槽(201)内，一顶紧螺栓(28)从行走机架(20)的上方穿入到长槽(201)内，将张紧轮(23)向下顶紧，拧紧顶紧螺栓(28)，顶紧螺栓(28)的端面压紧张紧轮(23)向下移动，张紧力增大，反之张紧轮(23)在同步齿形带(25)的作用下向上移动，张紧力减小。

6.根据权利要求1所述的模块化对称转运护理机器人，其特征在于，所述端部辊(48)分为三段，所述转运模块(1)左右两侧具有端部架(51)，所述端部架(51)连接在两侧板(40)之间，所述端部架(51)上具有四个与其固定连接的支撑块(52)，所述端部辊(48)包括端部辊轴(481)和端部辊筒(482)，三段端部辊(48)的端部辊轴(481)分别被支撑块(52)支撑固定。

7.根据权利要求1所述的模块化对称转运护理机器人，其特征在于，所述转运模块(1)为四个。

8.根据权利要求1所述的模块化对称转运护理机器人，其特征在于，所述转运护理机器人还包括设置在其前后端的起抬部件，所述起抬部件包括安装在前后端转运模块(1)侧板(40)上的提手座(80)和通过销钉连接在提手座(80)上的提手(81)。

9.根据权利要求1所述的模块化对称转运护理机器人，其特征在于，所述主动辊(45)外面包裹一层聚氨酯。

10.根据权利要求1所述的模块化对称转运护理机器人，其特征在于，所述张紧轮(23)、行走从动齿形带轮(24)、张紧辊(46)和端部辊(48)均为辊轴外套设辊筒。