CN107080650A - 一种气动防褥床垫 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气动防褥床垫，包括上层的波动床垫和下层的翻身床垫，以及用于控制床垫各项气动功能的控制器；所述翻身床垫包括四个气囊，通过气囊充气和放气，推动使用者由仰卧变为侧卧；所述波动床垫包括多个支撑用户的条状气室，通过波动程序的控制，对所述多个条状气室进行动态充气和放气，形成多个条状气室的波动过程，通过气室交替波动，交叉循环支撑使用者。本发明对于长期卧床的病人，可促进血液循环，预防褥痔，实现智能高效的保健护理。

Description

一种气动防褥床垫
【技术领域】
本发明属于康复医疗护理机器人领域，尤其涉及一种气动防褥床垫。
【背景技术】
中国人口老龄化发展日趋严峻，部分城市出现“空巢家庭”情况，社会中一部分有功能障碍的老年人、残疾人和伤、病人，也越来越受到社会的的关注，这部分病人在治疗和康复过程中，一般需要长期卧床，病人的后背和臀部因长期局部受压，造成血液循环不畅，容易导致褥疮发生，危害病人健康。
由于病人长期得不到锻炼，肌肉易产生废弃性萎缩，关节挛缩和僵硬，可导致多种并发症的产生。若是家庭家人通过请人照顾的方式来解决这个问题，但这种方法既费时又费力，而且病人不能够24小时被人照顾。近年来，我国对国民的身体健康状况越来越重视，不仅改善各种医疗设备，而且通过医保方式提高和保证我们的生活水平。但目前一些对于瘫痪伤残病人的专门用具仍处于一般水平，因此，为这些人群找到一种新型智能的护理床尤为重要。
【发明内容】
为了解决现有技术中的上述问题，本发明主要针对于老年人、孕妇、长期卧床者、失能(半失能)患者和术后恢复患者，结合机器人学、人体运动学、人体工程学等理论进行设计，提出的一种气动防褥床垫。
本发明采用的技术方案具体如下：
一种气动防褥床垫，包括上层的波动床垫、下层的翻身床垫以及控制器和波动程序模块；其中
所述翻身床垫包括第一床垫、背部左侧气囊、背部右侧气囊、腰臀部左侧气囊、腰臀部右侧气囊，上述四个气囊设置在所述第一床垫上，背部左侧气囊和背部右侧气囊并列设置，对应于卧床使用者的背部，腰臀部左侧气囊和腰臀部右侧气囊并列设置，对应于卧床使用者的腰臀部；所述第一床垫内具有第一充气装置，用于在所述控制器的控制下给上述四个气囊分别充气和放气；
所述波动床垫包括第二床垫和设置在第二床垫内的多个平行的条状气室，每个条状气室结构相同，且上部呈多个球状凸起；所述第二床垫内具有第二充气装置，用于在所述控制器的控制下给所述多个条状气室分别充气和放气；
所述波动程序模块，由所述控制器执行以实现所述条状气室的波动过程，设每个条状气室都具有最小充气量Pmin和最大充气量Pmax，所述波动床垫从头部到尾部共有N个平行的条状气室，从头至尾分别为气室R1，气室R2，……，气室RN；则所述波动程序模块由所述控制器执行以实现下述步骤：
设定波动的波长λ，满足4≤λ≤N，且λ为偶数；设定波动变换的周期T，所述周期T是两个相邻的波动状态之间的固定时间段；
计算如下长度为λ的充气量序列Ai(0≤i＜λ，i为整数)：
当0≤i≤λ/2时，
当λ/2＜i＜λ时，
设波动开始的时间点为0，则在波动开始后的第K个周期内(K≥1)，即时间在(K-1)T到KT的时间段内，条状气室Rm(1≤m≤N)的充气量Pm满足如下公式：
当K≤m时，Pm＝A0；
当K＞m时，Pm＝AS，S＝(K-m)modλ。
进一步地，使用者可通过所述控制器设置翻身床垫的翻身模式。
进一步地，所述翻身模式包括递推式推背翻身模式，即通过滑动推背、渐变式充放气改变推背力量大小，动态改变身体接触部分受力状况和受力位置。
进一步地，所述翻身模式包括定时双向自动翻身。
进一步地，所述翻身模式包括中低频滚动翻身。
进一步地，所述定时可以设置为30分钟、60分钟或120分钟。
进一步地，翻身床垫的翻身角度限制在0到60度。
进一步地，使用者可通过所述控制器设置波动床垫的波动过程。
进一步地，使用者可通过所述控制器更改所述波长的值，但应当满足4≤λ≤N，且λ为偶数。
本方法的有益效果为：对于长期卧床的病人，促进血液循环，预防褥痔，实现智能高效的保健护理。
【附图说明】
此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1是本发明的总体结构示意图。
图2是本发明翻身床垫的结构示意图。
图3是本发明波动床垫的结构示意图。
【具体实施方式】
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
参见附图1，其示出了本发明气动防褥床垫的总体结构图，本发明的气动防褥床垫包括双层结构，上层的波动床垫和下层的翻身床垫，此外还包括用于控制床垫各项气动功能的控制器(图中未示出)。
参见附图2，其示出了下层翻身床垫的结构图，所述翻身床垫包括床垫1、背部左侧气囊、背部右侧气囊、腰臀部左侧气囊、腰臀部右侧气囊。上述4个气囊设置在所述床垫1上，背部左侧气囊和背部右侧气囊并列设置，对应于卧床使用者的背部，腰臀部左侧气囊和腰臀部右侧气囊并列设置，对应于卧床使用者的腰臀部。
此外，在床垫1内部还具有第一充气装置，用于给上述四个气囊充气和放气。当背部左侧气囊和腰臀部左侧气囊充气，背部右侧气囊和腰臀部右侧气囊未充气时，背部左侧气囊和腰臀部左侧气囊就推动上层的波动床垫的左侧，从而可以实现使用者向右翻身，从仰卧变为向右侧卧。反之，当背部右侧气囊和腰臀部右侧气囊充气，背部左侧气囊和腰臀部左侧气囊未充气时，就可以实现使用者向左翻身，从仰卧变为向左侧卧。
使用者可以通过控制器设置翻身床垫的翻身模式，例如递推式推背翻身、定时双向自动翻身、中低频滚动翻身等。
递推式推背翻身通过滑动推背、渐变式充放气改变推背力量大小，动态改变身体接触部分受力状况和受力位置。
定时双向自动翻身，可选择实现30分钟、60分钟或120分钟的双向自动翻身功能，在到达指定时间间隔后，转换翻身方向。
中低频滚动翻身，可实现一定频率下连续地翻身，每次翻身都更换翻身方向。
优选的，翻身角度限制在0到60度。
参见附图3，其示出了上层波动床垫的结构，所述波动床垫包括床垫2和设置在床垫2内的多个平行的条状气室，每个条状气室上部呈多个球状凸起，以支撑卧床的使用者。床垫2内具有第二充气装置，用于给所述多个条状气室分别充气和放气。所述控制器可以通过执行预定程序，对所述多个条状气室进行动态充气和放气，形成多个条状气室的波动过程，通过气室交替波动，交叉循环支撑使用者，动态改变身体接触部分的受力位置。
对于所述预定程序实现的波动过程，用户可以通过控制器自行定义，但是为了提供给使用者更加舒适的感受，更好地促进使用者背部血液循环，本发明提出了一种优选的波动程序，具体描述如下：
首先，本发明每个条状气室的结构是相同的，并且都具有最小充气量Pmin和最大充气量Pmax，所述波动床垫从头部到尾部共有N个平行的条状气室，从头至尾分别为气室R1，气室R2，……，气室RN。
设定波动的波长λ，该波长可以由用户通过控制器更改，但是应当满足下式：4≤λ≤N，且λ为偶数。另外，还需设定波动变换的周期T，所述周期T是两个相邻的波动状态之间的固定时间段。
基于上述条件设置，计算出一个长度为λ的充气量序列Ai(0≤i＜λ，i为整数)，该序列具体定义如下：
当0≤i≤λ/2时，
当λ/2＜i＜λ时，
每个条状气室的充气量就按照该充气量序列Ai循环变化。具体地，设波动开始的时间点为0，则在波动开始后的第K个周期内，即时间在(K-1)T到KT的时间段内(K≥1)，条状气室Rm(1≤m≤N)的充气量Pm满足如下公式：
当K≤m时，Pm＝A0；
当K＞m时，Pm＝AS，S＝(K-m)modλ。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (9)

1.一种气动防褥床垫，其特征在于，包括上层的波动床垫、下层的翻身床垫以及控制器和波动程序模块；其中
所述翻身床垫包括第一床垫、背部左侧气囊、背部右侧气囊、腰臀部左侧气囊、腰臀部右侧气囊，上述四个气囊设置在所述第一床垫上，背部左侧气囊和背部右侧气囊并列设置，对应于卧床使用者的背部，腰臀部左侧气囊和腰臀部右侧气囊并列设置，对应于卧床使用者的腰臀部；所述第一床垫内具有第一充气装置，用于在所述控制器的控制下给上述四个气囊分别充气和放气；
所述波动床垫包括第二床垫和设置在第二床垫内的多个平行的条状气室，每个条状气室结构相同，且上部呈多个球状凸起；所述第二床垫内具有第二充气装置，用于在所述控制器的控制下给所述多个条状气室分别充气和放气；
所述波动程序模块，由所述控制器执行以实现所述条状气室的波动过程，设每个条状气室都具有最小充气量Pmin和最大充气量Pmax，所述波动床垫从头部到尾部共有N个平行的条状气室，从头至尾分别为气室R1，气室R2，……，气室RN；则所述波动程序模块由所述控制器执行以实现下述步骤：
设定波动的波长λ，满足4≤λ≤N，且λ为偶数；设定波动变换的周期T，所述周期T是两个相邻的波动状态之间的固定时间段；
计算如下长度为λ的充气量序列Ai(0≤i＜λ，i为整数)：
当0≤i≤λ/2时，
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当λ/2＜i＜λ时，
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设波动开始的时间点为0，则在波动开始后的第K个周期内(K≥1)，即时间在(K-1)T到KT的时间段内，条状气室Rm(1≤m≤N)的充气量Pm满足如下公式：
当K≤m时，Pm＝A0；
当K＞m时，Pm＝AS，S＝(K-m)modλ。
2.根据权利要求1所述的气动防褥床垫，其特征在于，使用者可通过所述控制器设置翻身床垫的翻身模式。
3.根据权利要求2所述的气动防褥床垫，其特征在于，所述翻身模式包括递推式推背翻身模式，即通过滑动推背、渐变式充放气改变推背力量大小，动态改变身体接触部分受力状况和受力位置。
4.根据权利要求2-3任意一项所述的气动防褥床垫，其特征在于，所述翻身模式包括定时双向自动翻身。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的气动防褥床垫，其特征在于，所述翻身模式包括中低频滚动翻身。
6.根据权利要求4所述的气动防褥床垫，其特征在于，所述定时可以设置为30分钟、60分钟或120分钟。
7.根据权利要求1-6所述的气动防褥床垫，其特征在于，翻身床垫的翻身角度限制在0到60度。
8.根据权利要求1所述的气动防褥床垫，其特征在于，使用者可通过所述控制器设置波动床垫的波动过程。
9.根据权利要求1所述的气动防褥床垫，其特征在于，使用者可通过所述控制器更改所述波长的值，但应当满足4≤λ≤N，且λ为偶数。
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