CN107773226B - 生命体征模拟测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生命体征模拟测试装置，包括：测试单元和生命体征模拟单元；测试单元包括：第一机架，以及设置在第一机架的内部、用于将其扩张或收缩产生的作用力施加在待测样品上的第一气囊；生命体征模拟单元包括：用于模拟人体的呼吸频率和呼吸强度的呼吸模拟单元；和/或，用于模拟人体的心跳频率和心跳强度的心跳模拟单元。采用本发明提供的生命体征模拟测试装置，可以实现在待测样品上施加频率和强度可控的力，使待测样品输出与所施加的力相对应的测试信号；同时，可以任意地设置呼吸和心跳的起始时间，从而控制呼吸和心跳的同步性，这使测试结果更加能够真实的反映出模拟的人体实际的呼吸和心跳等生命体征信息。

Description

生命体征模拟测试装置

技术领域

本发明涉及传感测试技术领域，具体提供了一种生命体征模拟测试装置。

背景技术

当今，人们更加注重个人健康问题，因此，对健康监测产品需求量也越来越大。这些健康监测产品通常是通过获取人体生命体征信息，然后对所获取的人体生命体征信息进行对比分析，根据比对分析结果判断个人的健康情况。据调查，现在一些公司正在开发或已经开发出许多不同种类的健康监测产品，这些公司在开发或生产健康监测产品过程中，都需要一个能够检验健康监测产品质量的装置，而市场又缺少这种生命体征模拟测试装置。

虽然已经有部分公司初步地研发出了生命体征模拟测试装置，但是，这些测试装置都是利用复杂的机械结构直接在待测样品(如健康监测产品)上施加一定的力来模拟人体生命体征信息。然而这些生命体征模拟测试装置只是能够简单地模拟出人体的生命体征信号，其并不能反映生命体征的真实状况。造成这一问题的主要原因在于，人体的生命体征信息是不稳定的，对于不同的人，其生命体征信息不同，即使是同一个人，随着时间、身体状况、运动状态的变化，生命体征信息也会发生变化，例如人在运动前和运动后，呼吸就不同，运动后的呼吸频率和呼吸强度明显高于运动前的呼吸频率和呼吸强度；现有的生命体征模拟测试装置仅能够提供稳定的生命体征信息，而稳定的生命体征信息又不足以用于准确验证、分析健康监测产品的质量。

发明内容

本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种生命体征模拟测试装置，用于解决现有的生命体征模拟测试装置仅能输出稳定的生命体征信息而无法反映人体生命体征时刻变化的缺陷。

本发明提供了一种生命体征模拟测试装置，其包括：测试单元和生命体征模拟单元；其中，测试单元包括：第一气囊和第一机架；其中，第一气囊设置在第一机架的内部，用于将其扩张或收缩产生的作用力施加在待测样品上；第一气囊与第一机架或者第一气囊与生命体征模拟测试装置的放置平面之间形成有容纳空间，容纳空间内设置有待测样品，待测样品放置在第一机架或生命体征模拟测试装置的放置平面上；生命体征模拟单元包括：呼吸模拟单元和/或心跳模拟单元；其中，呼吸模拟单元与测试单元中的第一气囊相连，用于模拟人体的呼吸频率和呼吸强度，以使第一气囊扩张或收缩产生的作用力施加在待测样品上；心跳模拟单元与测试单元中的第一气囊相连，用于模拟人体的心跳频率和心跳强度，以使第一气囊扩张或收缩产生的作用力施加在待测样品上。

进一步地，呼吸频率和心跳频率满足预设呼吸频率和预设心跳频率的设置需求；和/或，呼吸强度和心跳强度满足预设呼吸强度和预设心跳强度的设置需求。

进一步地，测试单元还包括：设置在第一机架内部的样品台；其中，第一气囊与样品台之间形成有容纳空间，容纳空间内设置有待测样品，待测样品放置在样品台上。

进一步地，呼吸模拟单元包括：通过第一导气管与第一气囊连通的第二气囊，以及能够承载并反复挤压第二气囊以改变第一气囊内的充气量的第一驱动机构。

进一步地，第一驱动机构包括：能够承载第二气囊的第二机架，可转动地设置在第二机架上的第一转动件，以及设置在第二机架上的第一转动源；其中，第一转动件能够反复挤压第二气囊，第二气囊被挤压后使其内部的部分气体经第一导气管进入第一气囊内；第一转动源与第一转动件相连，用于为第一转动件提供动力，以使第一转动件转动。

进一步地，第一转动件包括可转动地设置在第二机架上的第一转轴，以及设置在第一转轴上的第一轮状体；其中，第一转轴能够在第一转动源的驱动下带动第一轮状体转动。

进一步地，第一轮状体的横截面为椭圆形；其中，椭圆形的长轴半径为12-14mm，椭圆形的短轴半径为9-11mm。

进一步地，第一驱动机构还包括：设置于第一转动件与第二气囊之间的第一缓冲式传动器；其中，第一缓冲式传动器用于在第一转动件的驱动下使第一缓冲式传动器反复挤压第二气囊。

进一步地，第一缓冲式传动器包括依次远离第一转动件的第一传动板和第二传动板，以及设置于第一传动板和第二传动板之间的第一弹性伸缩件。

进一步地，第一缓冲式传动器还包括多个第一导向杆；其中，第一导向杆的一端在贯穿第一弹性伸缩件之后固定在第二传动板上，第一导向杆的另一端可滑动地贯穿第一传动板。

进一步地，第二机架包括用于承载第二气囊的第一载物台和垂直地设置于第一载物台上的第一支撑板；其中，第一轮状体通过第一转轴可转动地设置在第一支撑板上，且第一转轴与第一载物台相平行。

进一步地，第一驱动机构还包括：贯穿第一支撑板的至少一个第一限位杆；其中，第一限位杆位于第一缓冲式传动器的上部，用于限定第一缓冲式传动器的反弹位置。

进一步地，心跳模拟单元包括：通过第二导气管与第一气囊连通的第三气囊，以及能够承载并反复挤压第三气囊以改变第一气囊内的充气量的第二驱动机构。

进一步地，第二驱动机构包括：能够承载第三气囊的第三机架，可转动地设置在第三机架上的第二转动件，以及设置在第三机架上的第二转动源；其中，第二转动件能够反复挤压第三气囊，第三气囊被挤压后使其内部的部分气体经第二导气管进入第一气囊内；第二转动源与第二转动件相连，用于为第二转动件提供动力，以使第二转动件转动。

进一步地，第二转动件包括可转动地设置在第三机架上的第二转轴，以及设置在第二转轴上的第二轮状体；其中，第二转轴能够在第二转动源的驱动下带动第二轮状体转动。

进一步地，第二轮状体的横截面为椭圆形或圆形；其中，椭圆形的长轴半径为10-12mm，椭圆形的短轴半径为9-11mm；圆形的半径为9-11mm。

进一步地，在第二轮状体的外周表面上间隔地设置有用于挤压第三气囊的多个凸起。

进一步地，凸起是以第二轮状体的横截面的外边缘为圆心且半径是1-2mm的半圆柱体。

进一步地，半圆柱体的数量是两个；其中，两个半圆柱体间的中心连线穿过第二轮状体的横截面的圆心。

进一步地，第二驱动机构还包括：设置于第二转动件与第三气囊之间的第二缓冲式传动器；其中，第二缓冲式传动器用于在第二转动件的驱动下，使第二缓冲式传动器反复挤压第三气囊。

进一步地，第二缓冲式传动器包括依次远离第二转动件的第三传动板和第四传动板，以及设置于第三传动板和第四传动板之间的第二弹性伸缩件。

进一步地，第二缓冲式传动器还包括多个第二导向杆；其中，第二导向杆的一端在贯穿第二弹性伸缩件之后固定在第四传动板上，第二导向杆的另一端可滑动地贯穿第三传动板。

进一步地，第三机架包括用于承载第三气囊的第二载物台和垂直地设置于第二载物台上的第二支撑板；其中，第二轮状体通过第二转轴可转动地设置在第二支撑板上，且第二转轴与第二载物台相平行。

进一步地，第二驱动机构还包括：贯穿第二支撑板的至少一个第二限位杆；其中，第二限位杆位于第二缓冲式传动器的上部，用于限定第二缓冲式传动器的反弹位置。

进一步地，还包括与第一气囊相连的总气量调整组件。

进一步地，总气量调整组件包括与第一气囊相连的且带释压阀的补气气囊。

进一步地，还包括与第一气囊相连的压力监测装置。

进一步地，第一机架包括底板、顶板以及设置于顶板和底板之间的支撑侧板；第一气囊固定设置在顶板上。

根据本发明提供的生命体征模拟测试装置，通过呼吸模拟单元和/或心跳模拟单元模拟人体呼吸和/或心跳，并通过控制第一气囊扩张或收缩模拟人体呼吸和/或心跳等人体生命体征信息。采用本发明提供的生命体征模拟测试装置，可以实现在待测样品上施加频率和强度可控的力，使待测样品输出与所施加的力相对应的测试信号；同时，可以任意地设置呼吸和心跳的起始时间，从而控制呼吸和心跳的同步性，这使测试结果更加能够真实的反映出模拟的人体实际的呼吸和心跳等生命体征信息。

附图说明

图1示出了本发明提供的生命体征模拟测试装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例的生命体征模拟测试装置的第一转动件中的第一轮状体的横截面示意图；

图3示出了本发明提供的生命体征模拟测试装置的第一缓冲传动器的结构示意图；

图4a示出了本发明提供的生命体征模拟测试装置的第二转动件中的第二轮状体的横截面示意图；

图4b示出了本发明提供的生命体征模拟测试装置的另一种第二转动件中的第二轮状体的横截面示意图；

图5示出了本发明提供的生命体征模拟测试装置的第二缓冲传动器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明提供了一种生命体征模拟测试装置，其包括：测试单元和生命体征模拟单元；其中，测试单元包括：第一气囊和第一机架；第一气囊设置在第一机架的内部，用于将其扩张或收缩产生的作用力施加在待测样品上；第一气囊与第一机架或者第一气囊生命体征模拟测试装置的放置平面之间形成有容纳空间，容纳空间内设置有待测样品，待测样品放置在第一机架或生命体征模拟测试装置的放置平面上；生命体征模拟单元包括：呼吸模拟单元和/或心跳模拟单元；呼吸模拟单元与测试单元中的第一气囊相连，用于模拟人体的呼吸频率和呼吸强度，以使第一气囊扩张或收缩产生的作用力施加在待测样品上；心跳模拟单元与测试单元中的第一气囊相连，用于模拟人体的心跳频率和心跳强度，以使第一气囊扩张或收缩产生的作用力施加在待测样品上。

可选地，本发明提供的生命体征模拟测试装置中的测试单元还进一步包括：设置在第一机架内部的样品台；第一气囊与样品台之间形成有容纳空间，容纳空间内设置有待测样品，待测样品放置在样品台上。

图1示出了本发明提供的生命体征模拟测试装置的结构示意图。如图1所示，该生命体征模拟测试装置包括测试单元1和生命体征模拟单元(图中未标出)；其中，测试单元1包括：第一气囊11、第一机架12和样品台13；第一气囊11设置在第一机架12的内部，用于将第一气囊11扩张或收缩产生的作用力施加在待测样品4上；样品台13也设置在第一机架12的内部，用于承载放置待测样品4；生命体征模拟单元包括：呼吸模拟单元2和心跳模拟单元3；呼吸模拟单元2与测试单元1中的第一气囊11相连，用于模拟人体的呼吸频率和呼吸强度，以使第一气囊11扩张或收缩产生的作用力施加在待测样品4上；心跳模拟单元3与测试单元1中的第一气囊11相连，用于模拟人体的心跳频率和心跳强度，以使第一气囊11扩张或收缩产生的作用力施加在待测样品4上。

进一步地，第一机架12包括顶板121和底板122及设置于底板122和顶板121之间的支撑侧板123；其中，第一气囊11固定设置在顶板121上。可选地，顶板121采用非弹性材料，并且其位置固定，以此保证在第一气囊11在相同的气体含量的情况下对待测样品4施加的作用力相同，保证测试结果的准确性及可靠性。

其中，第一气囊11与样品台13之间形成有容纳空间，容纳空间内设置有待测样品4，且待测样品4放置在样品台13上。除此之外，也可以将本发明提供的生命体征模拟测试装置中的样品台13省略，直接使用第一机架12的底板122或本发明提供的生命体征模拟测试装置的放置平面承载放置待测样品4。具体地，若直接使用第一机架12的底板122承载放置待测样品4，则第一气囊11与第一机架12的底板122之间形成有容纳空间，容纳空间内设置有待测样品4，待测样品4放置在第一机架12的底板122上；若直接使用本发明提供的生命体征模拟测试装置的放置平面承载放置待测样品4，则第一气囊11与本发明提供的生命体征模拟测试装置的放置平面之间形成有容纳空间，容纳空间内设置有待测样品4，待测样品4放置在本发明提供的生命体征模拟测试装置的放置平面上。本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不作限定。

另外，为了使测试环境更加接近人体所处的实际环境，使采用本发明提供的生命体征模拟测试装置的测试结果更加准确可靠，样品台13可以选用硬质材料或具有弹性的软质材料(如橡胶、硅胶或海绵等)制作而成，此处不作限定。例如：若需要模拟人体躺在海绵床垫上的呼吸和心跳时，为了使测试环境更加接近人体所处的实际环境，样品台13优选采用具有弹性的海绵材料制作而成，这样能够使采用本发明提供的生命体征模拟测试装置的测试结果更加准确可靠。若直接使用第一机架12的底板122承载放置待测样品4，为了使测试环境更加接近人体所处的实际环境，使采用本发明提供的生命体征模拟测试装置的测试结果更加准确可靠，第一机架12的底板122可以选用硬质材料或具有弹性的软质材料(如橡胶、硅胶或海绵等)制作而成，此处不作限定。例如：若需要模拟人体躺在橡胶床垫上的呼吸和心跳时，为了使测试环境更加接近人体所处的实际环境，第一机架12的底板122优选采用具有弹性的硅胶材料制作而成，这样能够使采用本发明提供的生命体征模拟测试装置的测试结果更加准确可靠。若直接使用本发明提供的生命体征模拟测试装置的放置平面承载放置待测样品4，为了使测试环境更加接近人体所处的实际环境，使采用本发明提供的生命体征模拟测试装置的测试结果更加准确可靠，本发明提供的生命体征模拟测试装置的放置平面可以为硬质材料或具有弹性的软质材料(如橡胶、硅胶或海绵等)的放置平面，此处不作限定。例如：若需要模拟人体躺在橡胶床垫上的呼吸和心跳时，为了使测试环境更加接近人体所处的实际环境，本发明提供的生命体征模拟测试装置的放置平面优选为具有弹性的硅胶放置平面，这样能够使采用本发明提供的生命体征模拟测试装置的测试结果更加准确可靠。

进一步地，采用本发明提供的生命体征模拟测试装置进行测试的待测样品4可以为摩擦发电机和/或压电发电机以及包括摩擦发电机和/或压电发电机的相关产品(如包括摩擦发电机和/或压电发电机的生理监测传感带等)，当然也可以为其它能够应用本发明提供的生命体征模拟测试装置进行测试的待测样品，本领域技术人员可以根据需要对相关待测样品进行测试，此处不作限定。其中，上述摩擦发电机可以为现有技术中的摩擦发电机，例如：摩擦发电机为三层结构、四层结构、五层居间薄膜结构或五层居间电极结构摩擦发电机，上述摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面，且上述摩擦发电机具有至少两个信号输出端；上述压电发电机也可以为现有技术中的压电发电机，例如：压电发电机为采用氧化锌、压电陶瓷、聚偏氟乙烯、多孔聚丙烯、多孔聚四氟乙烯等压电材料制作而成的压电发电机，上述压电发电机具有至少两个信号输出端。为了便于理解和描述，下面以待测样品4为包括摩擦发电机的生理监测传感带(以下简称生理监测传感带)为例进行详细介绍。

呼吸模拟单元2与测试单元1中的第一气囊11相连，用于模拟人体的呼吸频率和呼吸强度。其可以通过改变第一气囊11中的充气量，使第一气囊11扩张或收缩，从而使第一气囊11扩张或收缩产生的作用力施加在生理监测传感带上，即使生理监测传感带中构成摩擦界面的两个表面接触或分离，进而模拟出人体的呼吸。

心跳模拟单元3与测试单元1中的第一气囊11相连，用于模拟人体心跳频率和心跳强度。其也可以通过改变第一气囊11中的充气量，使第一气囊11扩张或收缩，从而使第一气囊11扩张或收缩产生的作用力施加在生理监测传感带上，即使生理监测传感带中构成摩擦界面的两个表面接触或分离，进而模拟出人体的心跳。

在本发明提供的生命体征模拟测试装置中，通过呼吸模拟单元2以及心跳模拟单元3使第一气囊11扩张或收缩，从而使生理监测传感带中构成摩擦界面的两个表面随第一气囊11的扩张或收缩实现接触或分离，这种方式与在构成摩擦界面的两个表面上施加外力使其被动接触或分离模拟人体的呼吸和心跳的方式相比，不仅使测试环境更加接近人体所处的实际环境，同时也使采用本发明提供的生命体征模拟测试装置的测试结果更加准确可靠。

在正常情况下，人体在呼吸时会伴随有心脏跳动，也就是说，待测样品4监测到的信号是呼吸和心跳的复合信号。若模拟这种人体呼吸与心跳相伴发生的过程，生命体征模拟单元需同时包括呼吸模拟单元2和心跳模拟单元3，且呼吸模拟单元2和心跳模拟单元3需同时工作，以模拟出人体呼吸与心跳相伴发生的现象。但是，由于人体实际的呼吸频率和呼吸强度以及心跳频率和心跳强度不同，因此，可以根据人体实际的呼吸频率和呼吸强度以及心跳频率和心跳强度确定与人体实际的呼吸频率和呼吸强度以及心跳频率和心跳强度相同的预设呼吸频率和预设呼吸强度以及预设心跳频率和预设心跳强度，并通过调整呼吸模拟单元2的呼吸频率和呼吸强度以及心跳模拟单元3的心跳频率和心跳强度来满足预设呼吸频率和预设呼吸强度以及预设心跳频率和预设心跳强度的设置需求(如使呼吸模拟单元2的呼吸频率和呼吸强度以及心跳模拟单元3的心跳频率和心跳强度来等于预设呼吸频率和预设呼吸强度以及预设心跳频率和预设心跳强度)。另外，由于人体实际的呼吸和心跳在大多数情况下，不能同步发生，因此，还可以通过调整呼吸模拟单元2和心跳模拟单元3的起始工作时间来控制模拟的人体的呼吸和心跳的同步性。

在本发明的具体实施方式中，如图1所示，呼吸模拟单元2包括：通过第一导气管(图中未标出)与第一气囊11连通的第二气囊21，以及能够承载并以预设呼吸频率和/或预设呼吸强度反复挤压第二气囊21以改变第一气囊11内的充气量的第一驱动机构22。其中，第一驱动机构22以预设呼吸频率和/或预设呼吸强度反复挤压第二气囊21，而第二气囊21在受到第一驱动机构22的反复挤压后会不断地改变第一气囊11内的充气量，最终使第一气囊11以预设呼吸频率和/或预设呼吸强度扩张或收缩。

具体地，在第一驱动机构22挤压第二气囊21时，第二气囊21内的气体含量降低，体积减小，第二气囊21中的部分气体通过第一导气管进入第一气囊11，使第一气囊11中的气体含量增加，体积增大，实现第一气囊11的扩张，从而使第一气囊11在生理监测传感带4上施加模拟人体吸气时产生的作用力，进而使生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面相互接触；当第二气囊21从被挤压状态恢复至原始状态时，第一气囊11中的部分气体通过第一导气管流至第二气囊21中，使第一气囊11中的气体含量降低，体积减小，实现第一气囊11的收缩，从而使第一气囊11在生理监测传感带4上施加模拟人体呼气时产生的作用力，进而使生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面相互分离。第一气囊11随着第二气囊21的收缩或扩张而实现以预设呼吸频率和/或预设呼吸强度的扩张或收缩，此过程与人体实际呼吸时胸膛的膨胀与收缩过程十分接近，提高了测试结果的准确度。此外，通过第一导气管将第一气囊11与第二气囊21连通，能使呼吸模拟单元2与测试单元1及生理监测传感带4分开设置，从而降低呼吸模拟单元2对生理监测传感带4产生的电磁干扰，这也提高了测试结果的准确度。

在呼吸模拟单元2中，第一驱动机构22包括能够承载第二气囊21的第二机架221，可转动地设置在第二机架221上的第一转动件222，以及设置在第二机架221上的第一转动源223；其中，第一转动件222能够以预设呼吸频率和/或预设呼吸强度转动反复挤压第二气囊21，第二气囊21被挤压后使其内部的部分气体经第一导气管进入第一气囊11内，而第二气囊21在受到第一转动件222的反复挤压后会不断地改变第一气囊11内的充气量，最终使第一气囊11以呼吸频率和/或预设呼吸强度扩张或收缩；第一转动源223与第一转动件222相连，用于为第一转动件222提供动力，以使第一转动件222转动，并且第一转动源223的转动频率可根据预设呼吸频率进行调节，使其满足预设呼吸频率的设置需求。

进一步地，第一转动件222包括可转动地设置在第二机架221上的第一转轴(图中未标出)和设置在第一转轴上的第一轮状体(图中未标出)；第一转轴能够在第一转动源223的驱动下带动第一轮状体转动。其中，第一轮状体结构优选为偏心轮。

具体地，如图2所示，第一转动件222中的第一轮状体的横截面为椭圆形，该椭圆形的长轴半径R1为12-14mm，短轴半径R2为9-11mm。优选地，该椭圆形的长轴半径R1为13mm，短轴半径R2为10mm。在本具体实施方式中，第一转动件222在第一转动源223的作用下，利用第一转动件222中的第一轮状体的外形及第一转动件222的转动可以反复挤压第二气囊21，第二气囊21被挤压后使其内部的部分气体经第一导气管进入第一气囊11内，而第二气囊21在受到第一转动件222的反复挤压后会不断地改变第一气囊11内的充气量，最终使第一气囊11扩张或收缩。

由此可知，通过调节第一转动件222中横截面为椭圆形的第一轮状体的长轴长度及短轴长度来调节第一转动件222对第二气囊21的挤压程度，从而控制第一气囊11内的充气量，进而达到对生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面的摩擦程度的控制，以实现对呼吸模拟单元2的呼吸强度的控制，也就是说，呼吸模拟单元2的呼吸强度与第一转动件222中横截面为椭圆形的第一轮状体的长轴长度和短轴长度有关，即第一转动件222中横截面为椭圆形的第一轮状体的长轴长度与短轴长度的差值越大，第一转动件222对第二气囊21施加的作用力越大，呼吸模拟单元2的呼吸强度越大。

具体地，如图2所示，若第一转动件222中横截面为椭圆形的第一轮状体的短轴长度固定不变，随着其长轴长度的增加，即长轴半径R1与短轴半径R2的差值逐渐增大，第一转动件222对第二气囊21施加的作用力逐渐增大，呼吸模拟单元2的呼吸强度也逐渐增大，反之亦然，此处不再赘述；若第一转动件222中横截面为椭圆形的第一轮状体的长轴长度固定不变，随着其短轴长度的增加，即长轴半径R1与短轴半径R2的差值逐渐减小，第一转动件222对第二气囊21施加的作用力逐渐减小，呼吸模拟单元2的呼吸强度也逐渐减小，反之亦然，此处不再赘述。

其中，第一转动源223可以为液压缸系统、气压缸系统或直线电机系统等能够进行反复伸缩运动的直线驱动系统。具体地，第一转动源223也可包括第一转动输出装置2231，如电动机等，以及连接第一转动输出装置2231与第一转动件222的第一传动装置2232，如传动轴等。若第一转动输出装置2231为调速电动机，那么即可通过控制该调速电动机的转动速度来调节第一转动件222的转动频率，以达到调节呼吸模拟单元2的呼吸频率满足预设呼吸频率的设置需求的目的。

在该具体实施方式中，通过与第一气囊11连通的第二气囊21将生理监测传感带4与第一驱动机构22分开设置，且在此基础之上又通过相互独立的第一机架12和第二机架221分别承载生理监测传感带4和第一转动件222以及第一转动源223，这使得第二机架221因第一转动件222和第一转动源223工作而产生的震动不影响测试单元1的正常工作，提高了测试结果的准确度。

进一步地，如图1所示，第一驱动机构22还包括设置于第二气囊21与第一转动件222之间的第一缓冲式传动器224；第一缓冲式传动器224用于在第一转动件222的驱动下，使第一缓冲式传动器224反复挤压第二气囊21。第一转动件222在通过第一缓冲式传动器224反复挤压第二气囊21时，可以避免第一转动件222直接硬性地挤压第二气囊21，这不仅可以提高第二气囊21的使用寿命，避免第一转动件222直接对第二气囊21挤压造成的损坏，还可以促使第一转动件222对第二气囊21更加舒缓的施加压力，从而使采用本发明的生命体征模拟测试装置的测试过程更加接近人体实际的呼吸过程，进而使测试结果更加准确。

其中，第一缓冲式传动器224为能够执行弹性伸缩的构件或组件。具体地，如图3所示，在该具体实施方式中，第一缓冲式传动器224包括依次远离第一转动件222的第一传动板2241和第二传动板2242，以及设置于第一传动板2241和第二传动板2242之间的第一弹性伸缩件2243。通过第一弹性伸缩件2243的缓冲作用可以使第一转动件222对第二气囊21的挤压过程更加舒缓。可选地，第一弹性伸缩件2243以阵列形式排布于第一传动板2241和第二传动板2242上。

可选地，第一弹性伸缩件2243为橡胶块、硅胶块或弹簧等。例如：若第一弹性伸缩件2243为弹簧，根据胡克定律可知，可以通过弹簧压缩或释放的高度来判断出第一转动件222对第二气囊21施加的力的大小，从而判断出对第一气囊11内的充气量，进而判断出生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面的摩擦程度的大小，实现对呼吸模拟单元2的呼吸强度的监测。此外，还可在第二气囊21与第一缓冲式传动器224(第二传动板2242)之间设置压力传感器，以监测第二气囊21所受到的压力。

进一步地，第一缓冲式传动器224还包括多个第一导向杆2244；第一导向杆2244的一端在贯穿第一弹性伸缩件2243之后固定在第二传动板2242上，而另一端可滑动地贯穿第一传动板2241。此外，第一弹性伸缩件2243的两端还可采用焊接、卡接或粘结等连接方式分别与第一传动板2241和第二传动板2242相连，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。采用第一导向杆2244可以防止第一弹性伸缩件2243相对第一传动板2241和第二传动板2242串动而脱离第一传动板2241和第二传动板2242。

可选地，第二机架221包括用于承载第二气囊21的第一载物台2211和垂直地设置于第一载物台2211上的第一支撑板2212；其中，第一轮状体通过第一转轴可转动地设置在第一支撑板2212上，且第一转轴与第一载物台2211相平行；第一转动源223设置在第一载物台2211上，这种设置方式，不仅不干扰呼吸模拟单元2中各部件之间的运动，而且还具有结构紧凑、强度高和制造方便等优点。

此外，第一驱动机构22还可包括贯穿第一支撑板2212的至少一个第一限位杆225(图1中示出两个第一限位杆)，该第一限位杆225位于第一缓冲式传动器224的上部，用于限定第一缓冲式传动器224的反弹位置。第一限位杆225可以具体位于，当第一转动件222转动到其短轴垂直于第一传动板2241时，第一转动件222与第一传动板2241上表面相切的平面的位置。采用第一限位杆225可以限定第一缓冲式传动器224的反弹位置，避免第一缓冲式传动器224因瞬时反弹冲量过大，损坏第一转动件222，并具有拆卸方便，结构简单，易于调整等优点。

在本发明的具体实施方式中，如图1所示，心跳模拟单元3包括：通过第二导气管(图中未标出)与第一气囊11连通的第三气囊31，以及能够承载并以预设心跳频率和/或心跳强度反复挤压第第三气囊31以改变第一气囊11内的充气量的第二驱动机构32。其中，第二驱动机构32以预设心跳频率和/或预设心跳强度反复挤压第三气囊31，而第三气囊31在受到第二驱动机构32的反复挤压后会不断地改变第一气囊11内的充气量，最终使第一气囊11以预设心跳频率和/或预设心跳强度扩张或收缩。

具体地，在第二驱动机构32挤压第三气囊31时，第三气囊31内的气体含量降低，体积减小，第三气囊31中的部分气体通过第二导气管进入第一气囊11，使第一气囊11中的气体含量增加，体积增大，实现第一气囊11的扩张，从而使第一气囊11在生理监测传感带4上施加模拟人体心肌扩张时产生的作用力，进而使生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面相互接触；当第三气囊31从被挤压状态恢复至原始状态时，第一气囊11中的部分气体通过第二导气管流至第三气囊31中，使第一气囊11中的气体含量降低，体积减小，实现第一气囊11的收缩，从而使第一气囊11在生理监测传感带4上施加模拟人体心肌收缩时产生的作用力，进而使生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面相互分离。第一气囊11随着第三气囊31的收缩或扩张而实现以预设心跳频率和/或预设心跳强度的扩张或收缩，此过程与人体实际心肌扩张与收缩的过程十分接近，提高了测试结果的准确度。此外，通过第二导气管将第一气囊11与第三气囊31连通，能使心跳模拟单元3与测试单元1及生理监测传感带4分开设置，从而降低心跳模拟单元3对生理监测传感带4产生的电磁干扰，这也提高了测试结果的准确度。

在心跳模拟单元3中，第二驱动机构32包括能够承载第三气囊31的第三机架321，可转动地设置在第三机架321上的第二转动件322，以及设置在第三机架321上的第二转动源323；其中，第二转动件322能够以预设心跳频率和/或预设心跳强度转动反复挤压第三气囊31，第三气囊31被挤压后使其内部的部分气体经第二导气管进入第一气囊11内，而第三气囊31在受到第二转动件322的反复挤压后会不断地改变第一气囊11内的充气量，最终使第一气囊11以心跳频率和/或预设心跳强度扩张或收缩；第二转动源323与第二转动件322相连，用于为第二转动件322提供动力，以使第二转动件322转动，并且第二转动源323的转动频率可根据预设心跳频率进行调节，使其满足预设心跳频率的设置需求。

进一步地，第二转动件322包括可转动地设置在第三机架321上的第二转轴(图中未标出)和设置在第二转轴上的第二轮状体(图中未标出)；第二转轴能够在第二转动源323的驱动下带动第二轮状体转动。其中，第二轮状体结构优选为偏心轮。

可选地，如图4a所示，第二转动件322中的第二轮状体的横截面为椭圆形，该椭圆形的长轴半径R3为10-12mm，短轴半径R4为9-11mm。优选地，该椭圆形的长轴半径R3为11mm，短轴半径R4为10mm。在本具体实施方式中，第二转动件322在第二转动源323的作用下，利用第二转动件322中的第二轮状体的外形及第二转动件322的转动可以反复挤压第三气囊31，第三气囊31被挤压后使其内部的部分气体经第二导气管进入第一气囊11内，而第三气囊31在受到第二转动件322的反复挤压后会不断地改变第一气囊11内的充气量，最终使第一气囊11扩张或收缩。

由此可知，通过调节第二转动件322中横截面为椭圆形的第二轮状体的长轴长度及短轴长度来调节第二转动件322对第三气囊31的挤压程度，从而控制第一气囊11内的充气量，进而达到对生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面的摩擦程度的控制，以实现对心跳模拟单元3的心跳强度的控制，也就是说，心跳模拟单元3的心跳强度与第二转动件322中横截面为椭圆形的第二轮状体的长轴长度和短轴长度有关，即第二转动件322中横截面为椭圆形的第二轮状体的长轴长度与短轴长度的差值越大，第二转动件322对第三气囊31施加的作用力越大，心跳模拟单元3的心跳强度越大。

具体地，如图4a所示，若第二转动件322中横截面为椭圆形的第二轮状体的短轴长度固定不变，随着其长轴长度的增加，即长轴半径R3与短轴半径R4的差值逐渐增大，第二转动件322对第三气囊31施加的作用力逐渐增大，心跳模拟单元3的心跳强度也逐渐增大，反之亦然，此处不再赘述；若第二转动件322中横截面为椭圆形的第二轮状体的长轴长度固定不变，随着其短轴长度的增加，即长轴半径R3与短轴半径R4的差值逐渐减小，第二转动件322对第三气囊31施加的作用力逐渐减小，心跳模拟单元3的心跳强度也逐渐减小，反之亦然，此处不再赘述。

在正常情况下，人体实际的心跳强度小于人体实际的呼吸强度，为了与实际情况相符合，则可使第二转动件322中的第二轮状体的横截面的长轴半径与短轴半径的比值小于第一转动件222中的第一轮状体的横截面的长轴半径与短轴半径的比值，以此来保证在单次挤压过程中第三气囊31的充气量小于第二气囊21的充气量，从而使在心跳模拟单元3作用下的生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面所受到的作用力小于在呼吸模拟单元2作用下的生理监测传感带4中的构成摩擦界面的两个表面所受到的作用力，进而使测试结果更加接近实际人体的测试结果，准确可靠。

可选地，如图4b所示，第二转动件322中的第二轮状体的横截面也可以为圆形，该圆形的半径R5为9-11mm。优选地，该圆形的半径R5为10mm。此时，心跳模拟单元3的心跳强度与第二转动件322中横截面为圆形的第二轮状体的半径有关，即第二转动件322中横截面为圆形的第二轮状体的半径R5越大，第二转动件322对第三气囊31施加的作用力越大，心跳模拟单元3的心跳强度越大，反之亦然，此处不再赘述。

在正常情况下，人体实际的心跳强度小于人体实际的呼吸强度，为了与人体实际情况相符合，第二转动件322中的横截面为圆形的第二轮状体的半径应小于第一转动件222中的横截面为椭圆形的第一轮状体的横截面的长轴半径，以此来保证在单次挤压过程中第三气囊31的充气量小于第二气囊21的充气量，从而使在心跳模拟单元3作用下的生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面所受到的作用力小于在呼吸模拟单元2作用下的生理监测传感带4中的构成摩擦界面的两个表面所受到的作用力，进而使测试结果更加接近实际人体的测试结果，准确可靠。

进一步地，在第二转动件322中的第二轮状体的外周表面上间隔地设置有用于挤压第三气囊31的多个凸起3221。凸起3221是以第二转动件322中的第二轮状体的横截面的外边缘为圆心且半径是1-2mm的半圆柱体。

应当注意的是，若第二转动件322中的第二轮状体的横截面为椭圆形，凸起3221间隔地设置在第二轮状体的外周表面上，为了与人体实际情况(即在正常情况下，人体实际的心跳强度小于人体实际的呼吸强度)相符合，凸起3221的半径与第二转动件322中横截面为椭圆形的第二轮状体的长轴半径之和应小于第一转动件222中的横截面为椭圆形的第一轮状体的长轴半径；若第二转动件322中的第二轮状体的横截面为圆形，凸起3221间隔地设置在第二轮状体的外周表面上，为了与人体实际情况(即在正常情况下，人体实际的心跳强度小于人体实际的呼吸强度)相符合，凸起3221的半径与第二转动件322中横截面为圆形的第二轮状体的半径之和应小于第一转动件222中的横截面为椭圆形的第一轮状体的长轴半径。采用上述结构能够保证在单次挤压过程中第三气囊31的充气量小于第二气囊21的充气量，从而使在心跳模拟单元3作用下的生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面所受到的作用力小于在呼吸模拟单元2作用下的生理监测传感带4中的构成摩擦界面的两个表面所受到的作用力，进而使测试结果更加接近实际人体的测试结果，准确可靠。

具体地，如图4b所示，凸起3221的半径R6与第二转动件322中横截面为圆形的第二轮状体的半径之和小于第一转动件222中横截面为椭圆形的第一轮状体的长轴半径。并且凸起3221的个数优选为两个，且该两个半圆柱体间的中心连线穿过第二转动件322中的第二轮状体的横截面的圆心，采用此种结构能够保证在单次挤压过程中第三气囊31的充气量小于第二气囊21的充气量，从而使在心跳模拟单元3作用下的生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面所受到的作用力小于在呼吸模拟单元2作用下的生理监测传感带4中的构成摩擦界面的两个表面所受到的作用力，进而使测试结果更加接近实际人体的测试结果，准确可靠。

其中，第二转动源323可以为液压缸系统、气压缸系统或直线电机系统等能够进行反复伸缩运动的直线驱动系统。具体地，第二转动源323也可包括第二转动输出装置3231，如电动机等，以及连接第二转动输出装置3231与第二转动件322的第二传动装置3232，如传动轴等。若第二转动输出装置3231为调速电动机，那么即可通过控制该调速电动机的转动速度来调节第二转动件322的转动频率，以达到调节心跳模拟单元3的心跳频率满足预设心跳频率的设置需求的目的。

在该具体实施方式中，通过与第一气囊11连通的第三气囊31将生理监测传感带4与第二驱动机构32分开设置，且在此基础之上又通过相互独立的第一机架12和第三机架321分别承载生理监测传感带4和第二转动件322以及第二转动源323，这使得第三机架321因第二转动件322和第二转动源323工作而产生的震动不影响测试单元1的正常工作，提高了测试结果的准确度。

进一步地，如图1所示，第二驱动机构32还包括设置于第三气囊31与第二转动件322之间的第二缓冲式传动器324；第二缓冲式传动器324用于在第二转动件322的驱动下，使第二缓冲式传动器324反复挤压第三气囊31。第二转动件322在通过第二缓冲式传动器324反复挤压第三气囊31时，可以避免第二转动件322直接硬性地挤压第三气囊31，这不仅可以提高第三气囊31的使用寿命，避免第二转动件322直接对第三气囊31挤压造成的损坏，还可以促使第二转动件322对第三气囊31更加舒缓的施加压力，从而使采用本发明的生命体征模拟测试装置的测试过程更加接近人体实际的心跳过程，进而使测试结果更加准确。

其中，第二缓冲式传动器324为能够执行弹性伸缩的构件或组件。具体地，如图5所示，在该具体实施方式中，第二缓冲式传动器324包括依次远离第二转动件322的第三传动板3241和第四传动板3242，以及设置于第三传动板3241和第四传动板3242之间的第二弹性伸缩件3243。通过第二弹性伸缩件3243的缓冲作用可以使第二转动件322对第三气囊31的挤压过程更加舒缓。可选地，第二弹性伸缩件3243以阵列形式排布于第三传动板3241和第四传动板3242上。

可选地，第二弹性伸缩件3243为橡胶块、硅胶块或弹簧等。例如：若第二弹性伸缩件3243为弹簧，根据胡克定律可知，可以通过弹簧压缩或释放的高度来判断出第二转动件322对第三气囊31施加的力的大小，从而判断出对第一气囊11内的充气量，进而判断出生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面的摩擦程度的大小，实现对心跳模拟单元3的心跳强度的监测。此外，还可在第三气囊31与第二缓冲式传动器324(第四传动板3242)之间设置压力传感器，以监测第三气囊31所受到的压力。

进一步地，第二缓冲式传动器324还包括多个第二导向杆3244；第二导向杆3244的一端在贯穿第二弹性伸缩件3243之后固定在第四传动板3242上，而另一端可滑动地贯穿第三传动板3241。此外，第二弹性伸缩件3243的两端还可采用焊接、卡接或粘结等连接方式分别与第三传动板3241和第四传动板3242相连，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。采用第二导向杆3244可以防止第二弹性伸缩件3243相对第三传动板3241和第四传动板3242串动而脱离第三传动板3241和第四传动板3242。

可选地，第三机架321包括用于承载第三气囊31的第二载物台3211和垂直地设置于第二载物台3211上的第二支撑板3212；其中，第二轮状体通过第二转轴可转动地设置在第二支撑板3212上，且第二转轴与第二载物台3211相平行；第二转动源323设置在第二载物台3211上，这种设置方式，不仅不干扰心跳模拟单元3中各部件之间的运动，而且还具有结构紧凑、强度高和制造方便等优点。

另外，第二驱动机构32还可包括贯穿第二支撑板3212的至少一个第二限位杆325(图1中示出两个第二限位杆)，该第二限位杆225位于第二缓冲式传动器324的上部，用于限定第二缓冲式传动器324的反弹位置。第二限位杆325可以具体位于，当第二转动件322转动到其短轴垂直于第三传动板3241时，第二转动件322与第三传动板3241上表面相切的平面的位置。采用第二限位杆325可以限定第二缓冲式传动器324的反弹位置，避免第二缓冲式传动器324因瞬时反弹冲量过大，损坏第二转动件322，并具有拆卸方便，结构简单，易于调整等优点。

进一步地，本发明提供的生命体征模拟测试装置还包括与第一气囊11相连的总气量调整组件5。该总气量调整组件5可包括与第一气囊11相连的且带释压阀的补气气囊。由于人体的个体差异，为了让呼吸模拟单元2和心跳模拟单元3能模拟不同人体的生命体征情况，可通过总气量调整组件5来调整第一气囊11、第二气囊21以及第三气囊31中的总气量。应当理解的是，由于第一气囊11、第二气囊21和第三气囊31以第一导气管和第二导气管相连，所以第一气囊11、第二气囊21和第三气囊31内的气压相同，也就是说，总气量调整组件5与任一气囊相连，相应的也会与其它气囊相连，因此，总气量调整组件5只要设置在与第一气囊11、第二气囊21和第三气囊31三者之一相连的位置即可，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

此外，为了提高本发明提供的生命体征模拟测试装置的测试结果的一致性及可靠性，该生命体征模拟测试装还包括与第一气囊11相连的压力监测装置6。由于第一气囊11、第二气囊21和第三气囊31以第一导气管和第二导气管相连，所以第一气囊11、第二气囊21和第三气囊31内的气压相同，因此，压力监测装置6可以精确地监测出第一气囊11、第二气囊21和第三气囊31内的压力大小，以保证生命体征模拟测试装置在相同测试条件下，第一气囊11、第二气囊21和第三气囊31内的压力大小保持一致，从而保证测试结果的一致性、准确性及可靠性。优选地，压力监测装置6可以为显示读数的机械式气压表或电子气压表等。

综上所述，采用本发明提供的生命体征模拟测试装置，可以实现在待测样品上施加频率和强度可控的力，使待测样品输出与所施加的力相对应的测试信号；同时，可以任意地设置呼吸和心跳的起始时间，从而控制呼吸和心跳的同步性，这使测试结果更加能够真实的反映出模拟的人体实际的呼吸和心跳等生命体征信息。

应当理解的是，在同时模拟人体呼吸和心跳时，本发明提供的生命体征模拟测试装置中的生命体征模拟单元必须同时包括呼吸模拟单元2和心跳模拟单元3，且呼吸模拟单元2和心跳模拟单元3同时工作；在仅模拟人体呼吸时，本发明提供的生命体征模拟测试装置中的生命体征模拟单元可以仅包括呼吸模拟单元2，并且使其工作，也可以同时包括呼吸模拟单元2和心跳模拟单元3，而仅使呼吸模拟单元2工作；在仅模拟人体心跳时，本发明提供的生命体征模拟测试装置中的生命体征模拟单元可以仅包括心跳模拟单元3，并且使其工作，也可以同时包括呼吸模拟单元2和心跳模拟单元3，而仅使心跳模拟单元3工作。本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

此外，在本发明中，生理监测传感带4中构成摩擦界面的两个表面的接触或分离不仅仅包括宏观概念上人眼能够看到的接触或分离，还包括微观概念上人眼无法看到的接触或分离。

应当注意的是，在采用本发明提供的生命体征模拟测试装置时，生理监测传感带4的信号输出端会与信号采集处理装置(如数字示波器)相连，从而得到第一气囊11施加在生理监测传感带4上产生的对应的电信号。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种生命体征模拟测试装置，其特征在于，包括：测试单元和生命体征模拟单元；其中，

所述测试单元包括：第一气囊和第一机架；其中，所述第一气囊设置在所述第一机架的内部，所述第一气囊用于将扩张或收缩产生的作用力施加在待测样品上；所述第一气囊与所述第一机架之间或者所述第一气囊与所述生命体征模拟测试装置的放置平面之间形成有容纳空间，所述容纳空间内设置有所述待测样品，所述待测样品放置在所述第一机架或所述生命体征模拟测试装置的放置平面上；

所述生命体征模拟单元包括：呼吸模拟单元和心跳模拟单元；其中，

所述呼吸模拟单元与所述测试单元中的所述第一气囊相连，用于模拟人体的呼吸频率和呼吸强度，以使所述第一气囊扩张或收缩产生的作用力施加在所述待测样品上；所述呼吸模拟单元包括：通过第一导气管与所述第一气囊连通的第二气囊，以及能够承载并反复挤压所述第二气囊以改变所述第一气囊内的充气量的第一驱动机构；

所述第一驱动机构包括：能够承载所述第二气囊的第二机架，可转动地设置在所述第二机架上的第一转动件，以及设置在所述第二机架上的第一转动源；其中，所述第一转动件能够反复挤压所述第二气囊，所述第二气囊被挤压后使其内部的部分气体经所述第一导气管进入所述第一气囊内；所述第一转动源与所述第一转动件相连，用于为所述第一转动件提供动力，以使所述第一转动件转动；

所述第一转动件包括可转动地设置在所述第二机架上的第一转轴，以及设置在所述第一转轴上的第一轮状体；其中，所述第一转轴能够在所述第一转动源的驱动下带动所述第一轮状体转动；所述第一轮状体的横截面为椭圆形；

所述心跳模拟单元与所述测试单元中的所述第一气囊相连，用于模拟人体的心跳频率和心跳强度，以使所述第一气囊扩张或收缩产生的作用力施加在所述待测样品上；所述心跳模拟单元包括：通过第二导气管与所述第一气囊连通的第三气囊，以及能够承载并反复挤压所述第三气囊以改变所述第一气囊内的充气量的第二驱动机构；

所述第二驱动机构包括：能够承载所述第三气囊的第三机架，可转动地设置在所述第三机架上的第二转动件，以及设置在所述第三机架上的第二转动源；其中，所述第二转动件能够反复挤压所述第三气囊，所述第三气囊被挤压后使其内部的部分气体经所述第二导气管进入所述第一气囊内；所述第二转动源与所述第二转动件相连，用于为所述第二转动件提供动力，以使所述第二转动件转动；

所述第二转动件包括可转动地设置在所述第三机架上的第二转轴，以及设置在所述第二转轴上的第二轮状体；其中，所述第二转轴能够在所述第二转动源的驱动下带动所述第二轮状体转动；所述第二轮状体的横截面为椭圆形或圆形；在所述第二轮状体的外周表面上间隔地设置有用于挤压所述第三气囊的多个凸起；所述凸起是以所述第二轮状体的横截面的外边缘为圆心的半圆柱体；

其中，当所述第二转动件中的所述第二轮状体的横截面为椭圆形时，所述凸起的半径与所述第二转动件中横截面为椭圆形的所述第二轮状体的长轴半径之和小于所述第一转动件中的横截面为椭圆形的所述第一轮状体的长轴半径；当所述第二转动件中的所述第二轮状体的横截面为圆形时，所述凸起的半径与所述第二转动件中横截面为圆形的所述第二轮状体的半径之和小于所述第一转动件中的横截面为椭圆形的所述第一轮状体的长轴半径。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述呼吸频率和所述心跳频率满足预设呼吸频率和预设心跳频率的设置需求；和/或，所述呼吸强度和所述心跳强度满足预设呼吸强度和预设心跳强度的设置需求。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测试单元还包括：设置在所述第一机架内部的样品台；其中，

所述第一气囊与所述样品台之间形成有容纳空间，所述容纳空间内设置有所述待测样品，所述待测样品放置在所述样品台上。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一轮状体的横截面的所述椭圆形的长轴半径为12-14mm，所述椭圆形的短轴半径为9-11mm。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一驱动机构还包括：设置于所述第一转动件与所述第二气囊之间的第一缓冲式传动器；其中，所述第一缓冲式传动器用于在所述第一转动件的驱动下使所述第一缓冲式传动器反复挤压所述第二气囊。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一缓冲式传动器包括依次远离所述第一转动件的第一传动板和第二传动板，以及设置于所述第一传动板和所述第二传动板之间的第一弹性伸缩件。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一缓冲式传动器还包括多个第一导向杆；其中，所述第一导向杆的一端在贯穿所述第一弹性伸缩件之后固定在所述第二传动板上，所述第一导向杆的另一端可滑动地贯穿所述第一传动板。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二机架包括用于承载所述第二气囊的第一载物台和垂直地设置于所述第一载物台上的第一支撑板；其中，所述第一轮状体通过所述第一转轴可转动地设置在所述第一支撑板上，且所述第一转轴与所述第一载物台相平行。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一驱动机构还包括：贯穿所述第一支撑板的至少一个第一限位杆；其中，所述第一限位杆位于所述第一缓冲式传动器的上部，用于限定所述第一缓冲式传动器的反弹位置。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二轮状体的横截面的所述椭圆形的长轴半径为10-12mm，所述椭圆形的短轴半径为9-11mm；所述圆形的半径为9-11mm。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述凸起半径是1-2mm。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述半圆柱体的数量是两个；其中，两个半圆柱体间的中心连线穿过所述第二轮状体的横截面的圆心。

13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二驱动机构还包括：设置于所述第二转动件与所述第三气囊之间的第二缓冲式传动器；其中，所述第二缓冲式传动器用于在所述第二转动件的驱动下，使所述第二缓冲式传动器反复挤压所述第三气囊。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第二缓冲式传动器包括依次远离所述第二转动件的第三传动板和第四传动板，以及设置于所述第三传动板和所述第四传动板之间的第二弹性伸缩件。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二缓冲式传动器还包括多个第二导向杆；其中，所述第二导向杆的一端在贯穿所述第二弹性伸缩件之后固定在所述第四传动板上，所述第二导向杆的另一端可滑动地贯穿所述第三传动板。

16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第三机架包括用于承载所述第三气囊的第二载物台和垂直地设置于所述第二载物台上的第二支撑板；其中，所述第二轮状体通过所述第二转轴可转动地设置在所述第二支撑板上，且所述第二转轴与所述第二载物台相平行。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第二驱动机构还包括：贯穿所述第二支撑板的至少一个第二限位杆；其中，所述第二限位杆位于所述第二缓冲式传动器的上部，用于限定所述第二缓冲式传动器的反弹位置。

18.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与所述第一气囊相连的总气量调整组件。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述总气量调整组件包括与所述第一气囊相连的且带释压阀的补气气囊。

20.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与所述第一气囊相连的压力监测装置。

21.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一机架包括底板、顶板以及设置于所述顶板和所述底板之间的支撑侧板；所述第一气囊固定设置在所述顶板上。