CN107811737A - 一种站立辅助装置的控制系统和方法 - Google Patents

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    • A61F5/00Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices

Abstract

本发明提供一种站立辅助装置的控制系统和方法,站立辅助装置包括:框架机构,包括上部框架、连接框架和下部框架;连接框架的两端分别和上部框架和下部框架活动连接,上部框架和下部框架水平设置,上部框架在连接框架的旋转带动下调整高度和位置;扶手机构,设置在上部框架的上方;驱动机构,用于驱动连接框架带动上部框架转动;控制机构,设置在上部框架上,且和驱动机构电连接,用于控制驱动机构的动作;控制系统包括:操作模块,用于用户进行操作选择;控制模块,用于根据用户选择的操作向发送控制指令;驱动模块,用于根据控制指令驱动站立辅助装置实现用户姿势的调整。更加符合人体姿势和动作习惯,能够满足用户站立及其相关需求。

Description

一种站立辅助装置的控制系统和方法
技术领域
本发明涉及护理领域,特别是涉及一种站立辅助装置的控制系统和方法
背景技术
随着国民生活水平不断提高以及医疗公共卫生事业快速发展,我国已经步入老龄化社会,老年人口在总人口中所占的比例日渐升高。而高龄老年人的自我照料能力差,主要由家庭护理,护理费用高,劳动强度大,护理条件急需改善。同时,各类残疾人和长期卧床老年人的大量存在。这就使得助老助残问题正日益成为一个重大的社会问题。解决这些问题,具有正面积极的作用,对于提高老年人和残疾人的生活质量,保证我国社会的稳定发展具有重要意义。部分人群,如高龄老年人和残疾人在日常中并不能像正常人一样轻松站立或坐下,而且由于年龄的增长或者是意外伤害,他们的下肢各关节可能不足以去支撑他们的身体自重。这就需要一个站立辅助装置。
然而,在国内外的现有技术中,通常使用翘起的翻板将人体从臀部向前推动而立起的方式,因此并不符合人体站立的自然习惯,并且现有技术中还缺少维持人体站立后的站立姿态的技术手段。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种站立辅助装置的控制系统和方法,用于解决现有技术中不符合人体站立习惯,且缺少维持人体站立后姿态的问题。
本发明提供一种站立辅助装置的控制系统,所述站立辅助装置包括:框架机构,包括上部框架、连接框架和下部框架;所述连接框架的两端分别和所述上部框架和所述下部框架活动连接,所述上部框架和所述下部框架水平设置,所述上部框架在所述连接框架的旋转带动下调整高度和位置;扶手机构,设置在所述上部框架的上方;驱动机构,用于驱动所述连接框带动所述上部框架转动;控制机构,设置在所述上部框架上,且和所述驱动机构电连接,用于控制所述驱动机构的动作;所述控制系统包括:操作模块,用于用户进行操作选择;控制模块,用于根据用户选择的操作向发送控制指令;驱动模块,用于根据所述控制指令驱动所述站立辅助装置实现用户姿势的调整。
于本发明的一实施例中,所述操作模块包括选择单元、手动控制单元和自动控制单元; 所述选择单元用于选择使用所述手动控制单元或所述自动控制单元进行操作;所述手动控制单元用于用户手动调整所述站立辅助装置的动作;所述自动控制单元用于自动调整所述站立辅助装置的动作。
于本发明的一实施例中,所述控制模块还包括存储单元和数据库;所述存储单元用于将用户手动控制的路线存储进所述数据库中;所述数据库用于存储手动控制的路线和预设的路线,并在自动控制时供用户进行选择和调用。
于本发明的一实施例中,所述驱动模块还包括第一驱动单元和第二驱动单元;所述第一驱动单元用于驱动所述扶手机构沿所述上部框架水平移动;所述第二驱动单元用于驱动所述连接框架带动所述上部框架上下移动。
于本发明的一实施例中,所述控制系统还包括检测模块,所述检测模块用于检测所述站立辅助装置的运行速度或者幅度是否在预设的范围之内,以及对所述控制系统进行故障检测。
本发明还提供了一种站立辅助装置的控制方法,涉及上述的控制系统;所述控制方法包括步骤:S1、用户进行操作选择;S2、根据用户选择的操作向所述驱动模块发送控制指令;S3、根据所述控制指令驱动所述站立辅助装置实现用户姿势的调整。
于本发明的一实施例中,所述步骤S1包括:选择手动控制模式或自动控制模式,所述手动控制模式包括用户手动调整所述站立辅助装置的动作;所述自动控制模式用于自动调整所述站立辅助装置的动作。
于本发明的一实施例中,所述步骤S2还包括步骤:将用户手动控制的路线进行存储,并在自动控制时供用户选择和调用已存储的手动控制的路线或预设的路线。
于本发明的一实施例中,所述步骤S3还包括步骤:S31、在初始位置A1启动站立辅助装置;S32、所述扶手机构水平沿所述上部框架向前移动,使得所述扶手机构移动到指定位置A2;S33、所述扶手机构水平向后移动同时驱动所述框架机构向上移动,使得所述扶手机构移动到指定位置A3;S34、驱动所述框架机构持续向上移动同时所述扶手机构水平向前移动,使得所述扶手机构移动到指定位置A4。
于本发明的一实施例中,还包括步骤:检测所述站立辅助装置的运行速度或者幅度是否在预设的范围之内,以及进行故障检测。
如上所述,本发明的一种站立辅助装置的控制系统和方法,具有以下有益效果:
更加符合人体姿势和动作习惯,能够满足用户站立及其相关需求。
附图说明
图1显示为本发明站立辅助装置的结构示意图。
图2显示为图1的左视图。
图3显示为图1的俯视图。
图4显示为图1的正视图。
图5显示为本发明站立辅助装置的控制系统的框架示意图。
图6显示为本发明站立辅助装置的控制系统的电压信号周期变化示意图。其中,a为开始时的电压示意图;b为第二电机的供给电压示意图;c为第一电机的供给电压示意图;d为锁定开关的供给电压示意图。
图7显示为本发明站立辅助装置中扶手机构的移动路线示意图。
图8显示为本发明站立辅助装置在A1位置时的操作状态示意图。
图9显示为本发明站立辅助装置在A2位置时的操作状态示意图。
图10显示为本发明站立辅助装置在A3位置时的操作状态示意图。
图11显示为本发明站立辅助装置在A4位置时的操作状态示意图。
图12显示为本发明站立辅助装置的控制方法的流程示意图。
元件标号说明:
1 框架机构
2 扶手机构
3 驱动机构
4 控制机构
11 上部框架
12 连接框架
13 下部框架
21 第二传动器
22 扶手
23 手杆
24 连接架
31 第一电机
32 第一传动器
41 操作部
42 控制部
43 电池
121 第一支撑框架
122 第二支撑框架
131 底部框架
132 连接构件
133 第一导轮
134 第二导轮
135 锁定开关
211 第二电机
321 中空传动器
322 活塞杆
323 第二定位件
1221 第一定位件
1222 支撑杆
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
参见图1至图12,须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得 能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种站立辅助装置的控制系统,如图1至图4所示,图1显示为本发明站立辅助装置的结构示意图。图2显示为图1的左视图。图3显示为图1的俯视图。图4显示为图1的正视图。站立辅助装置包括:框架机构1,包括上部框架11、连接框架12和下部框架13;连接框架12的两端分别和上部框架11和下部框架13活动连接,上部框架11和下部框架13水平设置,上部框架11在连接框架12的旋转带动下调整高度和位置;扶手机构2,设置在上部框架11的上方;驱动机构3,用于驱动连接框架12带动上部框架11转动;控制机构4,设置在上部框架11上,且和驱动机构3电连接,用于控制驱动机构3的动作。如图5所示,图5显示为本发明站立辅助装置的控制系统的框架示意图。控制系统包括:操作模块,用于用户进行操作选择;控制模块,用于根据用户选择的操作向发送控制指令;驱动模块,用于根据控制指令驱动站立辅助装置实现用户姿势的调整。使用时,用户首先进行操作选择;然后控制系统根据用户选择的操作向驱动模块发送控制指令;最后,站立辅助装置根据控制指令驱动站立辅助装置实现用户姿势的调整。在本发明的一优选实施例中,下部框架13包括两个底部框架131和设置在两个底部框架131之间的连接构件132,连接构件132分别和两个底部框架131的后端相连接。通常,我们以站立辅助装置中使用者站立的一端为前端,远离使用者的一端为后端。在本发明的一实施例中,底部框架131上设有开口朝向外的U型槽;连接框架12包括多个第一支撑框架121和多个第二支撑框架122;多个第一支撑框架121相互平行;第二支撑框架122包括支撑杆1222和套设在第一支撑框架121上的第一定位件1221,支撑杆1222的一端与第一定位件1221可转动连接,第二支撑框架122的另一端设置在U型槽中且可沿U型槽滑动。进一步地,驱动机构3包括第一电机31和第一传动器32;第一电机31与设置在U型槽中;通常,第一电机31的固定端和第二支撑框架122的另一端相连,同时固定在U型槽中。第一传动器32包括中空传动器321、设置在中空传动器321之中的活塞杆322和套设在第一支撑框架121上的第二定位件323;第二定位件323和第一定位件1221套设于同一个第一支撑框架121上;活塞杆322的一端和第二定位件323转动连接。进一步地,下部框架13还包括两个第一导轮133和与两个第二导轮134,第二导轮134设置在U型槽上,第一导轮133设置在底部框架131上与第二导轮134相对的一端。优选地,下部框架13还包括锁定开关135,锁定开关135用于锁紧第一导轮133。通常为了使用效果,第一导轮133和第二导轮134上都会增加锁定开关135。在本发明的一实施例中,控制机构4包括 操作部41和控制部42;操作部41用于用户对站立辅助装置输入操作指令,控制部42用于根据操作部41的操作指令对站立辅助装置进行操作。进一步地,控制系统还包括检测模块,检测模块用于检测站立辅助装置的运行速度或者幅度是否在预设的范围之内,以及对控制系统进行故障检测。控制系统还包括角度检测传感器和位置检测传感器;控制模块与角度检测传感器及位置检测传感器相连接。控制模块分别接收角度检测传感器及位置检测传感器的检测值(脉冲)。控制模块接收到角度检测传感器的检测值后,将检测值转变为旋转角度数据,计算出连接框架12的倾斜角度。控制模块接收到位置检测传感器的检测值后,将该检测值转换为位置数据,计算出扶手22的移动位置。控制模块,通过上述角度检测传感器及位置检测传感器的检测值,识别扶手22上A的位置。将识别的位置和通过轨道程序设定应该到达的位置作比较,以设定位置为标准,反馈至控制模块。控制模块根据设定的位置对站立辅助机构进行调整,改变扶手22的位置和连接框架12的倾斜角度。进一步地,控制机构4还包括电池43,用于对站立辅助装置进行供电。站立辅助装置也可以通过外接电源供电。由于站立辅助装置经常要移动位置,通过电池43来供电比较方便移动,电池43可以用外接电源进线充电。进一步地,扶手机构2包括传动器、两个扶手22、两个手杆和连接架24;连接架24的两端分别和两个扶手22的后端相连接,两个手杆分别设置在连接架24和两个扶手22的连接处,传动器用于带动扶手机构2在上部框架11上前后滑动。进一步地,传动器包括第二电机211和自动滑块;自动滑块设置在上部框架11上,第二电机211驱动自动滑块带动扶手机构2在上部框架11上前后滑动。
在本发明的一实施例中,操作模块包括选择单元、手动控制单元和自动控制单元;选择单元用于选择使用手动控制单元或自动控制单元进行操作;手动控制单元用于用户手动调整站立辅助装置的动作;自动控制单元用于自动调整站立辅助装置的动作。
进一步地,控制模块还包括存储单元和数据库;存储单元用于将用户手动控制的路线存储进数据库中;数据库用于存储手动控制的路线和预设的路线,并在自动控制时供用户进行选择和调用。控制模块,接收到操作模块的操作信号后,从数据库中读取轨道程序。控制模块,根据读出的轨道程序,启动第一电机31和第二电机211,站立辅助机构便会上下、前后移动,被护理者即可完成坐姿、站姿的转变。
在本发明的一实施例中,驱动模块还包括第一驱动单元和第二驱动单元;第一驱动单元用于驱动扶手机构2沿上部框架11水平移动;第二驱动单元用于驱动连接框架12带动上部框架11上下移动。具体使用过程如下:在初始位置A1启动站立辅助装置;第一驱动单元驱动第一电机31带动扶手机构2水平沿上部框架11向前移动,使得扶手机构2移动到指定位 置A2;第一驱动单元驱动第一电机31带动扶手机构2水平向后移动同时第二驱动单元驱动第二电机211带动框架机构1向上移动,使得扶手机构2移动到指定位置A3;S34、驱动框架机构1持续向上移动同时扶手机构2水平向前移动,使得扶手机构2移动到指定位置A4。控制模块与第一驱动、第二驱动相连接。第一驱动,根据控制模块的控制信号,操纵第第一电机31旋转运作。第二驱动,根据控制模块的控制信号,使第二电机211旋转运作。此外,该控制信号,也可改变输入第一电机31和第二电机211的电压大小。供给电压的值与第一电机31和第二电机211的旋转速度成比例,因此整体的移动速度是可以改变的。进一步地,控制系统还包括检测模块,检测模块用于检测站立辅助装置的运行速度或者幅度是否在预设的范围之内,以及对控制系统进行故障检测。
进一步地,控制系统还包括角度检测传感器和位置检测传感器;控制模块与角度检测传感器及位置检测传感器相连接。控制模块分别接收角度检测传感器及位置检测传感器的检测值(脉冲)。控制模块接收到角度检测传感器的检测值后,将检测值转变为旋转角度数据,计算出连接框架12的倾斜角度。控制模块接收到位置检测传感器的检测值后,将该检测值转换为位置数据,计算出扶手22的移动位置。控制模块,通过上述角度检测传感器及位置检测传感器的检测值,识别扶手22上A的位置。将识别的位置和通过轨道程序设定应该到达的位置作比较,以设定位置为标准,反馈至控制模块。控制模块根据设定的位置对站立辅助机构进行调整,改变扶手22的位置和连接框架12的倾斜角度。
如图6至图11所示,图6显示为本发明站立辅助装置的控制系统的电压信号周期变化示意图。图7显示为本发明站立辅助装置中扶手机构2的移动路线示意图。图8显示为本发明站立辅助装置在A1位置时的操作状态示意图。图9显示为本发明站立辅助装置在A2位置时的操作状态示意图。图10显示为本发明站立辅助装置在A3位置时的操作状态示意图。图11显示为本发明站立辅助装置在A4位置时的操作状态示意图。以下以本发明站立辅助装置的具体工作流程进行说明。
以被护理者从坐姿转变为站姿为例。被护理者M坐在椅子C上,前方配置了站立辅助装置。被护理者M的前臂搭载扶手22上,两手分别握着手杆23。
用户,如被护理者M或者护理人员按下操作模块的“开始”按钮(参照图6中a的时刻表T1)。操作模块向控制模块发送启动信号。
这时,控制模块首先将锁定开关135打开(参照图6d),禁止第一导轮133和/或第二导轮134旋转。同时从数据库中读取轨道程序。被读取的轨道程序开始运行。按照该轨道程序,扶手机构2的前端A开始移动。与此同时,第一驱动单元和第二驱动单元开始运作,带动第 一电机31和第二电机211开始工作。数据库中记录的轨道程序,是预先设定好的。
控制模块向第二驱动单元发送向第二电机211提供电压+V1(参照图6中b)的信号。这里的,“+V1”的“+”表示,第二电机211向正方向运转。第二电机211接收电压+V1,第二电机211开始向正方向旋转,第二传动器2121将第二电机211的旋转运动变为直线运动。这样,扶手22就会以电压+V1制动下的速度向正前方移动。
依照图6中b所定时间持续(时间为t1~t2)向第二电机211输送电压+V1。扶手22会从图7中的起始位置A1移动至图7所示A2处。这时,扶手22的前端A的移动轨迹,为起始位置A1到A2的路径。起始位置A1为t1时刻时,扶手22的前端A所在位置(X1和Z1的焦点)。另外,A2为t2时刻时,扶手22的前端A所在位置(X2和Z1的焦点)。因此,被护理者M,在腰部位置基本没有移动(坐在椅子C上)的情况下,前臂被向前牵引,转变成上半身前屈的状态(参照图6b)。
控制模块,经过固定时间T1到达T2时,第二驱动单元向第二电机211发送提供电压—V2的信号(参照图6中b)。这里,“—V2”的“—”表示第二电机211的反向运转。另外,第一驱动单元向第一电机31发送提供电压+V3(参照图6中c)的信号。第二电机211接收电压“—V2”后,便会反向旋转。第二传动器2121将第二电机211的旋转运作转变为直线运动。这样,扶手22,就会以电压“—V2”制动下的速度,向后方移动。同时,第一电机31接收电压“+V3”后,会进行正向旋转运动。这样,第一传动器32的活塞杆322会从中空传动器321以电压+V3制动下的速度向外部推出。如此,第一支撑框架121和第二支撑框架122的角度会由小变大。向第二电机211输送的电压“—V2”以及向第一电机31输送的电压“+V3”,会按照图7中b和c所示时间T2(t2~t3)持续输出。扶手22会从图9所示位置A2移至图10所示位置A3。这时,扶手22的前端A的轨道为,图7所示A2到A3的位置。
在t2~t3这一时间段,第二电机211和第一电机31同时进行旋转运动(第二电机211为反向运动),扶向后方移动的同时,通过连接框架12向上方移动。因此,被护理者M,如图9和图10所示,腰部从椅子上离开,成微悬浮状,重心向前移动。另外,t2~t3时间内,扶手22向后移动,是为了防止被护理者的过度前倾。
紧接着,控制模块经过所定时间t2,到达t3时,会再次向第二驱动单元发送向第二电机211输送电压+V1的信号。第二电机211会正向旋转。扶手22会再次以电压+V1制动下的速度向正前方移动。
然后,提供给第二电机211的电压+V1以及第一电机31的电压+V3,会按照t3~t4时间持续作用,扶手22会从图10所示位置A3移动至图11所示位置A4。这时,扶手22的前端A的移动轨道为图7所示位置A3至A4的路径。
在t3~t4时间段,第一电机31和第二电机211同时工作(第二电机211正向旋转),扶手22向前移动的同时,受到连接框架12的作用力向上方移动。这时,第一传动器32的活塞杆322从中空传动器321向外推出。最后,连接框架12,基本延伸至垂直状态。这样,被护理者M的重心移动,腰部伸直,转变为站立姿势状态(参照图11)。另外,在t3~t4时间段,扶手22稍微前移,是由于扶手22承受体重,使被护理者M向前倾斜。
最后,控制模块,在T4时间点,对第一驱动单元和第二驱动单元发送向第一电机31和第二电机211提供0电压的信号。这样,第一电机31和第二电机211会停止工作。另外,控制模块会打开锁定开关135。这样,第一导轮133和/或第二导轮134会停止工作。被护理者M就可以维持站姿。
上述操作中,是记忆了特定被护理人的扶手22的轨道,根据该轨道扶手22位置发生改变。如果是多数被护理人的场合,也可以根据被护理人进行分别记忆。而且,根据操作机构的选择按钮,可以选择与被护理人相对应的轨道。
如图12所示,图12显示为本发明站立辅助装置的控制方法的流程示意图。本发明还提供了一种站立辅助装置的控制方法,涉及上述的控制系统;控制方法包括步骤:S1、用户进行操作选择;S2、根据用户选择的操作向驱动模块发送控制指令;S3、根据控制指令驱动站立辅助装置实现用户姿势的调整。
在本发明的一实施例中,步骤S1包括:选择手动控制模式或自动控制模式,手动控制模式包括用户手动调整站立辅助装置的动作;自动控制模式用于自动调整站立辅助装置的动作。
在本发明的一实施例中,步骤S2还包括步骤:将用户手动控制的路线进行存储,并在自动控制时供用户选择和调用已存储的手动控制的路线或预设的路线。
进一步地,步骤S3还包括步骤:S31、在初始位置A1启动站立辅助装置;S32、扶手机构2水平沿上部框架11向前移动,使得扶手机构2移动到指定位置A2;S33、扶手机构2水平向后移动同时驱动框架机构1向上移动,使得扶手机构2移动到指定位置A3;S34、驱动框架机构1持续向上移动同时扶手机构2水平向前移动,使得扶手机构2移动到指定位置A4。
进一步地,还包括步骤:检测所述站立辅助装置的运行速度或者幅度是否在预设的范围之内,以及进行故障检测。
如图6至图11所示,图6显示为本发明站立辅助装置的控制系统的电压信号周期变化示意图。图7显示为本发明站立辅助装置中扶手机构2的移动路线示意图。图8显示为本发明站立辅助装置在A1位置时的操作状态示意图。图9显示为本发明站立辅助装置在A2位置时 的操作状态示意图。图10显示为本发明站立辅助装置在A3位置时的操作状态示意图。图11显示为本发明站立辅助装置在A4位置时的操作状态示意图。以下以本发明站立辅助装置的具体工作流程进行说明。
以被护理者从坐姿转变为站姿为例。被护理者M坐在椅子C上,前方配置了站立辅助装置。被护理者M的前臂搭载扶手22上,两手分别握着手杆23。
用户,如被护理者M或者护理人员按下操作模块的“开始”按钮(参照图6中a的时刻表T1)。操作模块向控制模块发送启动信号。
这时,控制模块首先将锁定开关135打开(参照图6d),禁止第一导轮133和/或第二导轮134旋转。同时从数据库中读取轨道程序。被读取的轨道程序开始运行。按照该轨道程序,扶手机构2的前端A开始移动。与此同时,第一驱动单元和第二驱动单元开始运作,带动第一电机31和第二电机211开始工作。数据库中记录的轨道程序,是预先设定好的。
控制模块向第二驱动单元发送向第二电机211提供电压+V1(参照图6中b)的信号。这里的,“+V1”的“+”表示,第二电机211向正方向运转。第二电机211接收电压+V1,第二电机211开始向正方向旋转,第二传动器2121将第二电机211的旋转运动变为直线运动。这样,扶手22就会以电压+V1制动下的速度向正前方移动。
依照图6中b所定时间持续(时间为t1~t2)向第二电机211输送电压+V1。扶手22会从图7中的起始位置A1移动至图7所示A2处。这时,扶手22的前端A的移动轨迹,为起始位置A1到A2的路径。起始位置A1为t1时刻时,扶手22的前端A所在位置(X1和Z1的焦点)。另外,A2为t2时刻时,扶手22的前端A所在位置(X2和Z1的焦点)。因此,被护理者M,在腰部位置基本没有移动(坐在椅子C上)的情况下,前臂被向前牵引,转变成上半身前屈的状态(参照图6b)。
控制模块,经过固定时间T1到达T2时,第二驱动单元向第二电机211发送提供电压—V2的信号(参照图6中b)。这里,“—V2”的“—”表示第二电机211的反向运转。另外,第一驱动单元向第一电机31发送提供电压+V3(参照图6中c)的信号。第二电机211接收电压“—V2”后,便会反向旋转。第二传动器2121将第二电机211的旋转运作转变为直线运动。这样,扶手22,就会以电压“—V2”制动下的速度,向后方移动。同时,第一电机31接收电压“+V3”后,会进行正向旋转运动。这样,第一传动器32的活塞杆322会从中空传动器321以电压+V3制动下的速度向外部推出。如此,第一支撑框架121和第二支撑框架122的角度会由小变大。向第二电机211输送的电压“—V2”以及向第一电机31输送的电压“+V3”,会按照图7中b和c所示时间T2(t2~t3)持续输出。扶手22会从图9所示位置A2移至图10所示位置A3。这时,扶手22的前端A的轨道为,图7所示A2到A3的位置。
在t2~t3这一时间段,第二电机211和第一电机31同时进行旋转运动(第二电机211为反向运动),扶向后方移动的同时,通过连接框架12向上方移动。因此,被护理者M,如图9和图10所示,腰部从椅子上离开,成微悬浮状,重心向前移动。另外,t2~t3时间内,扶手22向后移动,是为了防止被护理者的过度前倾。
紧接着,控制模块经过所定时间t2,到达t3时,会再次向第二驱动单元发送向第二电机211输送电压+V1的信号。第二电机211会正向旋转。扶手22会再次以电压+V1制动下的速度向正前方移动。
然后,提供给第二电机211的电压+V1以及第一电机31的电压+V3,会按照t3~t4时间持续作用,扶手22会从图10所示位置A3移动至图11所示位置A4。这时,扶手22的前端A的移动轨道为图7所示位置A3至A4的路径。
在t3~t4时间段,第一电机31和第二电机211同时工作(第二电机211正向旋转),扶手22向前移动的同时,受到连接框架12的作用力向上方移动。这时,第一传动器32的活塞杆322从中空传动器321向外推出。最后,连接框架12,基本延伸至垂直状态。这样,被护理者M的重心移动,腰部伸直,转变为站立姿势状态(参照图11)。另外,在t3~t4时间段,扶手22稍微前移,是由于扶手22承受体重,使被护理者M向前倾斜。
最后,控制模块,在T4时间点,对第一驱动单元和第二驱动单元发送向第一电机31和第二电机211提供0电压的信号。这样,第一电机31和第二电机211会停止工作。另外,控制模块会打开锁定开关135。这样,第一导轮133和/或第二导轮134会停止工作。被护理者M就可以维持站姿。
上述操作中,是记忆了特定被护理人的扶手22的轨道,根据该轨道扶手22位置发生改变。如果是多数被护理人的场合,也可以根据被护理人进行分别记忆。而且,根据操作机构的选择按钮,可以选择与被护理人相对应的轨道。
综上所述,本发明的站立辅助装置的控制系统和方法,更加符合人体姿势和动作习惯,能够满足用户站立及其相关需求。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种站立辅助装置的控制系统,其特征在于,
所述站立辅助装置包括:
框架机构,包括上部框架、连接框架和下部框架;所述连接框架的两端分别和所述上部框架和所述下部框架活动连接,所述上部框架和所述下部框架水平设置,所述上部框架在所述连接框架的旋转带动下调整高度和位置;
扶手机构,设置在所述上部框架的上方;
驱动机构,用于驱动所述连接框架带动所述上部框架转动;
控制机构,设置在所述上部框架上,且和所述驱动机构电连接,用于控制所述驱动机构的动作;
所述控制系统包括:
操作模块,用于用户进行操作选择;
控制模块,用于根据用户选择的操作向发送控制指令;
驱动模块,用于根据所述控制指令驱动所述站立辅助装置实现用户姿势的调整。
2.根据权利要求1所述的站立辅助装置的控制系统,其特征在于,所述操作模块包括选择单元、手动控制单元和自动控制单元;所述选择单元用于选择使用所述手动控制单元或所述自动控制单元进行操作;所述手动控制单元用于用户手动调整所述站立辅助装置的动作;所述自动控制单元用于自动调整所述站立辅助装置的动作。
3.根据权利要求2所述的站立辅助装置的控制系统,其特征在于,所述控制模块还包括存储单元和数据库;所述存储单元用于将用户手动控制的路线存储进所述数据库中;所述数据库用于存储手动控制的路线和预设的路线,并在自动控制时供用户进行选择和调用。
4.根据权利要求1所述的站立辅助装置的控制系统,其特征在于,所述驱动模块还包括第一驱动单元和第二驱动单元;所述第一驱动单元用于驱动所述扶手机构沿所述上部框架水平移动;所述第二驱动单元用于驱动所述连接框架带动所述上部框架上下移动。
5.根据权利要求1至4任一项所述的站立辅助装置的控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括检测模块,所述检测模块用于检测所述站立辅助装置的运行速度或者幅度是否在预设的范围之内,以及对所述控制系统进行故障检测。
6.一种站立辅助装置的控制方法,其特征在于,涉及权利要求1至5任一项所述的控制系统;所述控制方法包括步骤:
S1、用户进行操作选择;
S2、根据用户选择的操作向所述驱动模块发送控制指令;
S3、根据所述控制指令驱动所述站立辅助装置实现用户姿势的调整。
7.根据权利要求6所述的站立辅助装置的控制方法,其特征在于,所述步骤S1包括:选择手动控制模式或自动控制模式,所述手动控制模式包括用户手动调整所述站立辅助装置的动作;所述自动控制模式用于自动调整所述站立辅助装置的动作。
8.根据权利要求7所述的站立辅助装置的控制方法,其特征在于,所述步骤S2还包括步骤:
将用户手动控制的路线进行存储,并在自动控制时供用户选择和调用已存储的手动控制的路线或预设的路线。
9.根据权利要求6所述的站立辅助装置的控制方法,其特征在于,所述步骤S3还包括步骤:
S31、在初始位置A1启动站立辅助装置;
S32、所述扶手机构水平沿所述上部框架向前移动,使得所述扶手机构移动到指定位置A2;
S33、所述扶手机构水平向后移动同时驱动所述框架机构向上移动,使得所述扶手机构移动到指定位置A3;
S34、驱动所述框架机构持续向上移动同时所述扶手机构水平向前移动,使得所述扶手机构移动到指定位置A4。
10.根据权利要求6至9任一项所述的站立辅助装置的控制方法,其特征在于,还包括步骤:检测所述站立辅助装置的运行速度或者幅度是否在预设的范围之内,以及进行故障检测。
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