CN109248038B - 保姆式自动化护理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了保姆式自动化护理系统。现有老人护理装置存在功能单一、自动化程度低、成本高等问题。本发明包括护理床、送餐机构、食物存储柜、运输小车和食物补给柜。护理床包括床架、床板组件、第一翻转驱动件、第二翻转驱动件、辅助排便机构和床单更换机构。辅助排便机构包括抬升板、滑移盖板、抬升驱动件、滑移驱动件、烘干风机和清洗喷水管。床单更换机构包括长条形床单、输出滚筒、输出电机、回收滚筒和回收电机。食物补给柜包括补给架、补给侧板、补给底板、补给隔板和推出机构。食物存储柜包括存储框架、第一储存隔板、第二储存隔板、加热管和存储升降机构。本发明能够实现送餐、喂食、辅助排便的功能。

Description

保姆式自动化护理系统

技术领域

本发明属于护理机械技术领域，具体涉及一种保姆式自动化护理系统。

背景技术

为了照顾老人特别是无法自理的老人，高效、有效和专业的老人护理床的研究是解决老龄化社会带来沉重养老负担的较好的途径。但是目前社会上销售的护理老人床远远不能满足老人与子女们的需求。主要表现在以下几个方面：

1）护理床功能单一。目前大多数护理床单纯只有手摇靠背等功能，护理床结构简单，功能无法满足要求；

2）自动化程度差，需要人力辅助。目前市场上的护理床无法实现自助喂食，无法自理的老人需要大小便还需要人为照顾，便溺时无法自动更换床单，自动化程度差，还不能脱离人的帮助；

3）价格太高。市场上很多护理床具有按摩功能，实用性较差，但是价格又很高，很多家庭无法承受。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保姆式自动化护理系统。

本发明包括护理床、送餐机构、食物存储柜、运输小车和食物补给柜。所述的护理床包括床架、床板组件、第一翻转驱动件、第二翻转驱动件、辅助排便机构和床单更换机构。所述的床板组件包括背板、臀板、大腿板和小腿板。所述的臀板与床架的中部固定。所述背板内侧边缘的两端均与臀板的一侧边缘铰接。臀板的另一侧边缘与大腿板的一侧边缘铰接。大腿板的另一侧边缘与小腿板的一侧边缘铰接。所述背板内侧边缘的中部开设有让位缺口。臀板靠近背板的那侧边缘开设有排便通槽。背板由第一翻转驱动件驱动。大腿板由第二翻转驱动件驱动。

所述的辅助排便机构包括抬升板、滑移盖板、抬升驱动件、滑移驱动件、烘干风机和清洗喷水管。所述的抬升板呈U字形，且与床架的中部铰接。抬升板的外边缘与臀板上排便通槽的轮廓形状相同。所述的滑移盖板与床架的中部构成滑动副。滑移盖板的外轮廓与抬升板的内侧边缘形状相同。滑移盖板与抬升板的内边缘的床架的宽度方向上对齐。抬升板由抬升驱动件驱动。滑移盖板由滑移驱动件驱动。所述的烘干风机及清洗喷水管均与床架固定，且位于背板的下方。烘干风机的出风口及清洗喷水管的出水口均倾斜朝向臀板上的排便通槽。

所述的床单更换机构包括长条形床单、输出滚筒、输出电机、回收滚筒和回收电机。所述的输出滚筒、回收滚筒分别支承在床架的两侧。输出电机及回收电机均固定在床架上。输出电机、回收电机的输出轴与输出滚筒、回收滚筒分别固定。

所述的长条形床单绕过背板的顶面，且两端分别卷在回输出滚筒、回收滚筒上。长条形床单上靠近背板的边缘处开设有多个排便缺口。排便缺口的形状与臀板上排便通槽的横截面形状相同。多个排便缺口沿长条形床单的长度方向上均布。

所述的送餐机构包括横滑架、横滑块、横移驱动件、纵滑架、纵滑块、纵移驱动件、翻转杆、第一关节电机、第二关节电机、连接板、第一梳齿条和喂食机械臂。所述横滑架与床架的一侧固定。横滑块与横滑架构成滑动副。横滑块由横移驱动件驱动。纵滑架与横滑块固定。纵滑块与纵滑架构成滑动副。纵滑块由纵移驱动件驱动。所述翻转杆的内端与纵滑块构成转动副。翻转杆由第一关节电机驱动。所述翻转杆的外端与连接板的内端构成转动副。连接板由第二关节电机驱动。所述连接板的外端固定有依次等间距排列的n根第一梳齿条，3≤n≤8。第一梳齿条的宽度为c，1mm≤c≤5mm。相邻两根第一梳齿条的间距为d，1mm≤d≤8mm。

所述的食物补给柜包括补给架、补给侧板、补给底板、补给隔板和推出机构。所述的补给底板水平设置，且与补给架的中部固定。两块补给侧板分别固定在补给架的两侧。间隔设置的两块补给隔板均与补给架固定，且均位于两块补给侧板之间。补给隔板的底部与补给底板间隔a距离设置。食物补给柜内的两块补给隔板之间叠放有多个饭盒。饭盒的高度为b，0.5a＜b＜a。推出机构包括推出滑架、推出滑块、推盒块和推出驱动件。所述的推出滑架固定在补给底板的底面上。所述的推出滑块与推出滑架构成滑动副。所述的补给底板上开设有滑槽。所述的推盒块设置补给底板的顶面上。推盒块的底部穿过滑槽并与推出滑块固定。

所述的运输小车包括车座、行进驱动组件和梳齿架。车座由行进驱动组件驱动。所述梳齿架的底部与车座的顶部固定。所述梳齿架的底部的顶部设置有依次等间距排列的n-1根第二梳齿条。第二梳齿条的宽度为e。相邻两根第二梳齿条的间距为f。e+f=c+d，且e＜d。

所述的食物存储柜包括存储框架、第一储存隔板、第二储存隔板、加热管、第一搁置架、第二搁置架和存储升降机构。所述的第一储存隔板、第二储存隔板间隔固定在存储框架内，第一储存隔板、第二储存隔板将存储框架分隔为加热区、常温区和垃圾区。垃圾区的入口处顶部设置有卸盒板。所述的加热管与存储框架固定，且位于加热区的顶部。

所述的第一搁置架与存储框架固定，且位于常温区内。第一搁置架上固定有依次等间距排列的n-1根第三梳齿条。第三梳齿条的宽度为e。相邻两根第三梳齿条的间距为f。

第二搁置架均设置在加热区内，且与储存框架构成滑动副。第二搁置架由存储升降机构驱动。第二搁置架的两侧与存储框架构成沿竖直方向滑动的滑动副。第二搁置架上固定有依次等间距排列的n-1根第四梳齿条。第四梳齿条的宽度为e。相邻两根第四梳齿条的间距为f。

进一步地，初始状态下，背板、臀板、大腿板及小腿板的顶面均水平设置。抬升板位于排便通槽内。滑移盖板位于抬升板的内侧。长条形床单上的其中两个相邻排泄缺口分别位于背板的两端。长条形床单位于背板上方的部分与抬升板的底面接触。

进一步地，所述的第一翻转驱动件、第二翻转驱动件、辅助排便机构及床单更换机构均位于床板组件的下方。

进一步地，所述输出滚筒及回收滚筒的长度均等于臀板的宽度。输出滚筒及回收滚筒与床架均为可拆卸连接。

所述长条形床单上相邻两个排泄缺口的间距等于g。g为背板的长度。

进一步地，所述抬升板、床架的铰接轴轴线与背板、臀板的铰接轴轴线重合。所述滑移盖板的顶面上设置有湿敏传感器。

进一步地，所述排便通槽的正下方设置有排泄物收集桶。

进一步地，所述的送餐机构还包括喂食机械臂。所述的喂食机械臂包括第一旋转舵机、臂座、第二旋转舵机、关节和喂食架。关节由驱动舵机和转动架组成；驱动舵机的输出轴与转动架固定。关节共有m个，2≤m≤6。m个关节依次排列连接，上一级关节的转动架与下一级关节的驱动舵机固定。位于首端的关节的驱动舵机与臂座固定。臂座与旋转舵机的输出轴固定，旋转舵机固定在连接板上。位于末端的关节的转动架与第二旋转舵机固定。第二旋转舵机的输出轴与喂食架固定。喂食架上固定有喂食勺和饮水管。饮水管的内端与放置在床架一侧的饮水桶相连。

进一步地，行进驱动组件包括车轮和行进电机。四个行进电机两两一组对中固定在车座底部的两侧；四个行进电机的输出轴与四个车轮分别固定。

进一步地，所述的第一翻转驱动件包括第一翻转电机、第一丝杠、第一滑块和第一连杆。所述的第一丝杠支承在床架上。第一翻转电机固定在床架上。第一翻转电机的输出轴与第一丝杠的一端固定。第一滑块与床架构成滑动副，且与第一丝杠构成螺旋副。第一连杆的一端与第一滑块铰接，另一端与背板铰接。

所述的第二翻转驱动件包括第二翻转电机、第二丝杠、第二滑块和第二连杆。所述的第二丝杠支承在床架上。第二翻转电机固定在床架上。第二翻转电机的输出轴与第二丝杠的一端固定。第二滑块与床架构成滑动副，且与第二丝杠构成螺旋副。第二连杆的一端与第二滑块铰接，另一端与大腿板铰接。

进一步地，所述的抬升驱动件包括抬升电机、抬升丝杠、抬升滑块、抬升连杆和抬升固定杆。所述的抬升丝杠支承在床架上。所述的抬升电机固定在床架上。抬升电机的输出轴与抬升丝杠的一端固定。抬升滑块与床架构成滑动副，且与抬升丝杠构成螺旋副。抬升连杆的一端与抬升滑块构成传动副，另一端与抬升固定杆的一端铰接。抬升固定杆的另一端与抬升板固定。

所述的滑移驱动件包括滑移电机、滑移齿轮和滑移齿条。所述的滑移电机与床架固定。滑移电机的输出轴与滑移齿轮固定。滑移齿条与滑移盖板固定。滑移齿轮与滑移齿条啮合。

横移驱动件包括横移电机和横移丝杠。横移丝杠支承在横滑架上。横滑块与横移丝杆构成螺旋副。横移电机固定在横滑架上。横移电机的输出轴与横移丝杆的一端固定。

纵移驱动件包括纵移电机和纵移丝杠。纵移丝杠支承在纵滑架上。纵滑块与纵移丝杆构成螺旋副。纵移电机固定在纵滑架上。纵移电机的输出轴与纵移丝杆的一端固定。

所述的第一关节电机固定在纵滑块上。第一关节电机的输出轴与翻转杆固定。

所述的第二关节电机固定在翻转杆上。第二关节电机的输出轴与连接板固定。

推出驱动件包括推出丝杠和推出电机。推出丝杠支承在推出滑架上。推出电机与推出滑架固定。推出电机的输出轴与推出丝杆的一端固定。所述的推出滑块与推出丝杠构成螺旋副。

存储升降机构包括存储丝杠、存储滑块、同步带轮、同步带和存储电机。竖直设置的两根存储丝杠分别支承在存储框架的两侧。两个存储滑块与两根存储丝杠分别构成螺旋副。两个同步带轮与两根存储丝杠的顶端分别固定。两个同步带轮通过同步带连接。存储电机固定在存储框架上。存储电机的输出轴与其中一根存储丝杠的一端固定。两个存储滑块均与第二搁置架固定。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明能够辅助被护理者进行排便并能够为便后的被护理者进行臀部的清洗和烘干。

2、本发明能够在被护理者便后自动换床单。保证护理床的清洁与卫生。

3、本发明能够自动为被护理者运输并加热食物，并能够实现自动喂食。

4、本发明能够持续多次向被护理者运输食物，降低了工作人员需要出现的频率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中护理床的立体图；

图3为本发明中护理床的仰视图；

图4为本发明中辅助排便机构与床单更换机构的组合示意图；

图5为本发明中送餐机构拆去喂食机械臂的立体图；

图6为本发明中喂食机械臂的立体图；

图7为本发明中食物补给柜的立体图；

图8为本发明中推出机构的立体图；

图9为本发明中运输小车的立体图；

图10为本发明中食物存储柜的第一张示意图；

图11为本发明中食物存储柜的第二张示意图。

实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、2和3所示，保姆式自动化护理系统，包括护理床1、送餐机构2、食物存储柜3、运输小车4和食物补给柜5。护理床1包括床架1-1、床板组件、第一翻转驱动件、第二翻转驱动件、辅助排便机构1-6和床单更换机构。第一翻转驱动件、第二翻转驱动件、辅助排便机构1-6及床单更换机构均位于床板组件的下方。床板组件包括背板1-2、臀板1-3、大腿板1-4和小腿板1-5。臀板1-3与床架1-1的中部固定。背板1-2内侧边缘的两端均与臀板1-3的一侧边缘铰接。臀板1-3的另一侧边缘与大腿板1-4的一侧边缘铰接。大腿板1-4的另一侧边缘与小腿板1-5的一侧边缘铰接。背板1-2、臀板1-3、大腿板1-4、小腿板1-5构成能够辅助老人坐起的床板。背板1-2内侧边缘的中部开设有让位缺口。臀板1-3靠近背板1-2的那侧边缘开设有排便通槽。排便通槽的正下方设置有排便物收集桶。

第一翻转驱动件包括第一翻转电机1-12、第一丝杠1-13、第一滑块1-8和第一连杆。沿床架1-1长度方向设置的第一丝杠1-13支承在床架1-1上，且位于背板1-2的正下方。第一翻转电机1-12固定在床架1-1上。第一翻转电机1-12的输出轴与第一丝杠1-13的一端固定。第一滑块1-8与床架1-1构成滑动副，且与第一丝杠1-13构成螺旋副。第一连杆的一端与第一滑块1-8铰接，另一端与背板1-2的中部铰接。通过第一翻转电机1-12的转动能够驱动背板1-2翻转。

第二翻转驱动件包括第二翻转电机1-9、第二丝杠1-10、第二滑块1-11和第二连杆。沿床架1-1长度方向设置的第二丝杠1-10支承在床架1-1上，且位于大腿板1-4的正下方。第二翻转电机1-9固定在床架1-1上。第二翻转电机1-9的输出轴与第二丝杠1-10的一端固定。第二滑块1-11与床架1-1构成滑动副，且与第二丝杠1-10构成螺旋副。第二连杆的一端与第二滑块1-11铰接，另一端与大腿板1-4的中部铰接。通过第二翻转电机1-9的转动能够驱动大腿板1-4翻转，从而带动小腿板1-5运动（小腿板1-5远离大腿板1-4的那侧边缘在床架1-1上滑移）。

如图2、3和4所示，辅助排便机构1-6包括抬升板1-6-1、滑移盖板1-6-2、抬升驱动件、滑移驱动件、烘干风机1-6-3和清洗喷水管1-6-4。抬升板1-6-1呈U字形，且与床架1-1的中部铰接。抬升板1-6-1、床架1-1的铰接轴轴线与背板1-2、臀板1-3的铰接轴轴线重合。抬升板1-6-1的外边缘与臀板1-3上排便通槽的轮廓形状相同。滑移盖板1-6-2与床架1-1的中部构成沿床架1-1长度方向滑动的滑动副。滑移盖板1-6-2的外轮廓与抬升板1-6-1的内侧边缘形状相同。滑移盖板1-6-2与抬升板1-6-1的内边缘的床架1-1的宽度方向上对齐。滑移盖板1-6-2的顶面上设置有湿敏传感器。

抬升驱动件包括抬升电机、抬升丝杠1-6-5、抬升滑块1-6-6、抬升连杆1-6-7和抬升固定杆1-6-8。抬升丝杠1-6-5支承在床架1-1上。抬升电机固定在床架1-1上。抬升电机的输出轴与抬升丝杠1-6-5的一端固定。抬升滑块1-6-6与床架1-1构成滑动副，且与抬升丝杠1-6-5构成螺旋副。抬升连杆1-6-7的一端与抬升滑块1-6-6构成传动副，另一端与抬升固定杆1-6-8的一端铰接。抬升固定杆1-6-8的另一端与抬升板1-6-1固定。

滑移驱动件包括滑移电机、滑移齿轮和滑移齿条。滑移电机与床架1-1固定。滑移电机的输出轴与滑移齿轮固定。滑移齿条与滑移盖板1-6-2固定。滑移齿轮与滑移齿条啮合。烘干风机1-6-3及清洗喷水管1-6-4均与床架1-1固定，且位于背板1-2的下方。烘干风机1-6-3的出风口及清洗喷水管1-6-4的出水口均倾斜朝向臀板1-3上的排便通槽。

位于背板1-2正下方的床单更换机构包括长条形床单、输出滚筒1-7、输出电机1-15、回收滚筒1-14和回收电机1-16。输出滚筒1-7、回收滚筒1-14分别支承在床架1-1的两侧。输出滚筒1-7及回收滚筒1-14的长度均等于臀板1-3的宽度。输出电机1-15及回收电机1-16均固定在床架1-1上。输出电机1-15、回收电机1-16的输出轴与输出滚筒1-7、回收滚筒1-14分别固定。输出滚筒1-7、回收滚筒1-14与床架1-1均为可拆卸连接。

长条形床单绕过背板1-2的顶面，且两端分别卷在回输出滚筒1-7、回收滚筒1-14上。长条形床单上靠近背板1-2的边缘处开设有多个排便缺口。排便缺口的形状与臀板1-3上排便通槽的横截面形状相同。多个排便缺口沿长条形床单的长度方向上均布。相邻两个排便缺口的间距等于g。g为背板1-2的长度。

初始状态下，背板1-2、臀板1-3、大腿板1-4及小腿板1-5的顶面均水平设置。抬升板1-6-1位于排便通槽内。滑移盖板1-6-2位于抬升板1-6-1的内侧。长条形床单上的其中两个相邻排便缺口分别位于背板1-2的两端。长条形床单位于背板1-2上方的部分被抬升板1-6-1压住。由于抬升板1-6-1压住长条形床单，故当抬升板向上翻起时，长条形床单不会被撑起。在背板1-2翻起的状态下，滑移盖板1-6-2能够经过背板1-2上的让位缺口滑出抬升板1-6-1环住的范围。

如图1和5所示，送餐机构2包括横滑架2-1、横滑块2-2、横移驱动件、纵滑架2-3、纵滑块2-4、纵移驱动件、翻转杆2-5、第一关节电机2-6、第二关节电机2-7、连接板2-8和第一梳齿条2-9。横滑架2-1与床架1-1的一侧固定。横滑块2-2与横滑架2-1构成滑动副。横移驱动件包括横移电机2-10和横移丝杠2-11。横移丝杠2-11支承在横滑架2-1上。横滑块2-2与横移丝杆构成螺旋副。横移电机2-10固定在横滑架2-1上。横移电机2-10的输出轴与横移丝杆的一端固定。纵滑架2-3与横滑块2-2固定。纵滑块2-4与纵滑架2-3构成滑动副。纵移驱动件包括纵移电机2-12和纵移丝杠2-13。纵移丝杠2-13支承在纵滑架2-3上。纵滑块2-4与纵移丝杆构成螺旋副。纵移电机2-12固定在纵滑架2-3上。纵移电机2-12的输出轴与纵移丝杆的一端固定。翻转杆2-5的内端与纵滑块2-4构成转动副。第一关节电机2-6固定在纵滑块2-4上。第一关节电机2-6的输出轴与翻转杆2-5固定。翻转杆2-5的外端与连接板2-8的内端构成转动副。第二关节电机2-7固定在翻转杆2-5上。第二关节电机2-7的输出轴与连接板2-8固定。连接板2-8的外端固定有依次等间距排列的四根第一梳齿条2-9。第一梳齿条2-9的宽度为c，c=3mm。相邻两根第一梳齿条2-9的间距为d，d=5mm。

如图1和6所示，喂食机械臂包括第一旋转舵机、臂座2-14、第二旋转舵机2-15、关节和喂食架。关节由驱动舵机2-16和转动架2-17组成；驱动舵机2-16的输出轴与转动架2-17固定。三个关节依次排列连接，上一级关节的转动架2-17与下一级关节的驱动舵机2-16固定。首端关节的驱动舵机2-16与臂座2-14固定。臂座2-14与旋转舵机的输出轴固定，旋转舵机固定在连接板2-8上。末端关节的转动架2-17与第二旋转舵机2-15固定。三个驱动舵机2-16输出轴轴线平行。第二旋转舵机2-15的输出轴与喂食架固定。喂食架上固定有喂食勺2-18和饮水管2-19。饮水管2-19的内端与放置在床架1-1一侧的饮水桶相连。

如图1、7和8所示，食物补给柜5包括补给架5-1、补给侧板5-2、补给底板5-3、补给隔板5-4和推出机构。补给底板5-3水平设置，且与补给架5-1的中部固定。互相平行且间隔设置的两块补给侧板5-2分别固定在补给架5-1的两侧。互相平行且间隔设置的两块补给隔板5-4均与补给架5-1固定。两块补给隔板5-4均位于两块补给侧板5-2之间，且均与补给底板5-3间隔a距离设置，a=12mm。食物补给柜5内的两块补给隔板5-4之间叠放有多个饭盒。饭盒的高度为b，0.5a＜b＜a。推出机构包括推出滑架5-5、推盒块5-6、推出丝杠、推出滑块5-7和推出电机。推出滑架5-5固定在补给底板5-3的底面上。推出丝杠支承在推出滑架5-5上。推出电机与推出滑架5-5固定。推出电机的输出轴与推出丝杆的一端固定。推出滑块5-7与推出滑架5-5构成滑动副，且与推出丝杠构成螺旋副。补给底板5-3上开设有滑槽。推盒块5-6设置补给底板的顶面上。推盒块5-6的底部穿过滑槽并与推出滑块5-7固定。推盒块5-6顶面与补给底板5-3顶面的间距等于b。通过推盒块5-6的往复运动能够将推出机构内的饭盒逐个推出。其中一块补给隔板5-4与补给侧板5-2的边缘处平齐，便于饭盒的完整推出，该块补给隔板5-4的下方即为食物补给柜5的出口处。

如图1和9所示，运输小车4包括车座4-1、车轮4-2、行进电机和梳齿架4-3。四个行进电机两两一组对中固定在车座4-1底部的两侧；四个行进电机的输出轴与四个车轮4-2分别固定。梳齿架4-3的底部与车座4-1的顶部固定。梳齿架4-3的底部的顶部设置有依次等间距排列的三根第二梳齿条4-4。第二梳齿条4-4的宽度为e。相邻两根第二梳齿条4-4的间距为f。e+f=c+d，且e＜d。第二梳齿条4-4顶部与补给底板5-3的顶面等高设置。

如图1、10和11所示，食物存储柜3包括存储框架3-1、第一储存隔板3-2、第二储存隔板3-3、加热管、第一搁置架3-5、第二搁置架3-6和存储升降机构。水平设置的第一储存隔板3-2、第二储存隔板3-3间隔固定在存储框架3-1内，进而将存储框架3-1分隔为加热区、常温区和垃圾区。垃圾区的入口处顶部设置有卸盒板3-7。

第一搁置架3-5与存储框架3-1固定，且位于常温区内。第一搁置架3-5上固定有依次等间距排列的三根第三梳齿条3-8。第三梳齿条3-8的宽度为e。相邻两根第三梳齿条3-8的间距为f。所有第三梳齿条3-8均与第一储存隔板3-2间隔设置。加热管与存储框架3-1固定，且位于加热区的顶部。

第二搁置架3-6及存储升降机构均设置在加热区内。存储升降机构包括存储丝杠3-4、存储滑块、同步带轮、同步带和存储电机。竖直设置的两根存储丝杠分别支承在存储框架3-1的两侧。两个存储滑块与两根存储丝杠分别构成螺旋副。两个同步带轮与两根存储丝杠的顶端分别固定。两个同步带轮通过同步带连接。存储电机固定在存储框架3-1上。存储电机的输出轴与其中一根存储丝杠的一端固定。两个存储滑块均与第二搁置架3-6固定。第二搁置架3-6的两侧与存储框架3-1构成沿竖直方向滑动的滑动副。第二搁置架3-6上固定有依次等间距排列的三根第四梳齿条3-9。第四梳齿条3-9的宽度为e。相邻两根第四梳齿条3-9的间距为f。存储升降机构能够将放上第四梳齿条3-9的饭盒升高至靠近发热管的位置进行加热。

本发明的工作原理包括辅助排便原理和送餐原理。

辅助排便原理具体如下：

步骤一、当被护理者需要排便或湿敏传感器检测到长条形床单被浸湿时，第一翻转电机1-12及第二翻转电机1-9均正转，使得背板1-2及大腿板1-4均向上翻转。小腿板1-5在大腿板1-4的带动下滑移并翻转。使得被护理者坐起，且小腿板1-5与大腿板1-4的连接处能够支撑被护理者的膝关节。

步骤二、抬升电机正转，抬升板1-6-1向上翻转，从而抬起被护理者的臀部，使得被护理者不再挤压长条形床单。

步骤三、输出电机1-15及回收电机1-16同步正转，使得输出滚筒1-7上的长条形床单卷出，直至长条形床单上的一个排便缺口与臀板1-3上的排便通槽对齐。

同时，滑移电机正转，使得滑移盖板1-6-2滑动至背板1-2的下方，被护理者的臀部与排便物收集桶之间不再有物体遮挡。

步骤四、抬升电机反转，抬升板1-6-1向下翻转至水平状态。被护理者开始排便。

步骤五、被护理者排便完毕后，清洗喷水管1-6-4喷出清洗水流对被护理者的臀部进行清洗。

步骤六、被护理者的臀部清洗完毕后，清洗喷水管1-6-4停止喷水。烘干风机1-6-3启动，吹干被护理者的臀部。

步骤七、抬升电机正转，抬升板1-6-1向上翻转，从而抬起被护理者的臀部，使得被护理者不再挤压长条形床单。

步骤八、滑移电机反转，使得滑移盖板1-6-2复位。同时，输出电机1-15及回收电机1-16同步正转，使得输出滚筒1-7上的长条形床单卷出，直至与臀板1-3上的排便通槽对齐的排便缺口离开的臀板1-3的顶面。

步骤九、抬升电机反转，抬升板1-6-1向下翻转至水平状态。

步骤十、第一翻转电机1-12及第二翻转电机1-9均反转，使得背板1-2、大腿板1-4及小腿板1-5均回复至水平状态。

送餐原理具体如下：

步骤一、运输小车4移动至食物补给柜5的出口处。推出电机正转，使得一个饭盒被推送至运输小车4上。

步骤二、运输小车4行进至送餐机构2处。横移电机2-10、纵移电机2-12、第一关节电机2-6及第二关节电机2-7转动，使得四根第一梳齿条2-9到达三根第二梳齿条4-4的下方，且四根第一梳齿条2-9与三根第二梳齿条4-4在同一水平面上的投影不相交。

步骤三、纵移电机2-12正转，使得四根第一梳齿条2-9升高至高于三根第二梳齿条4-4的状态。三根第二梳齿条4-4上的饭盒被转移至四根第一梳齿条2-9上。

步骤四、横移电机2-10、纵移电机2-12、第一关节电机2-6及第二关节电机2-7转动，使得四根第一梳齿条2-9到达三根第三梳齿条3-8的上方，且四根第一梳齿条2-9与三根第三梳齿条3-8在同一水平面上的投影不相交。

步骤五、纵移电机2-12反转，使得四根第一梳齿条2-9降低至低于三根第三梳齿条3-8的状态。四根第一梳齿条2-9上的饭盒被转移至三根第三梳齿条3-8上。

步骤六、被护理者需要就餐时，横移电机2-10、纵移电机2-12、第一关节电机2-6及第二关节电机2-7转动，使得四根第一梳齿条2-9到达三根第三梳齿条3-8的下方，且四根第一梳齿条2-9与三根第三梳齿条3-8在同一水平面上的投影不相交。

步骤七、纵移电机2-12正转，使得四根第一梳齿条2-9升高至高于三根第三梳齿条3-8的状态。三根第三梳齿条3-8上的饭盒被转移至四根第一梳齿条2-9上。

步骤八、横移电机2-10、纵移电机2-12、第一关节电机2-6及第二关节电机2-7转动，使得四根第一梳齿条2-9到达三根第四梳齿条3-9的上方，且四根第一梳齿条2-9与三根第四梳齿条3-9在同一水平面上的投影不相交。

步骤九、两个存储电机同步正转，使得三根第四梳齿条3-9升高至高于四根第一梳齿条2-9的状态。四根第一梳齿条2-9上的饭盒被转移至三根第四梳齿条3-9上。且饭盒靠近加热管。加热管通电加热饭盒内的食物。

步骤十、饭盒内的食物加热完成后，两个存储电机同步反转，使得三根第四梳齿条3-9降低至低于四根第一梳齿条2-9的状态。三根第四梳齿条3-9上的饭盒被转移至四根第一梳齿条2-9上。

步骤十一、第一翻转电机1-12及第二翻转电机1-9均正转，使得背板1-2及大腿板1-4均向上翻转。小腿板1-5在大腿板1-4的带动下滑移并翻转。使得被护理者坐起，且小腿板1-5与大腿板1-4的连接处能够支撑被护理者的膝关节。

步骤十二、横移电机2-10、纵移电机2-12、第一关节电机2-6及第二关节电机2-7转动，使得四根第一梳齿条2-9到达被护理者的胸口处。喂食机械臂将食物喂给被护理者。

步骤十三、被护理者进餐完成后，横移电机2-10、纵移电机2-12、第一关节电机2-6及第二关节电机2-7转动，使得四根第一梳齿条2-9上的饭盒伸入食物存储柜3的垃圾区内。

步骤十四、纵移电机2-12正转，使得饭盒的顶部高于卸盒板3-7的下边缘。之后，横移电机2-10转动，使得四根第一梳齿条2-9离开食物存储柜3的垃圾区。饭盒在卸盒板3-7的阻挡下留在存储柜的垃圾区内，并掉落到垃圾区的底部。

步骤十五、重复执行步骤一至十四。

Claims (9)

1.保姆式自动化护理系统，包括护理床、送餐机构、食物存储柜、运输小车和食物补给柜；其特征在于：所述的护理床包括床架、床板组件、第一翻转驱动件、第二翻转驱动件、辅助排便机构和床单更换机构；所述的床板组件包括背板、臀板、大腿板和小腿板；所述的臀板与床架的中部固定；所述背板内侧边缘的两端均与臀板的一侧边缘铰接；臀板的另一侧边缘与大腿板的一侧边缘铰接；大腿板的另一侧边缘与小腿板的一侧边缘铰接；所述背板内侧边缘的中部开设有让位缺口；臀板靠近背板的那侧边缘开设有排便通槽；背板由第一翻转驱动件驱动；大腿板由第二翻转驱动件驱动；

被护理者需要排便时，使得背板及大腿板均向上翻转；小腿板在大腿板的带动下滑移并翻转；使得被护理者坐起，且小腿板与大腿板的连接处支撑被护理者的膝关节；

所述的辅助排便机构包括抬升板、滑移盖板、抬升驱动件、滑移驱动件、烘干风机和清洗喷水管；所述的抬升板呈U字形，且与床架的中部铰接；抬升板的外边缘与臀板上排便通槽的轮廓形状相同；所述的滑移盖板与床架的中部构成滑动副；滑移盖板的外轮廓与抬升板的内侧边缘形状相同；滑移盖板与抬升板的内边缘的床架的宽度方向上对齐；抬升板由抬升驱动件驱动；滑移盖板由滑移驱动件驱动；所述的烘干风机及清洗喷水管均与床架固定，且位于背板的下方；烘干风机的出风口及清洗喷水管的出水口均倾斜朝向臀板上的排便通槽；

所述的床单更换机构包括长条形床单、输出滚筒、输出电机、回收滚筒和回收电机；所述的输出滚筒、回收滚筒分别支承在床架的两侧；输出电机及回收电机均固定在床架上；输出电机、回收电机的输出轴与输出滚筒、回收滚筒分别固定；

所述的长条形床单绕过臀板的顶面，且两端分别卷在回输出滚筒、回收滚筒上；长条形床单上靠近背板的边缘处开设有多个排便缺口；排便缺口的形状与臀板上排便通槽的横截面形状相同；多个排便缺口沿长条形床单的长度方向上均布；更换床单时，抬升板向上翻转，抬起被护理者的臀部，使得被护理者不再挤压长条形床单；

所述抬升板、床架的铰接轴轴线与背板、臀板的铰接轴轴线重合；所述滑移盖板的顶面上设置有湿敏传感器；

所述的送餐机构包括横滑架、横滑块、横移驱动件、纵滑架、纵滑块、纵移驱动件、翻转杆、第一关节电机、第二关节电机、连接板、第一梳齿条和喂食机械臂；所述横滑架与床架的一侧固定；横滑块与横滑架构成滑动副；横滑块由横移驱动件驱动；纵滑架与横滑块固定；纵滑块与纵滑架构成滑动副；纵滑块由纵移驱动件驱动；所述翻转杆的内端与纵滑块构成转动副；翻转杆由第一关节电机驱动；所述翻转杆的外端与连接板的内端构成转动副；连接板由第二关节电机驱动；所述连接板的外端固定有依次等间距排列的n根第一梳齿条，3≤n≤8；第一梳齿条的宽度为c，1mm≤c≤5mm；相邻两根第一梳齿条的间距为d，1mm≤d≤8mm；

所述的食物补给柜包括补给架、补给侧板、补给底板、补给隔板和推出机构；所述的补给底板水平设置，且与补给架的中部固定；两块补给侧板分别固定在补给架的两侧；间隔设置的两块补给隔板均与补给架固定，且均位于两块补给侧板之间；补给隔板的底部与补给底板间隔a距离设置；食物补给柜内的两块补给隔板之间叠放有多个饭盒；饭盒的高度为b，0.5a＜b＜a；推出机构包括推出滑架、推出滑块、推盒块和推出驱动件；所述的推出滑架固定在补给底板的底面上；所述的推出滑块与推出滑架构成滑动副；所述的补给底板上开设有滑槽；所述的推盒块设置补给底板的顶面上；推盒块的底部穿过滑槽并与推出滑块固定；

所述的运输小车包括车座、行进驱动组件和梳齿架；车座由行进驱动组件驱动；所述梳齿架的底部与车座的顶部固定；所述梳齿架的底部的顶部设置有依次等间距排列的n-1根第二梳齿条；第二梳齿条的宽度为e；相邻两根第二梳齿条的间距为f；e+f=c+d，且e＜d；

所述的食物存储柜包括存储框架、第一储存隔板、第二储存隔板、加热管、第一搁置架、第二搁置架和存储升降机构；所述的第一储存隔板、第二储存隔板间隔固定在存储框架内，第一储存隔板、第二储存隔板将存储框架分隔为加热区、常温区和垃圾区；垃圾区的入口处顶部设置有卸盒板；所述的加热管与存储框架固定，且位于加热区的顶部；

所述的第一搁置架与存储框架固定，且位于常温区内；第一搁置架上固定有依次等间距排列的n-1根第三梳齿条；第三梳齿条的宽度为e；相邻两根第三梳齿条的间距为f；

第二搁置架均设置在加热区内，且与储存框架构成滑动副；第二搁置架由存储升降机构驱动；第二搁置架的两侧与存储框架构成沿竖直方向滑动的滑动副；第二搁置架上固定有依次等间距排列的n-1根第四梳齿条；第四梳齿条的宽度为e；相邻两根第四梳齿条的间距为f。

2.根据权利要求1所述的保姆式自动化护理系统，其特征在于：初始状态下，背板、臀板、大腿板及小腿板的顶面均水平设置；抬升板位于排便通槽内；滑移盖板位于抬升板的内侧；长条形床单上的其中两个相邻排泄缺口分别位于背板的两端；长条形床单位于背板上方的部分与抬升板的底面接触。

3.根据权利要求1所述的保姆式自动化护理系统，其特征在于：所述的第一翻转驱动件、第二翻转驱动件、辅助排便机构及床单更换机构均位于床板组件的下方。

4.根据权利要求1所述的保姆式自动化护理系统，其特征在于：所述输出滚筒及回收滚筒的长度均等于臀板的宽度；输出滚筒及回收滚筒与床架均为可拆卸连接；

所述长条形床单上相邻两个排泄缺口的间距等于g；g为背板的长度。

5.根据权利要求1所述的保姆式自动化护理系统，其特征在于：所述排便通槽的正下方设置有排泄物收集桶。

6.根据权利要求1所述的保姆式自动化护理系统，其特征在于：所述的送餐机构还包括喂食机械臂；所述的喂食机械臂包括第一旋转舵机、臂座、第二旋转舵机、关节和喂食架；关节由驱动舵机和转动架组成；驱动舵机的输出轴与转动架固定；关节共有m个，2≤m≤6；m个关节依次排列连接，上一级关节的转动架与下一级关节的驱动舵机固定；位于首端的关节的驱动舵机与臂座固定；臂座与旋转舵机的输出轴固定，旋转舵机固定在连接板上；位于末端的关节的转动架与第二旋转舵机固定；第二旋转舵机的输出轴与喂食架固定；喂食架上固定有喂食勺和饮水管；饮水管的内端与放置在床架一侧的饮水桶相连。

7.根据权利要求1所述的保姆式自动化护理系统，其特征在于：行进驱动组件包括车轮和行进电机；四个行进电机两两一组对中固定在车座底部的两侧；四个行进电机的输出轴与四个车轮分别固定。

8.根据权利要求1所述的保姆式自动化护理系统，其特征在于：所述的第一翻转驱动件包括第一翻转电机、第一丝杠、第一滑块和第一连杆；所述的第一丝杠支承在床架上；第一翻转电机固定在床架上；第一翻转电机的输出轴与第一丝杠的一端固定；第一滑块与床架构成滑动副，且与第一丝杠构成螺旋副；第一连杆的一端与第一滑块铰接，另一端与背板铰接；

所述的第二翻转驱动件包括第二翻转电机、第二丝杠、第二滑块和第二连杆；所述的第二丝杠支承在床架上；第二翻转电机固定在床架上；第二翻转电机的输出轴与第二丝杠的一端固定；第二滑块与床架构成滑动副，且与第二丝杠构成螺旋副；第二连杆的一端与第二滑块铰接，另一端与大腿板铰接。

9.根据权利要求1所述的保姆式自动化护理系统，其特征在于：所述的抬升驱动件包括抬升电机、抬升丝杠、抬升滑块、抬升连杆和抬升固定杆；所述的抬升丝杠支承在床架上；所述的抬升电机固定在床架上；抬升电机的输出轴与抬升丝杠的一端固定；抬升滑块与床架构成滑动副，且与抬升丝杠构成螺旋副；抬升连杆的一端与抬升滑块构成传动副，另一端与抬升固定杆的一端铰接；抬升固定杆的另一端与抬升板固定；

所述的滑移驱动件包括滑移电机、滑移齿轮和滑移齿条；所述的滑移电机与床架固定；滑移电机的输出轴与滑移齿轮固定；滑移齿条与滑移盖板固定；滑移齿轮与滑移齿条啮合；

横移驱动件包括横移电机和横移丝杠；横移丝杠支承在横滑架上；横滑块与横移丝杆构成螺旋副；横移电机固定在横滑架上；横移电机的输出轴与横移丝杆的一端固定；

纵移驱动件包括纵移电机和纵移丝杠；纵移丝杠支承在纵滑架上；纵滑块与纵移丝杆构成螺旋副；纵移电机固定在纵滑架上；纵移电机的输出轴与纵移丝杆的一端固定；

所述的第一关节电机固定在纵滑块上；第一关节电机的输出轴与翻转杆固定；

所述的第二关节电机固定在翻转杆上；第二关节电机的输出轴与连接板固定；

推出驱动件包括推出丝杠和推出电机；推出丝杠支承在推出滑架上；推出电机与推出滑架固定；推出电机的输出轴与推出丝杆的一端固定；所述的推出滑块与推出丝杠构成螺旋副；

存储升降机构包括存储丝杠、存储滑块、同步带轮、同步带和存储电机；竖直设置的两根存储丝杠分别支承在存储框架的两侧；两个存储滑块与两根存储丝杠分别构成螺旋副；两个同步带轮与两根存储丝杠的顶端分别固定；两个同步带轮通过同步带连接；存储电机固定在存储框架上；存储电机的输出轴与其中一根存储丝杠的一端固定；两个存储滑块均与第二搁置架固定。