CN110074927A - 医护机器人、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医护机器人，包含两组以上翻折组件，其中有至少一组翻折组件纵向设置，有至少一组翻折组件横向设置；所述翻折组件包含可变形骨架，由若干支承单元组成；初始状态下，所有支承单元排成一条直线，相邻支承单元之间相互铰接，且每个支承单元只能相对于其相邻的支承单元向上转动；驱动组件，可沿所述可变形骨架来回运动，且可驱动所述可变形骨架中某两个相邻支承单元之间的相对转动。本发明的医护机器人、系统及方法通过设置多个翻折组件，每个翻折组件可灵活调节翻折位置，可实现根据用户所在的位置，使用户可以进行起坐、翻身等操作，不需要用户躺在指定位置，实用性较强，使用方便，医护人员与用户均可操作。

Description

医护机器人、系统及方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种医护机器人、系统及方法。

背景技术

当前市面上的护理床已经出现有不少具有起坐、翻身功能的机构，但是其起坐翻身装置的起坐模式下的折叠位置以及翻身模式下的折叠位置是固定的，护理床上的患者必须在固定的位置才能进行起坐以及翻身动作，不然起坐模式下的折叠位置与患者的腰部位置偏离较大的话，容易对患者造成二次伤害，因此，当前市面上的具有起坐翻身功能的护理床均不大实用，患者在完全独立没有人照看的情形下自行启动起坐模式或翻身模式均存在一定的风险。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种医护机器人、系统及方法，旨在解决当前护理床上的起坐机构以及翻身机构的折叠位置固定，无法根据需要调节的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明的医护机器人，其特征在于，包含两组以上翻折组件，其中有至少一组翻折组件纵向设置，有至少一组翻折组件横向设置；

所述翻折组件包含：

可变形骨架，由若干支承单元组成；初始状态下，所有支承单元排成一条直线，相邻支承单元之间相互铰接，且每个支承单元只能相对于其相邻的支承单元向上转动；

驱动组件，可沿所述可变形骨架来回运动，且可驱动所述可变形骨架中某两个相邻支承单元之间的相对转动。

进一步地，纵向设置的所述翻折组件有两组，横向设置的所述翻折组件至少有一组，且纵向设置的两组所述翻折组件设置在横向设置的所述翻折组件的两侧。

医护系统，包含上述的医护机器人、控制系统以及图像采集传感器，所述图像采集传感器以及所述医护机器人包含的电动力单元均电连接所述控制系统；所述图像采集传感器悬置于所述医护机器人的上空。

医护方法，基于上述的医护系统，所述医护方法包括

接收控制信号，判断控制信号的类型，所述控制信号的类型包括起坐指令、翻身指令；

获取图像采集传感器采集的图像；

根据所述图像分析患者与所述医护机器人的相对位置；

控制所述医护机器人包含的翻折组件执行动作，使患者起坐或者翻身。

有益效果：本发明的医护机器人、系统及方法通过设置多个翻折组件，每个翻折组件可灵活调节翻折位置，可实现根据用户所在的位置，使用户可以进行起坐、翻身等操作，不需要用户躺在指定位置，实用性较强，使用方便，医护人员与用户均可操作。

附图说明

附图1为医护机器人的结构图；

附图2为翻折组件的整体结构图；

附图3为翻折组件的局部放大图；

附图4为翻折组件的第二视角局部放大图；

附图5为翻折组件的正视局部放大图；

附图6为翻折组件的侧视图；

附图7为支承单元的结构图；

附图8为医护系统的系统组成示意图；

附图9为医护方法的流程示意图。

附图中各附图标记表示的零部件名称如下：

1-可变形骨架，11-支承单元，111-啮合齿，112-凸起端，113-凹陷端，114-阻挡部，12-滚轮，13-滚珠，2-驱动组件，21-直线传动组件，211-啮合轮，212-第一电机，22-翻折执行组件，221-组件座，221-1-导滑槽，221-2-侧板，221-3-导引弧板，222-翻折杆，223-第二电机，3-导轨，4-导引单元，5-床架，6-图像采集传感器，7-控制系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1所示的医护机器人，包含两组以上翻折组件，其中有至少一组翻折组件纵向设置，有至少一组翻折组件横向设置。本实施例中，纵向设置的所述翻折组件有两组，横向设置的所述翻折组件也有两组，且纵向设置的两组所述翻折组件设置在横向设置的所述翻折组件的两侧。

翻折组件包含可变形骨架1与驱动组件2。

可变形骨架1由若干支承单元11组成，初始状态下，所有支承单元11排成一条直线，相邻支承单元11之间相互铰接，且每个支承单元11只能相对于其相邻的支承单元11向上转动(即可变形骨架1水平放置时，相邻两个支承单元11中一个支承单元11只能相对于另一支承单元11向上翘起)；具体地，每个支承单元11上均具有凸起端112与凹陷端113，相邻两个支承单元11中其中一个支承单元11的凸起端112与另一支承单元11的凹陷端113铰接，所述凹陷端113的下侧设置有阻挡部114，所述阻挡部114可防止相邻两个支承单元11中一个支承单元11相对于另一个支承单元11向下转动。

驱动组件2可沿所述可变形骨架1来回运动，且可驱动所述可变形骨架1中某两个相邻支承单元11之间的相对转动，使得两个相邻支承单元11中一个支承单元11相对于另一个支承单元11转动。

所述驱动组件2包括直线传动组件21以及翻折执行组件22，其中直线传动组件21用于使驱动组件整体顺着所述可变形骨架1的长度方向运动；翻折执行组件22用于驱动所述可变形骨架1中某两个相邻支承单元11之间的相对转动。

具体地，所述翻折执行组件22包含组件座221、翻折杆222以及第二电机223。所述直线传动组件21安装于所述组件座221上；所述翻折杆222有两个，两个翻折杆222分别铰接在所述组件座221的两端；第二电机223与翻折杆222相对应，也有两个，用于驱动所述翻折杆222相对于所述组件座221转动，本实施例中，第二电机223通过减速箱驱动所述翻折杆222进行转动。

每个所述支承单元11上均具有啮合齿111，使得所述可变形骨架1上具有连续的啮合齿阵列；对应地，所述直线传动组件21包含啮合轮211与第一电机212，啮合轮211可与所述啮合齿阵列啮合传动；第一电机212用于驱动所述啮合轮211转动。这种传动方式使得传动可靠稳定，使得驱动组件2具有较高的行走精度。

为了限制组件座221与支承单元11的相对位置，使两者不会上下左右有较大窜动间隙，每个所述支承单元11上均设置有滚轮12，所述滚轮12的转轴与相邻支承单元11之间的相对转动转轴平行；所述组件座221上设置有导滑槽221-1，所述滚轮12可进出所述导滑槽221-1并可在所述导滑槽221-1内运动。如此，可限制组件座221与支承单元11的上下相对位置。

每个所述支承单元11的左右两侧均设置有滚珠13，所述组件座221上具有两个侧板221-2，当所述组件座221运动至某一所述支承单元11处时，该支承单元11两侧的滚珠13抵住所述两个侧板221-2的内侧。如此，可限制组件座221与支承单元11的左右相对位置。

所述导滑槽221-1的两侧均设有导引弧板221-3。导引弧板221-3可随着驱动组件2的行走，将沿途的支承单元11捋直，防止有支承单元11不平整，保证啮合轮211与啮合齿阵列顺利啮合，保证驱动组件2行走的平顺性。

为了保证驱动组件2不会翘起，还包括导轨3，所述驱动组件2上设置有配合所述导轨3使用的导引单元4。所述导轨3内设置有导引槽，所述导引单元4为可在所述导引槽内滚动的导引轮。这样驱动组件2自身不会发生转动或上下运动，使得柔性机器人整体运行可靠。本实施例中，导引单元4安装在组件座221上。

上述医护机器人一般用在护理床上，每个翻折组件的导轨3均固定在护理床的床架5上，同时医护机器人上铺设有可变形的床垫(图中未示出)，通过驱动纵向设置的翻折组件作翻折运动可使躺在床垫上的用户可以进行起坐，通过驱动横向设置的翻折组件作翻折运动可使躺在床垫上的用户从平躺变为侧躺。

上述驱动翻折组件进行相应操作的指令可以由人工手动控制驱动组件2运动至合适位置并执行翻折操作，实现对用户进行起坐以及翻身的操作。可以地，可以采用自动控制的方式执行上述操作，方案如下：

医护系统，如附图8所示，包含上述的医护机器人，此外还包括控制系统7以及图像采集传感器6，所述图像采集传感器6以及所述医护机器人包含的电动力单元(即上述第一电机212与第二电机223)均电连接所述控制系统7；所述图像采集传感器6悬置于所述医护机器人的上空，如图像采集传感器6可安装在天花板上。控制系统7具有信号接收单元，可接收外部设施发来的控制信号，控制信号由医护人员或用户自身通过控制装置发出。上述图像采集传感器6为相机或其他可采集图像数据的专用图像采集传感器6。

医护方法，基于上述的医护系统，所述医护方法包括如下步骤S1-S4，步骤S1-S4的执行主体均为控制系统7：

步骤S1：接收控制信号，判断控制信号的类型，所述控制信号的类型包括起坐指令、翻身指令；

步骤S2：获取图像采集传感器6采集的图像；

步骤S3：根据所述图像分析患者与所述医护机器人的相对位置；

该步骤中，控制系统7根据图像可识别出患者的轮廓以及医护机器人的外轮廓，据此可计算出患者相对于医护机器人的位置，且可判断用户的腰部位置，从而为起坐作好准备。

步骤S4：控制所述医护机器人包含的翻折组件执行动作，使患者起坐或者翻身。

具体地，控制翻折组件执行的动作包括：驱动各翻折组件的第一电机212转动，使得驱动组件2整体运动至合适位置，然后驱动各翻折组件的第二电机223转动，使得翻折杆222转动一定角度，从而使可变形骨架1上对应位置处的支承单元11发生转动，使可变形骨架1的一部分向上翘起，带动患者起坐或者翻身。

优选地，为了保证用户的安全，在步骤S4：之前还包括如下步骤：

根据图像分析用户的位置与姿态是否满足起坐或翻身的条件，若用户在床垫上倾斜超过一定斜度，或者用户处于蜷缩等非正常姿势，则不执行任何操作。这样可有效防止对用户造成伤害。

优选地，上述控制信号还包括恢复初始状态信号以及急停信号，发出恢复初始状态信号可使每个可变形骨架恢复至平直状态，急停信号可使翻折组件正在执行的操作紧急停止。

本发明的医护机器人、系统及方法通过设置多个翻折组件，每个翻折组件可灵活调节翻折位置，可实现根据用户所在的位置，使用户可以进行起坐、翻身等操作，不需要用户躺在指定位置，实用性较强，使用方便，医护人员与用户均可操作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.医护机器人，其特征在于，包含两组以上翻折组件，其中有至少一组翻折组件纵向设置，有至少一组翻折组件横向设置；

所述翻折组件包含：

可变形骨架，由若干支承单元组成；初始状态下，所有支承单元排成一条直线，相邻支承单元之间相互铰接，且每个支承单元只能相对于其相邻的支承单元向上转动；

驱动组件，可沿所述可变形骨架来回运动，且可驱动所述可变形骨架中某两个相邻支承单元之间的相对转动。

2.根据权利要求1所述的医护机器人，其特征在于，纵向设置的所述翻折组件有两组，横向设置的所述翻折组件至少有一组，且纵向设置的两组所述翻折组件设置在横向设置的所述翻折组件的两侧。

3.医护系统，其特征在于，包含如权利要求1所述的医护机器人、控制系统以及图像采集传感器，所述图像采集传感器以及所述医护机器人包含的电驱动单元均电连接所述控制系统；所述图像采集传感器悬置于所述医护机器人的上空。

4.医护方法，其特征在于，基于权利要求8所述的医护系统，所述医护方法包括

接收控制信号，判断控制信号的类型，所述控制信号的类型包括起坐指令、翻身指令；

获取图像采集传感器采集的图像；

根据所述图像分析患者与所述医护机器人的相对位置；

控制所述医护机器人包含的翻折组件执行动作，使患者起坐或者翻身。