CN110432815A - 一种坐便器辅助起坐装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种坐便器辅助起坐装置，包括用于带动坐便器本体沿竖直方向移动的升降装置；设于坐便器本体的两侧、能够沿水平方向移动的扶手装置；分别与升降装置、扶手装置连接的控制装置，控制装置用于接收并根据当前用户的体态信息，并从预存数据库中获得与其对应的坐便器的运动模型，每个用户的运动模型包含该用户所对应的坐便器的预设运动路径；控制坐便器沿预设运动路径运动。该装置能够根据不同用户进行相应的坐便器的运动路径的控制，以满足不同用户的用户需求，同时通过对坐便器竖直方向的移动和扶手装置水平方向的移动进行控制，以使得坐便器的运动轨迹贴合于用户的实际起坐轨迹，对其进行有效支撑，提高用户的使用体验。

Description

一种坐便器辅助起坐装置

技术领域

本发明涉及智能洁具技术领域，更具体地说，涉及一种坐便器辅助起坐装置。

背景技术

随着人们水平的提高，人的寿命得到延长，不少老年人随着年龄的增长，一些生理机能下降，下肢肌肉力量减弱，老年人如厕时弯腰、下蹲、站起相对困难且危险；另一方面近年孕妇群体激增，孕妇在起蹲时存在一定的安全隐患；再者，一些腿部受伤人群同样会在起蹲时遇到困难。

现有的坐便器仅能够在高度上进行调节，而在如厕过程中，人体由站立到坐下、再进行站立的姿势中，仅通过坐便器的高度调节实现辅助支撑，在实际使用时存在局限性，用户体验较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种坐便器辅助起坐装置，以解决现有的坐便器仅能够在高度上进行调节，无法智能对人体如厕进行支撑等问题。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种坐便器辅助起坐装置，包括：

用于带动坐便器本体沿竖直方向移动的升降装置；

设于所述坐便器本体的两侧、能够沿水平方向移动的扶手装置；

分别与所述升降装置、所述扶手装置连接的控制装置，所述控制装置用于接收并根据当前用户的体态信息，并从预存数据库中获得与其对应的所述坐便器的运动模型，所述预存数据库中存储有至少一个用户对应的运动模型，每个用户的运动模型包含该用户所对应的坐便器的预设运动路径；控制所述坐便器沿所述预设运动路径运动；所述预设运动路径包括所述升降装置带动所述坐便器本体沿竖直方向的运动路径和所述扶手装置沿水平方向的运动路径。

优选地，所述升降装置包括固定座和设于所述固定座上带动所述坐便器移动的升降驱动组件；

所述扶手装置上设有角度检测装置，所述角度检测装置用于测量所述扶手装置的第一预设位置与所述固定座上的第二预设位置间连线与水平面间偏移角度的角度检测装置；

用于对所述扶手装置的表面压力进行检测的压力检测装置，所述角度检测装置和所述压力检测装置分别与所述控制装置连接。

优选地，所述运动模型还包括所述偏移角度和所述表面压力分别与所述预设运动路径的对应关系。

优选地，所述控制装置包括：

用于实时接收所述角度检测装置检测的实时偏移角度和所述压力检测装置检测的实时表面压力的路径信息接收模块，所述路径信息接收模块将所述实时偏移角度和所述实时表面压力发送至所述路径处理模块；

用于接收所述路径处理模块发送的所述实时偏移角度和所述实时表面压力、并根据用户的体态信息计算拟合得到实际运动路径的路径处理模块，所述路径处理模块将所述实际运动路径发送至路径误差判断模块；

用于当所述实际运动路径与所述预设运动路径间误差值大于等于预设误差值时、发送控制信号至坐便器运动控制模块的所述路径误差判断模块；

用于根据所述实际运动路径控制所述坐便器运动的所述坐便器运动控制模块，所述坐便器运动控制模块包括用于驱动所述升降装置运动的升降运动控制单元和用于驱动所述扶手装置运动的扶手运动控制单元。

优选地，还包括用于与所述控制装置连接的人机交互模块，所述人机交互模块用于获取用户的体态信息，所述体态信息包括用户的身高和体重信息。

优选地，所述角度检测装置具体为陀螺仪，所述压力检测装置具体为压力传感器。

优选地，所述控制装置还包括：

用于当所述实际运动路径与所述预设运动路径间误差值大于等于所述预设误差值时、将所述实际运动路径作为当前用户下一次运动时的预设运动路径进行更新的数据库更新模块。

本发明提供的坐便器辅助起坐装置，包括用于带动坐便器本体沿竖直方向移动的升降装置；设于坐便器本体的两侧、能够沿水平方向移动的扶手装置；分别与升降装置、扶手装置连接的控制装置，控制装置用于接收并根据当前用户的体态信息，并从预存数据库中获得与其对应的坐便器的运动模型，预存数据库中存储有至少一个用户对应的运动模型，每个用户的运动模型包含该用户所对应的坐便器的预设运动路径；控制坐便器沿预设运动路径运动；预设运动路径包括升降装置带动坐便器本体沿竖直方向的运动和扶手装置沿水平方向的运动。

应用本发明提供的坐便器辅助起坐装置，控制装置根据当前用户的体态信息从预存数据库中获得与其对应的运动模型，通过运动模型控制坐便器沿预设运动路径运动，预设运动路径包括升降装置带动坐便器本体沿竖直方向的运动和扶手装置沿水平方向的移动。该装置能够根据不同用户进行相应的坐便器的运动路径的控制，以满足不同用户的用户需求，同时通过对坐便器竖直方向的移动和扶手装置水平方向的移动进行控制，以使得坐便器的运动轨迹贴合于用户的实际起坐轨迹，对其进行有效支撑，提高用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种坐便器辅助起坐装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的控制装置的结构示意图。

附图中标记如下：

压力检测装置1、控制装置2、升降装置3、角度检测装置4、扶手装置5、路径信息接收模块21、路径处理模块22、路径误差判断模块23、坐便器运动控制模块24。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种坐便器辅助起坐装置，以解决现有的坐便器仅能够在高度上进行调节，无法智能对人体如厕进行支撑等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，图1为本发明实施例提供的一种坐便器辅助起坐装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的控制装置的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的坐便器辅助起坐装置，包括：

用于带动坐便器本体沿竖直方向移动的升降装置3；

设于坐便器本体的两侧、能够沿水平方向移动的扶手装置5；

分别与升降装置3、扶手装置5连接的控制装置2，控制装置2用于接收并根据当前用户的体态信息，并从预存数据库中获得与其对应的坐便器的运动模型，预存数据库中存储有至少一个用户对应的运动模型，每个用户的运动模型包含该用户所对应的坐便器的预设运动路径；控制坐便器沿预设运动路径运动；预设运动路径包括升降装置3带动坐便器本体沿竖直方向的运动和扶手装置5沿水平方向的运动。

可以理解的是，扶手装置5包括设于坐便器本体两侧的扶手以及用于驱动扶手沿水平方向移动的水平驱动件，其中，水平驱动件优选为滑轨滑块装置，滑轨滑块装置与执行器连接，带动扶手实现水平方向的移动。同样地，升降装置3的一端与地面固定、另一端与坐便器本体固定，升降装置3可同样设置为滑轨滑块装置、或者为千斤顶等设备，只要能够带动坐便器本体实现竖直方向的移动即可，对具体的实现方式不作限定。还包括分别与升降装置3、扶手装置5和控制装置2连接的供电模块，以为上述装置进行供电。

控制装置2可具体为PLC控制器、单片机等设备。控制装置2接收并根据当前用户的体态信息，一般控制装置2与输入装置连接，通过输入装置对用户的体态信息进行录入，输入装置可以为在坐便器上设置的输入界面，或者通过与坐便器辅助装置连接的终端进行远程输入，优选为通过终端预先录入，在录入后用户使用时，可通过在坐便器的操作面板上进行当前用户的选择。预存数据库中包括体态信息和与其对应的坐便器的运动模型，其中，预存数据库汇总包括至少一个用户的体态信息和与其对应的运动模型，运动模型中包括该用户所对应的坐便器的预设运动路径，控制装置2根据该预设运动路径控制升降装置3带动坐便器本体沿竖直方向运动，同时控制扶手装置5沿水平方向运动。

应用本发明提供的坐便器辅助起坐装置，控制装置2根据当前用户的体态信息从预存数据库中获得与其对应的运动模型，通过运动模型控制坐便器沿预设运动路径运动，预设运动路径包括升降装置3带动坐便器本体沿竖直方向的运动和扶手装置5沿水平方向的移动。该装置能够根据不同用户进行相应的坐便器的运动路径的控制，以满足不同用户的用户需求，同时通过对坐便器竖直方向的移动和扶手装置5水平方向的移动进行控制，以使得坐便器的运动轨迹贴合于用户的实际起坐轨迹，对其进行有效支撑，提高用户的使用体验。

具体的，升降装置3包括固定座和设于固定座上带动坐便器移动的升降驱动组件；固定座与地面固定连接，通过螺栓等进行固定，升降驱动组件如上文所述，可以为滑块滑轨机构或者是液压千斤顶装置，可根据需要进行设置。

扶手装置5上设有角度检测装置4，角度检测装置4用于测量扶手装置5的第一预设位置与固定座上的第二预设位置间连线与水平面间偏移角度的角度检测装置4；其中，第一预设位置优选为在扶手的前端侧壁上设置，固定座上的第二预设位置可在固定座的中心线上设置，可以理解的是第一预设位置和第二预设位置在坐便器的同侧。角度检测装置4优选为陀螺仪传感器，其精度高便于安装，在其他实施例中，可根据需要进行装置选择。

用于对扶手装置5的表面压力进行检测的压力检测装置1，角度检测装置4和压力检测装置1分别与控制装置2连接。压力检测装置1具体为压力传感器，可知，随着用户在坐便器上的站起，扶手向前移动以对用户支撑，在扶手装置5表面压力逐渐增大，第一预设位置和第二预设位置连线与水平面之间的夹角增大，通过上述装置能够对坐便器在运动过程中的支撑力进行实时检测，以更好地控制坐便器的运动。

其中，运动模型还包括偏移角度和表面压力分别与预设运动路径的对应关系。该预设运动路径中包括各点处的偏移角度和表面压力，使得在根据实时检测的偏移角度和表面压力，通过计算并结合当前用户的体态信息，能够得到坐便器的实际运动路径，坐便器的实际运动路径即为扶手的运动轨迹。

可知，通过角速度传感器发送的偏移角度进行积分计算，得到扶手的第一预设位置和固定座的第二预设位置连线与水平面之间的偏移角度，并利用卡尔曼滤波将角度信息和压力检测装置1检测的表面压力进行融合，得到动态倾角，通过对动态倾角进行微积分处理，结合当前用户的体态信息得到扶手的运动轨迹。用户的体态信息包括用户的身高信息和体重信息。

进一步地，控制装置2包括：

用于实时接收角度检测装置4检测的实时偏移角度和压力检测装置1检测的实时表面压力的路径信息接收模块21，路径信息接收模块21将实时偏移角度和实时表面压力发送至路径处理模块22；路径信息接收模块21分别与角度检测装置4和压力检测装置1连接，以对路径信息进行收集。

用于接收路径处理模块22发送的实时偏移角度和实时表面压力、并根据用户的体态信息计算拟合得到实际运动路径的路径处理模块22，路径处理模块22将实际运动路径发送至路径误差判断模块23；

用于当实际运动路径与预设运动路径间误差值大于等于预设误差值时、发送控制信号至坐便器运动控制模块24的路径误差判断模块23；

用于根据实际运动路径控制坐便器运动的坐便器运动控制模块24，坐便器运动控制模块24包括用于驱动升降装置3运动的升降运动控制单元和用于驱动扶手装置5运动的扶手运动控制单元。

进一步地，控制装置2还包括：

用于当实际运动路径与预设运动路径间误差值大于等于预设误差值时、将实际运动路径作为当前用户下一次运动时的预设运动路径进行更新的数据库更新模块。

如当实际运动路径和预设运动路径的重合误差度大于等于20％时，表明预设运动路径误差较大，坐便器运动控制模块24驱动坐便器沿实际运动路径进行动作，并且可将该实际运动路径作为当前用户下一次使用时的预设运动路径在预存数据库中进行更新，自行修正，使得用户的实际运动路径更加准确。

在一种实施例中，还包括用于与控制装置2连接的人机交互模块，人机交互模块用于获取用户的体态信息，体态信息包括用户的身高和体重信息。可知，人机交互模块优选为在坐便器的操作面板上设置相应的输入界面，或者在一种实施例中，通过与控制装置2连接的终端，在终端上进行相应的输入，控制装置2与终端可通过通讯模块连接，如在终端上下载相应的APP，终端可以为PC端或手机，可根据实际需要进行设置。

在作业时，坐便器在初始状态可沿竖直方向处于预设高度、扶手装置5沿水平方向处于预设角度，由此以在任一用户使用时，能够保证其坐下时提供一定的支撑，在用户坐下过程中，坐便器的运动路径为第一预设运动路径，第一预设运动路径为定值路径，与用户的体态信息无反馈关系、控制装置2不根据路径信息进行拟合得到实际运动路径；当用户站起过程中，根据用户的体态信息、角速度信息和表面压力信息进行拟合，得到实际运动路径，以便于用户站起时能够得到有效支撑。或者在一种实施例中，也可以在用户坐下过程中，根据用户的体态信息、角速度信息和表面压力信息进行拟合，得到实际运动路径，此种实施例中，用户的坐下和站起过程均为经控制装置2计算处理后的路径信息。

在一种实施例中，还包括用于与控制装置2连接的报警按钮，当用户在坐便器上发生紧急情况时，可通过报警按钮进行求助，控制装置2当接收到报警信号时，向与控制装置2连接的预设关联终端发送短信息进行提醒，以使得用户的监护人员及时了解情况，避免发生危险。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种坐便器辅助起坐装置，其特征在于，包括：

用于带动坐便器本体沿竖直方向移动的升降装置；

设于所述坐便器本体的两侧、能够沿水平方向移动的扶手装置；

分别与所述升降装置、所述扶手装置连接的控制装置，所述控制装置用于接收并根据当前用户的体态信息，并从预存数据库中获得与其对应的所述坐便器的运动模型，所述预存数据库中存储有至少一个用户对应的运动模型，每个用户的运动模型包含该用户所对应的坐便器的预设运动路径；控制所述坐便器沿所述预设运动路径运动；所述预设运动路径包括所述升降装置带动所述坐便器本体沿竖直方向的运动路径和所述扶手装置沿水平方向的运动路径。

2.根据权利要求1所述的坐便器辅助起坐装置，其特征在于，所述升降装置包括固定座和设于所述固定座上带动所述坐便器移动的升降驱动组件；

所述扶手装置上设有角度检测装置，所述角度检测装置用于测量所述扶手装置的第一预设位置与所述固定座上的第二预设位置间连线与水平面间偏移角度的角度检测装置；

用于对所述扶手装置的表面压力进行检测的压力检测装置，所述角度检测装置和所述压力检测装置分别与所述控制装置连接。

3.根据权利要求2所述的坐便器辅助起坐装置，其特征在于，所述运动模型还包括所述偏移角度和所述表面压力分别与所述预设运动路径的对应关系。

4.根据权利要求3所述的坐便器辅助起坐装置，其特征在于，所述控制装置包括：

用于实时接收所述角度检测装置检测的实时偏移角度和所述压力检测装置检测的实时表面压力的路径信息接收模块，所述路径信息接收模块将所述实时偏移角度和所述实时表面压力发送至所述路径处理模块；

用于接收所述路径处理模块发送的所述实时偏移角度和所述实时表面压力、并根据用户的体态信息计算拟合得到实际运动路径的路径处理模块，所述路径处理模块将所述实际运动路径发送至路径误差判断模块；

用于当所述实际运动路径与所述预设运动路径间误差值大于等于预设误差值时、发送控制信号至坐便器运动控制模块的所述路径误差判断模块；

用于根据所述实际运动路径控制所述坐便器运动的所述坐便器运动控制模块，所述坐便器运动控制模块包括用于驱动所述升降装置运动的升降运动控制单元和用于驱动所述扶手装置运动的扶手运动控制单元。

5.根据权利要求1所述的坐便器辅助起坐装置，其特征在于，还包括用于与所述控制装置连接的人机交互模块，所述人机交互模块用于获取用户的体态信息，所述体态信息包括用户的身高和体重信息。

6.根据权利要求2所述的坐便器辅助起坐装置，其特征在于，所述角度检测装置具体为陀螺仪，所述压力检测装置具体为压力传感器。

7.根据权利要求4所述的坐便器辅助起坐装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

用于当所述实际运动路径与所述预设运动路径间误差值大于等于所述预设误差值时、将所述实际运动路径作为当前用户下一次运动时的预设运动路径进行更新的数据库更新模块。