CN110652402A - 一种具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，包括床底架、排骨架和床垫；排骨架左右分区、且架设在床底架上，床底架内底部设有辅助翻身机构，床垫内设有压力传感器；压力传感器与信息采集器相连，信息采集器与主机处理器相连，主机处理器对压力实时监测与分析；当床垫上的局部压力大于褥疮风险预警压力，持续时间大于褥疮风险预警时间，主机处理器发出预警，控制辅助翻身机构翻转；床垫内还设有气囊芯层；当床垫上的局部压力大于缓压启动压力，持续时间大于缓压启动时间，气囊芯层释放压力。本发明能对人‑床界面压力实时监测，并以监测结果为依据，结合缓压和辅助翻身设计，满足不同体型人的不同支撑需求，实现智能缓压与护理。

Description

一种具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床

技术领域

本发明涉及床具技术领域，尤其涉及一种具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床。

背景技术

据统计，目前护理过程中给老年人身体造成最大危害和最难解决的问题是褥疮问题。研究表明，40岁以上的患者褥疮发生率为40岁以下患者的6-7倍，71％的褥疮出现在70岁以上的老年人身上，而发生褥疮的老年人死亡率增加4倍，褥疮不愈合死亡率则增加6倍。

褥疮也称压力性溃疡，在睡眠或休息状态时，当作用于人体的局部压力超过小动脉血管压力的2倍，且持续时间1-2小时，即可阻断毛细血管对组织的灌流，引起组织缺氧，受压超过2小时以上则会引起组织不可逆的损伤。一般情况下，当人体局部压力过大时，过于集中的压力会使人肌肉软组织出现局部缺血现象，局部缺血会使新陈代谢产生一种刺激神经末梢的物质，促使人姿势调节和增加动作行。但对于老年人，由于动作行为比较迟缓，翻身等动作行为持续时间较长，容易使睡眠时断时续难以保持。另外，对于老年人而言，随着年龄的增大，老年性疾病不断增多，部分老年人行动不便，需要长期卧床，甚至难以翻身等。在压力和时间的双重作用下，老年人极易产生褥疮。因此，如何辅助老年人翻身，提高老年人的生活和睡眠质量，有着重要的意义。

另外，目前常见的老年人智能护理床主要是监测老年人的心率和呼吸，具有缓压护理及监测功能的护理床比较少见。相关研究表明，能使脊柱处于自然弯曲的状态，又具有贴合度的床垫具有更好的缓压效果。由于性别、年龄和体型差异，不同人的不同部位重力分布及承受压力能力不同，对床垫的支撑需求也不相同。而只有实现各部位合理支撑，才能保证脊柱处于自然弯曲的状态，提高人-床贴合度。因此，进行分区结构设计，并能够调节各个区域支撑性能以适应不同体型和体重的人，对于实现压力缓解有着重要的意义。然而，目前市场上的部分护理床虽然进行了分区结构设计，但每种床仅能适应一种体型的人，不能满足不同体型的人的支撑需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，该床可对人-床界面压力进行实时监测，并以监测结果为依据，结合缓压和辅助翻身设计，在满足不同体型的人的不同支撑需求的同时，实现智能缓压和智能护理，有效避免褥疮的产生。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，包括床底架、排骨架和床垫；所述排骨架左右分区、且整体架设在床底架之上；所述床底架的内底部设有辅助翻身机构，用于排骨架上左右分区间的相对翻转；所述床垫放置于排骨架上，床垫内布置有压力传感器，压力传感器与信息采集器相连，信息采集器与主机处理器相连；

其中，所述信息采集器采集压力传感器信息以获得人-床界面压陷量矩阵，并将所述人-床界面压陷量矩阵传输给主机处理器，主机处理器对人-床界面压陷量矩阵进行实时监测与分析；当所述主机处理器测得床垫上的局部压力值大于褥疮风险预警压力值，持续时间大于褥疮风险预警时间时，主机处理器发出褥疮风险预警，并在收到翻身指令后，控制辅助翻身机构将排骨架翻转；

此外，所述床垫内还布置有气囊芯层；当床垫上的局部压力值大于缓压启动压力值，持续时间大于缓压启动时间值时，该局部床垫内的气囊芯层释放压力，以完成缓压。

作为本发明的优选方式之一，所述护理床还包括床屏和护栏；所述床屏具体设置在床底架的床头位置，床底架的左右两侧向上安装有护栏，两护栏之间的床底架上通过角码架设有所述排骨架，排骨架上放置有所述床垫。

作为本发明的优选方式之一，所述床垫包括上层床垫以及位于所述上层床垫下方的下层床垫；所述上层床垫为一整体，包括上铺垫层以及包覆在所述上铺垫层外围的上面料复合层；所述下层床垫分为左、中、右三部分，且分别沿其纵向划分包括气囊芯层、位于所述气囊芯层下方的下铺垫层以及包覆在所述气囊芯层与下铺垫层组合后的外围上的下面料复合层；其中，所述压力传感器固定分布在所述上面料复合层之内。

作为本发明的优选方式之一，所述上面料复合层与下面料复合层分别包括内面料、外面料和海绵层，所述海绵层位于内面料、外面料之间；所述上铺垫层包括乳胶层和记忆棉层，乳胶层设置在记忆棉层之上；所述下铺垫层包括花切海绵层。

作为本发明的优选方式之一，所述气囊芯层具体为独立气囊层或带有气囊的乳胶独立筒层；所述独立气囊层包括第一海绵框，所述第一海绵框内排列有立式布置的若干独立气囊，各独立气囊的底部分别设有一吸放气装置，所述吸放气装置与主机处理器相连；所述带有气囊的乳胶独立筒层包括第二海绵框，所述第二海绵框内排列有立式布置的气囊乳胶独立筒，各气囊乳胶独立筒的内部分别包裹有一小型气囊。

作为本发明的优选方式之一，气囊芯层为独立气囊层时：当床垫上的局部压力值大于6.6kpa，持续时间大于10min时，主机处理器控制该局部床垫内的独立气囊释放压力，以完成缓压。

作为本发明的优选方式之一，气囊芯层为乳胶独立筒层时：当床垫上的局部受压不大，持续时间不长时，由气囊乳胶独立筒进行支撑；而当局部受压过大，持续时间过长时，气囊乳胶独立筒受压，高度降低，由独立筒和小型气囊同步进行支撑，以完成缓压(其中的压力临界值以及时间临界值具体与“乳胶材质”、“成型工艺”等相关，可以做成不同临界值)。

作为本发明的优选方式之一，所述第一海绵框和第二海绵框均为泡沫海绵框或乳胶海绵框。

作为本发明的优选方式之一，所述辅助翻身机构包括呈左右对称状分布的两个旋转支撑架；每个所述旋转支撑架分别包括旋转架、电机、电机输出轴、支撑轴座以及支撑横架；其中，所述支撑横架沿床宽方向设置在床底架内底部上，支撑横架上固定有支撑轴座；所述电机输出轴沿床的长度方向延伸设置，并且，电机输出轴的轴身套设有套环；所述套环的一端与电机输出轴固定相连，其另一端与所述支撑轴座转动配合；所述旋转架布置在所述电机输出轴的一侧，旋转架的一侧端通过套环与电机输出轴固定相连，旋转架的上端与相应排骨架的底部固定相连；其中，所述电机输出轴的输入端与电机相连，电机与所述主机处理器相连；在所述主机处理器的控制下，电机通过驱动电机输出轴带动旋转架进行旋转，以实现旋转架上排骨架的相对翻转。

作为本发明的优选方式之一，所述旋转支撑架中的支撑横架、支撑轴座、轴套均分别设置有三个；并且，呈对称分布的两个旋转支撑架中的六个支撑横架间，分别两两一组、一体成型；此外，在所述主机处理器的控制下，电机通过驱动电机输出轴带动旋转架进行旋转，以实现旋转架上方排骨架的相对翻转，翻转角度15°-60°。

作为本发明的优选方式之一，所述排骨架包括左框架、右框架和若干排骨条；所述排骨条固定在左框架、右框架内且沿左框架、右框架的长度方向平行间隔排列；每个所述排骨条分别包括竹弹片、固定竹弹片的套头以及与套头相连的软硬度调节装置；所述软硬度调节装置用于竹弹片表面的软硬度调节。

作为本发明的优选方式之一，所述左框架、右框架上的所有排骨条共同构成一个完整的排骨条区域；所述排骨条区域沿其纵向，自上而下依次划分为头部、肩背部、腰部、臀部及大腿、小腿五个区域。

作为本发明的优选方式之一，每个所述排骨条上的竹弹片具体为两层或三层结构式的双排竹弹片，所述两层或三层结构式的双排竹弹片两端配合有一对相向而设的套头；所述套头的内侧端分别开有两个并排的孔槽，孔槽的开设高度与三层竹弹片的厚度相对应，并且，所述孔槽的两侧内壁底端还分别成型有一对燕尾槽，所述燕尾槽与另设的带燕尾榫的垫块相配合。

作为本发明的优选方式之一，所述软硬度调节装置包括支撑底座、支撑杆、滑块和固定块；所述支撑底座设置在竹弹片下方，支撑底座的上表面设有凸起刻度，支撑底座上套设有固定块与滑块，所述固定块与支撑底座固定相连，滑块与支撑底座滑动相连；所述支撑杆设置有四根，两两一组，分别平行布置在支撑底座的两侧；所述支撑杆的一端固定于连接体，并通过所述连接体与其上方的套头相接，所述支撑杆的另一端则向靠近支撑底座中部的方向延伸，并依次横穿所述滑块与固定块上的圆形空洞，与固定块固定相连；其中，所述滑块在连接体与固定块之间的支撑杆与支撑底座上滑动；

此外，所述滑块上还设有螺栓安装孔以及与螺栓安装孔相配合的松紧螺栓螺母，所述松紧螺栓螺母用作左右滑动滑块时的松紧装置。

作为本发明的优选方式之一，所述支撑底座的两末端分别延伸设有插块，所述插块与左框架或右框架内侧端开设的同尺寸插槽相配合；所述排骨条与左框架或右框架之间通过所述插块与插槽的配合固定相连。

作为本发明的优选方式之一，每个所述排骨条上的竹弹片弹性模量与碳化程度均可进行分别选择；其中，所述竹弹片的弹性模量有四个分级选择，分别为：A级≥12500Mpa，11000Mpa≤B级≤12500Mpa，9000Mpa≤C级≤11000Mpa，D级≤9000Mpa；所述竹弹片的碳化程度有以下选择范围：碳化程度为8％-35％。

作为本发明的优选方式之一，当所述主机处理器测得床垫上的局部压力值大于4.0kpa，持续时间大于1h时，主机处理器发出褥疮风险预警，并通过手机提醒监护人或者护理人员，护理人员在主机处理器上确认翻身，控制床底架内的辅助翻身机构将排骨架翻转。

本发明相比现有技术的优点在于：

(1)本发明克服了现有护理床不能有效预测褥疮风险、及时进行风险提醒的缺陷；使用者躺在床垫上，床垫压缩变形，压力传感器矩阵同步获得输出电信号，由信息采集器传输给主机处理器，并由主机处理器对人-床界面压陷量矩阵进行分析；当记录中存在局部受压过大(超过4.0kpa)，且受压时间超过1h时，做出褥疮风险预警；

(2)本发明克服了现有护理床不能自动调节床垫各部位的软硬度，长期静态受压易产生褥疮的缺陷；本发明采用带有气囊的乳胶独立筒或独立气囊设计，以人-床界面压力监测结果为科学理论依据，均匀分布、动态调整人-床界面各部位压力，缩短静态施力时间，有效实现压力的缓解，减少使用者的翻身次数；其中，带有气囊的乳胶独立筒的设计可以提高床垫的支撑性能；当局部受压不大时，由气囊乳胶独立筒进行支撑；而当局部受压过大时，气囊乳胶独立筒受压，高度降低，由独立筒和小型气囊同步进行支撑；独立气囊的设计，可以实现气囊的自动调节；

(3)本发明克服了现有护理床不能辅助翻身的、翻身难度大等缺陷；本发明通过压力传感器进行控制，当局部受压过大，且作用时间较长时，可以实时提醒监护人或护理人员；当确认翻身操作后，床具可以实现辅助翻身，以避免局部肌肉、软组织持续受压，影响血液循环，有效避免褥疮的产生；

(4)本发明克服了现有护理床不能满足不同体型人的支撑需求的缺陷；本发明可通过以下任一结构实现上述需求：①本发明可通过床垫内的气囊芯层释放压力来动态调整人-床界面各部位压力，缩短静态施力时间，有效实现不同体型人的支撑需求；②本发明可通过排骨架上的各软硬度调节装置来调整各部位区域的竹弹片排骨架的软硬度，以增大人-床界面贴合度，实现不同的体型的人不同部位的不同支撑需求；当滑块越向支撑底座中心移动时，支撑杆越容易向下弯曲，竹弹片硬度越小；当滑块越向支撑底座两侧移动时，支撑杆逐渐水平，竹弹片硬度越大；

其中，当同时使用上述两个结构时，本发明一方面通过排骨架的软硬度调节装置实现不同体型的人不同支撑，另一方面通过气囊来实现它的压力变化，可达到一方面按摩、一方面改变压力，实现动态缓压；

(5)除了上述“软硬度调节装置”之外，本发明还能利用竹弹片分级，通过调节竹弹片的弹性模量、碳化程度和竹弹片的层数(两层或三层)，来实现排骨架软硬度的调节，弹性模量越小、碳化程度越高、层数越多，硬度越大；

(6)本发明可实现模块定制化设计与调整；本发明所涉及的功能模块均可拆卸调整，使用者可根据以上多种多维度人性化调节软硬度的方法，根据自身需要，实现护理床的定制化设计，满足身体各部位的支撑需求，保护脊柱健康，同时实现护理床的缓压；

(7)本发明在实现科学合理缓解压力的同时，可减轻护理护理人员与子女的压力；就护理人员而言，科学的压力监测、智能褥疮风险预警、智能缓压和辅助翻身等智能护理可以提高护理人员的工作效率，甚至实现多人同时护理，节省大量的人力物力，一定程度上解决护理人员不足的问题；就子女而言，实时向其传输褥疮风险评估报告，帮助其及时了解老人的健康状况，减轻经济和精神上的压力。

附图说明

图1是实施例1中具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床的整体结构示意图；

图2是实施例1中具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床的整体拆分图；

图3是实施例1中排骨条(带有两层竹弹片)的整体结构拆分图；

图4是实施例1中排骨条(带有三层竹弹片)的整体结构拆分图；

图5是实施例1中软硬度调节装置对于排骨条(带有两层竹弹片)软硬度进行调节的过程原理图A；

图6是实施例1中软硬度调节装置对于排骨条(带有两层竹弹片)软硬度进行调节的过程原理图B；

图7是实施例1中软硬度调节装置对于排骨条(带有三层竹弹片)软硬度进行调节的过程原理图A；

图8是实施例1中软硬度调节装置对于排骨条(带有三层竹弹片)软硬度进行调节的过程原理图B；

图9是实施例1中滑块的拆分结构示意图；

图10是实施例1中排骨架的整体结构示意图；

图11是实施例1中排骨架的拆分结构示意图；

图12是实施例1中床垫的整体结构示意图；

图13是实施例1中内设独立气囊的床垫前视剖切图；

图14是实施例1中内设气囊乳胶独立筒的床垫前视剖切图；

图15是实施例1中内设气囊乳胶独立筒的床垫侧视剖切图；

图16是实施例1中独立气囊的整体结构示意图；

图17是实施例1中气囊乳胶独立筒的组装示意图；

图18是实施例1中气囊乳胶独立筒的整体结构示意图；

图19是实施例1中第一海绵框的整体结构示意图；

图20是实施例1中第一海绵框与独立气囊的组装过程示意图；

图21是实施例1中第二海绵框与气囊乳胶独立筒的组装过程示意图；

图22是实施例1中压力传感器在床垫上的水平分布图；

图23是实施例1中旋转支撑架的拆分结构示意图；

图24是实施例1中排骨架与底部旋转支撑架的组装示意图；

图25是实施例1中护理床折叠前后的状态变化示意图；

图26是实施例1中人体躺在护理床上时的人-床界面压力分布示意图。

图中：1为床底架，11为辅助翻身机构，110为旋转支撑架，111为旋转架，112为电机，113为电机输出轴，114为支撑轴座，115为支撑横架，116为套环，12为角码，2为床屏，21为软包，3为护栏，4为排骨架，41为左框架，42为右框架，43为排骨条，44为竹弹片，45为套头，451为孔槽，452为燕尾槽，453为带燕尾榫的垫块，46为软硬度调节装置，461为支撑底座，4611为凸起刻度，4612为插块，462为支撑杆，463为滑块，4631为螺栓安装孔，4632为松紧螺栓螺母，464为固定块，465为连接体，5为床垫，51为上层床垫，511为上面料复合层，512为上铺垫层，52为下层床垫，521为下面料复合层，522为气囊芯层，5221为第一海绵框，5222为独立气囊，5223为吸放气装置，5224为第二海绵框，5225为气囊乳胶独立筒，5226为小型气囊，523为下铺垫层，6为压力传感器，7为信息采集器，8为主机处理器，9为手机。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1-26所示，本实施例的一种具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，以单人床为例尺寸为长2000mm、宽1500mm，包括床底架1、床屏2、护栏3、排骨架4、床垫5、压力传感器6、信息采集器7、主机处理器8和手机9。

请参阅图1和图2，床屏2具体设置在床底架1的床头位置，床底架1的左右两侧向上安装有护栏3，两护栏3之间的床底架1上通过角码12架设有排骨架4，排骨架4上放置有床垫5；其中，护栏3位于床两侧，可自由抬起或者放下，其上部距离床面高300mm，其近床屏2侧面距离床屏2宽600mm。此外，床底架1与床屏2均采用实木结构，并在靠近床面表面的床屏2一侧设有由针织面料包裹纤维绵、海绵、乳胶等材料组成的软包21结构，以增加使用舒适性；同时，床屏2高度设计为800mm，略大于老年人的上部躯干高度，以完全提供老年人坐姿时的背部支撑；床底架1和床屏2均采用圆角设计，以有效避免老年人由于磕碰受伤。

请参阅图2、图3、图10和图11，排骨架4左右分区、且整体架设在床底架1之上；排骨架4具体包括左框架41、右框架42和若干排骨条43；左框架41、右框架42构成的整体框架的幅面长度为1440mm、宽度为1740mm、厚度50mm，其中，左框架41、右框架42本身均分别采用金属钢材材质，并且，左框架41的具体宽度为700mm，右框架42的具体宽度为700mm。排骨条43固定在左框架41、右框架42内且沿左框架41、右框架42的长度方向平行间隔排列；相邻两个排骨条43在纵向方向上间隔45mm。每个排骨条43分别包括竹弹片44、固定竹弹片44的套头45以及与套头45相连的软硬度调节装置46，单个竹弹片44的长度为790mm、宽度为55mm、厚度为5mm。所述软硬度调节装置46用于竹弹片44表面的软硬度调节。

请参阅图2，床底架1的内底部设有辅助翻身机构11，用于排骨架4上左右分区间的相对翻转。

请参阅图1、图13至图15以及图22，床垫5内布置有呈网状矩阵分布的压力传感器6，压力传感器6与信息采集器7相连，信息采集器7与主机处理器8相连；其中，信息采集器7采集压力传感器信息以获得人-床界面压陷量矩阵，并将人-床界面压陷量矩阵传输给主机处理器8，主机处理器8对人-床界面压陷量矩阵进行实时监测与分析。当主机处理器8测得床垫5上的局部压力值大于4.0kpa，持续时间大于1h时，主机处理器8发出褥疮风险预警，并通过手机9提醒监护人或者护理人员，护理人员在主机处理器8或手机9上确认翻身，控制床底架1内的辅助翻身机构11将排骨架4翻转。

床垫5内还布置有气囊芯层522；当床垫5上的局部压力值大于缓压启动压力值，持续时间大于缓压启动时间值时，该局部床垫5内的气囊芯层522释放压力，以完成缓压。

进一步地，在本实施例中，请参阅图12至图15，床垫5包括上层床垫51以及位于上层床垫51下方的下层床垫52。上层床垫51为一整体，包括上铺垫层512以及包覆在上铺垫层512外围的上面料复合层511；上层床垫51为贴近人体的功能层，可以提供吸湿、散湿、缓冲等功能。下层床垫52分为左、中、右三部分，且分别沿其纵向划分包括气囊芯层522、位于气囊芯层522下方的下铺垫层523以及包覆在气囊芯层与下铺垫层组合后的外围上的下面料复合层521；其中，压力传感器6具体固定分布在上面料复合层511内的上铺垫层512上，该压力传感器6通过信息采集器7将采集的人-床界面压陷量矩阵信息传输给主机处理器8，以此判断局部受压情况，作为提醒监护人和护理人员为老年人翻身的科学依据。

具体地，上面料复合层511与下面料复合层521分别包括内面料、外面料和海绵层，海绵层位于内面料、外面料之间；上铺垫层512包括乳胶层和记忆棉层，乳胶层设置在记忆棉层之上；下铺垫层523包括花切海绵层。

具体地，请参阅图13至图21，气囊芯层522具体为独立气囊层或带有气囊的乳胶独立筒层。独立气囊层包括第一海绵框5221，第一海绵框5221内排列有立式布置的若干独立气囊5222，各独立气囊5222的底部分别设有一吸放气装置5223，吸放气装置5223与主机处理器8相连，可以实现气囊的自动调节；当床垫5上的局部压力值大于6.6kpa，持续时间大于10min时，主机处理器8控制该局部床垫5内的独立气囊5222释放压力，以完成自动缓压。带有气囊的乳胶独立筒层包括第二海绵框5224，第二海绵框5224内排列有立式布置的气囊乳胶独立筒5225，各气囊乳胶独立筒5225的内部分别包裹有一小型气囊5226；当局部受压不大，持续时间不长时，由气囊乳胶独立筒5225进行支撑；而当局部受压过大，持续时间过长时，气囊乳胶独立筒5225受压，高度降低，由气囊乳胶独立筒5225和小型气囊5226同步进行支撑(此处的压力临界值以及时间临界值具体与“乳胶材质”、“成型工艺”等相关，可以做成不同临界值)。其中，第一海绵框5221和第二海绵框5224均为泡沫海绵框或乳胶海绵框。

进一步地，在本实施例中，请参阅图23和图24，辅助翻身机构11包括呈左右对称状分布的两个旋转支撑架110；每个旋转支撑架110分别包括旋转架111、电机112、电机输出轴113、支撑轴座114和支撑横架115；其中，支撑横架115沿床宽方向设置在床底架1内底部上，并且沿床的长度方向等间隔布置有三个，每个支撑横架115上分别固定有一个支撑轴座114；电机输出轴113沿床的长度方向延伸设置，并且，电机输出轴113的轴身套设有三个套环116，套环116的一端与电机输出轴113固定相连，其另一端与支撑轴座114转动配合；旋转架111布置在电机输出轴113的一侧，旋转架111的一侧端通过套环116与相应电机输出轴113固定相连，旋转架111的上端则与相应排骨架4的底部固定相连。其中，电机输出轴113的输入端与电机112相连，电机112与主机处理器8相连；在主机处理器8的控制下，电机112通过驱动电机输出轴113带动旋转架111进行旋转，以实现旋转架111上排骨架4的相对翻转；翻转过程如图25所示，翻转角度15°-60°，使用者可以根据自身的情况的不同进行不同的设计。其中，呈对称分布的两个旋转支撑架110中的六个支撑横架115间，分别两两一组、一体成型。

进一步地，在本实施例中，请参阅图3和图4，每个排骨条43上的竹弹片44具体为两层或三层结构式的双排竹弹片44，两层或三层结构式的双排竹弹片44两端配合有一对相向而设的套头45，套头45采用强度较高的金属材料；套头45的内侧端分别开有两个并排的孔槽451，孔槽451的开设高度与三层竹弹片44的厚度相对应，并且，孔槽451的两侧内壁底端还分别成型有一对燕尾槽452，燕尾槽452与另设的带燕尾榫的垫块453相配合。当只需要两层结构式的双排竹弹片44时，将带燕尾榫的垫块453安装在孔槽451的最底部，同时将需要的两层双排竹弹片44置于带燕尾榫的垫块453之上；当需要三层结构式的双排竹弹片44，就无需带燕尾榫的垫块453，直接将三层结构式的双排竹弹片44放入套头的相应孔槽451内，即可。

进一步地，在本实施例中，请参阅图3至图9，软硬度调节装置46包括支撑底座461、支撑杆462、滑块463和固定块464。支撑底座461设置在竹弹片44下方，采用重组竹，支撑底座461的上表面设有凸起刻度4611作为定量化调节排骨架4软硬度的标尺。支撑底座461上套设有两块固定块464与两块滑块463，滑块463与固定块464均采用强度较高的金属材料；其中，两块固定块464与支撑底座461固定相连，两块滑块463与支撑底座461滑动相连，并且，两块滑块463分别布置在两块固定块464的外侧。支撑杆462为弹性金属圆杆，设置有四根，两两一组，分别平行布置在支撑底座461的两侧；支撑杆462的一端固定于连接体465，并通过连接体465与其上方的套头45相接，支撑杆462的另一端则向靠近支撑底座461中部的方向延伸，并依次横穿滑块463与固定块464上的圆形空洞，与固定块464固定相连。其中，滑块463在连接体465与固定块464之间的支撑杆462与支撑底座461上滑动，以改变支撑杆462的功能尺寸，从而调节排骨架4的软硬度。此外，滑块463上还设有螺栓安装孔4631以及与螺栓安装孔4631相配合的松紧螺栓螺母4632，松紧螺栓螺母4632用作左右滑动滑块463时的松紧装置。其中，当滑块463越向支撑底座461中心移动时，弹性金属材料制成的支撑杆462越容易向下弯曲，竹弹片44硬度越小；滑块463越向支撑底座461两侧移动时，支撑杆462逐渐水平，竹弹片44硬度越大；当滑块463滑动到所需位置时，旋紧松紧螺栓螺母4632，将滑块463卡入支撑底座461上设有凸起刻度4611中，固定滑块463的位置，即实现排骨架4软硬度的稳定、定量化调节，满足调节需要。

进一步地，在本实施例中，支撑底座461的两末端分别延伸设有插块4612，插块4612与左框架41或右框架42内侧端开设的同尺寸插槽相配合；排骨条43与左框架41或右框架42之间通过所述插块4612与插槽的配合固定相连。

此外，在本实施例中，还需说明的是，排骨架4的左框架41、右框架42上的所有排骨条43共同构成一个完整的排骨条区域，该排骨条区域沿其纵向，自上而下依次划分为头部、肩背部、腰部、臀部及大腿、小腿五个区域；每个区域的排骨条均可以通过调整不同部位的竹弹片44软硬度调节装置46以及相应位置竹弹片44本身的弹性模量、碳化程度分级以及层数(两层或三层)，进行科学合理的选择与搭配，可自适应地满足不同人群各部位支撑的需求，实现护理床排骨架4结构的分区调节，保证人体脊柱处于自然弯曲的状态，同时实现压力缓解。同时，不同排骨条43区域上的床垫5也可相应地划分为头部、肩背部、腰部、臀部及大腿、小腿五个区域；每个区域床垫5内部的气囊芯层522也可自适应地满足不同人群各部位支撑的需求，实现床垫5结构的分区调节，保证人体脊柱处于自然弯曲的状态，同时实现压力缓解。

关于竹弹片本身的弹性模量和碳化程度分级技术的具体说明如下：

(1)大量的研究表明，影响竹材的物理力学性质的因素很多，包括竹材种类、密度、竹龄、立地条件以及竹材的微观结构等。同一种类的竹材，不同植株、不同部位的物理力学性质也存在明显差异。其中，弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量值越大说明材料应力越大，刚性越强，越不容易变形。弹性模量值越小说明材料应力越小，刚性越弱，越容易发生变形。

本发明可采用动态法对不同化学性质的竹弹片进行无损检测，依据检测得到的数值大小，将竹弹片44分为四个不同的弹性模量分级，例如，A级≥12500Mpa，11000Mpa≤B级≤12500Mpa，9000Mpa≤C级≤11000Mpa，D级≤9000Mpa。弹性模量数值越大，竹弹片44的弹性越好，排骨架4表面越软。使用者可根据自身特点选择恰当的弹性模量范围内的竹弹片44，可根据不同分区进行选择。

(2)竹材本身是一种易于腐蚀的材料，内部有大量的糖分。在合适的条件下，各种真菌迅速繁殖，竹材易受到腐蚀。竹材的防腐方法一是采用与木材近似的化学处理法，二是高温蒸汽的碳化。其中，高温蒸汽的碳化对竹材有一定的防腐效果，主要的优点是简单易行，效率高、无污染。

研究表明，竹材经过蒸汽碳化后，内部的糖分受到高温氧化，分子链中碳的成份增加。密度会有一定程度的增加，约增加了10％。除此之外，蒸汽碳化后的竹材比未碳化竹材的弯曲模量和强度均有一定程度的提高。因此，碳化能加强竹材的力学性能，大量数据研究表明，蒸汽碳化后的竹材弯曲模量提高了8.4％，强度提高了10％，有利于结构材料的设计和使用。本发明所涉及的竹弹片44可通过碳化方法提高竹弹片的力学性能，碳化程度选择范围为8％-35％，可满足不同部位的受力需求。

下面，对本实施例护理床可以实现的相关功能的原理及应用方法进行说明：

1、对褥疮风险的监测、评估、调控和提醒翻身等信息采集、分析方法做进一步的说明：

①受试者躺到实验床具上，人-床界面压力分布示意图如图26所示；

②在人的重量作用下，面料复合层和气囊芯层522压缩变形，压力传感器6矩阵同步获得输出电信号；

③信息采集器7采集压力传感器6矩阵中每一个同步传感器输出电信号的变化量，获得人-床界面压陷量矩阵；

④主机处理器8对人-床界面压陷量矩阵进行分析，通过对各部位受压情况进行判断，确定适应各部位支撑性能的排骨架4软硬度；

⑤主机处理器8对调整排骨架4后的人-床界面压陷量矩阵进行实时监测和分析，当使用者局部压力过大(超过6.6kpa)且时间较长(超过10min)时，该部位气囊释压，而其他支撑不足的部位增压，并根据实时压力变化不断进行调整，一方面起到按摩的作用，另一方面缩短各部位静态施力时间，增加肌肉动态施力，可以促进血液循环，从而实现压力缓解；

⑥主机处理器8对人-床界面压陷量矩阵进行分析，当记录中存在局部受压过大(超过4.0kpa)，且受压时间超过1h时，做出褥疮风险预警，并通过手机9提醒监护人或者护理人员，护理人员在主机处理器8上进行确认，辅助翻身。

2、对调整排骨架4软硬度以满足不同体型人不同支撑需求的方法进一步的说明：

①对排骨架4进行纵向分区，分为头部、肩背部、腰部、臀部及大腿、小腿五个区域；

②在经过“确定适应各部位区域支撑性能的排骨架4软硬度”后，定量化的调节各部位的排骨架4；一方面可以通过更换排骨架4模块进行调节，即通过对竹弹片44的密度、弹性模量、碳化程度的分级，并结合竹弹片44层数的控制(两层或三层)，调节排骨条43的硬度，竹弹片44的密度越小、弹性模量越大、碳化程度越低、层数越少，排骨条43硬度越小；另一方面，还可以通过对排骨架4上的滑块463位置直接进行调节，滑块463越向两侧移动，竹弹片44硬度越大。

3、对利用气囊乳胶独立筒5225或独立气囊5222设计实现动态压力缓解的方法进一步的说明：

①气囊乳胶独立筒5225设计可以提高床垫5的支撑性能，当局部受压不大时，由气囊乳胶独立筒5225进行单独支撑，而当局部受压过大时，气囊乳胶独立筒5225受压，高度降低，由气囊乳胶独立筒5225和其内部的小型气囊5226同步进行支撑；

②以人-床界面压力监测结果为科学理论依据，当使用者局部压力过大(超过6.6kpa)且时间较长(超过10min)时，系统自动控制该部位独立气囊5222底部吸放气装置5223开关，进行释压，而使其他支撑不足的部位增压，并根据实时压力变化不断重复这一步骤，从而达到持续的动态增压释压过程，一方面起到按摩的作用，另一方面缩短各部位静态施力时间，增加肌肉动态施力，可以促进血液循环，从而实现压力缓解。

4、对辅助翻身功能的方法进一步的说明：

通过辅助翻身机构11的旋转支撑架110，可以实现辅助翻身设计；以人-床界面压力监测结果为科学理论依据，当局部受压过大(超过4.0kpa)，且受压时间超过1h时，做出褥疮风险预警，提醒监护人或者护理人员，护理人员在手机端9或主机处理器8上确认翻身，护理床自动翻转，实现翻身；辅助翻身设计可以有效避免褥疮的产生，并节省大量的人力物力，提高护理人员的工作效率，在一定程度上解决护理人员不足的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，其特征在于，包括床底架、排骨架和床垫；所述排骨架左右分区、且整体架设在床底架之上；所述床底架的内底部设有辅助翻身机构，用于排骨架上左右分区间的相对翻转；所述床垫放置于排骨架上，床垫内布置有压力传感器，压力传感器与信息采集器相连，信息采集器与主机处理器相连；

其中，所述信息采集器采集压力传感器信息以获得人-床界面压陷量矩阵，并将所述人-床界面压陷量矩阵传输给主机处理器，主机处理器对人-床界面压陷量矩阵进行实时监测与分析；当所述主机处理器测得床垫上的局部压力值大于褥疮风险预警压力值，持续时间大于褥疮风险预警时间时，主机处理器发出褥疮风险预警，并在收到翻身指令后，控制辅助翻身机构将排骨架翻转；

此外，所述床垫内还布置有气囊芯层；当床垫上的局部压力值大于缓压启动压力值，持续时间大于缓压启动时间值时，该局部床垫内的气囊芯层释放压力，以完成缓压。

2.根据权利要求1所述的具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，其特征在于，所述床垫包括上层床垫以及位于所述上层床垫下方的下层床垫；所述上层床垫为一整体，包括上铺垫层以及包覆在所述上铺垫层外围的上面料复合层；所述下层床垫分为左、中、右三部分，且分别沿其纵向划分包括气囊芯层、位于所述气囊芯层下方的下铺垫层以及包覆在所述气囊芯层与下铺垫层组合后的外围上的下面料复合层；其中，所述压力传感器固定分布在所述上面料复合层之内。

3.根据权利要求2所述的具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，其特征在于，所述上面料复合层与下面料复合层分别包括内面料、外面料和海绵层，所述海绵层位于内面料、外面料之间；所述上铺垫层包括乳胶层和记忆棉层，乳胶层设置在记忆棉层之上；所述下铺垫层包括花切海绵层。

4.根据权利要求2所述的具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，其特征在于，所述气囊芯层具体为独立气囊层或带有气囊的乳胶独立筒层；所述独立气囊层包括第一海绵框，所述第一海绵框内排列有立式布置的若干独立气囊，各独立气囊的底部分别设有一吸放气装置，所述吸放气装置与主机处理器相连；所述带有气囊的乳胶独立筒层包括第二海绵框，所述第二海绵框内排列有立式布置的气囊乳胶独立筒，各气囊乳胶独立筒的内部分别包裹有一小型气囊。

5.根据权利要求1所述的具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，其特征在于，所述辅助翻身机构包括呈左右对称状分布的两个旋转支撑架；每个所述旋转支撑架分别包括旋转架、电机、电机输出轴、支撑轴座以及支撑横架；其中，所述支撑横架沿床宽方向设置在床底架内底部上，支撑横架上固定有支撑轴座；所述电机输出轴沿床的长度方向延伸设置，并且，电机输出轴的轴身套设有套环；所述套环的一端与电机输出轴固定相连，其另一端与所述支撑轴座转动配合；所述旋转架布置在所述电机输出轴的一侧，旋转架的一侧端通过套环与电机输出轴固定相连，旋转架的上端与相应排骨架的底部固定相连；其中，所述电机输出轴的输入端与电机相连，电机与所述主机处理器相连；在所述主机处理器的控制下，电机通过驱动电机输出轴带动旋转架进行旋转，以实现旋转架上排骨架的相对翻转。

6.根据权利要求1所述的具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，其特征在于，所述排骨架包括左框架、右框架和若干排骨条；所述排骨条固定在左框架、右框架内且沿左框架、右框架的长度方向平行间隔排列；每个所述排骨条分别包括竹弹片、固定竹弹片的套头以及与套头相连的软硬度调节装置；所述软硬度调节装置用于竹弹片表面的软硬度调节。

7.根据权利要求6所述的具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，其特征在于，每个所述排骨条上的竹弹片具体为两层或三层结构式的双排竹弹片，所述两层或三层结构式的双排竹弹片两端配合有一对相向而设的套头；所述套头的内侧端分别开有两个并排的孔槽，孔槽的开设高度与三层竹弹片的厚度相对应，并且，所述孔槽的两侧内壁底端还分别成型有一对燕尾槽，所述燕尾槽与另设的带燕尾榫的垫块相配合。

8.根据权利要求6所述的具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，其特征在于，所述软硬度调节装置包括支撑底座、支撑杆、滑块和固定块；所述支撑底座设置在竹弹片下方，支撑底座的上表面设有凸起刻度，支撑底座上套设有固定块与滑块，所述固定块与支撑底座固定相连，滑块与支撑底座滑动相连；所述支撑杆设置有四根，两两一组，分别平行布置在支撑底座的两侧；所述支撑杆的一端固定于连接体，并通过所述连接体与其上方的套头相接，所述支撑杆的另一端则向靠近支撑底座中部的方向延伸，并依次横穿所述滑块与固定块上的圆形空洞，与固定块固定相连；其中，所述滑块在连接体与固定块之间的支撑杆与支撑底座上滑动；

此外，所述滑块上还设有螺栓安装孔以及与螺栓安装孔相配合的松紧螺栓螺母，所述松紧螺栓螺母用作左右滑动滑块时的松紧装置。

9.根据权利要求8所述的具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，其特征在于，所述支撑底座的两末端分别延伸设有插块，所述插块与左框架或右框架内侧端开设的同尺寸插槽相配合；所述排骨条与左框架或右框架之间通过所述插块与插槽的配合固定相连。

10.根据权利要求1-9任一所述的具有监控风险、缓压和辅助翻身功能的护理床，其特征在于，当所述主机处理器测得床垫上的局部压力值大于4.0kpa，持续时间大于1h时，主机处理器发出褥疮风险预警，并通过手机提醒监护人或者护理人员，护理人员在主机处理器上确认翻身，控制床底架内的辅助翻身机构将排骨架翻转。

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