CN110787006A - 一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床 - Google Patents

一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床，包括电动病床本体，所述电动病床本体包括屏幕、电动病床床身与电动病床底座，所述电动病床床身与电动病床底座通过床身底板连接杆安装在一起，所述电动病床床身的一侧底部安装有腿部关节调整电机驱动装置，所述腿部关节调整电机装置的输出轴连接有腿部关节调整装置导杆。本发明，有效克服了现有技术中电动病床的控制功能都集成在遥控器上，对于四肢瘫痪的病人，在护理人员缺席时无法独自完成基本日常生活行为的问题，并能够实现瘫痪病人仅通过眼球注视屏幕指定区域便可以实现关节的活动，调整到最舒适的位置。

Description

一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床
技术领域
本发明涉及电动病床技术领域，具体为一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床。
背景技术
随着国家人口老龄化现象越来越严重，老年人口的数量急剧增长，子女不在身边导致老年人，特别是瘫痪病人的生活质量堪忧。起床、调整坐姿、放松腿部肌肉、排泄等，这些本该轻而易举的行为因为他们的身体状况，必须要在护理人员的协助下才能够完成。幸运地是，随着科技的发展，市面上涌现出一大批电动护理病床，这些病床的价格在几千到上万不等，而且功能都集成在遥控设备上，在护理人员的帮助下，可以很好地实现瘫痪病人的关节位置调整。
但是，瘫痪病人们往往在手部、腿部、腰部关节都存在问题，活动正常的只有眼睛，护理人员不在身边时，如果病人想调整坐姿或者放松一下腿部关节，就没有任何办法了，只能等待护理人员的到来，长时间在病床上不动只会加深病人的病情，对生理、心理上都会产生影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床，具备调节能力强、自动化程度高的优点，解决了背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床，包括电动病床本体，所述电动病床本体包括屏幕、电动病床床身与电动病床底座，所述电动病床床身与电动病床底座通过床身底板连接杆安装在一起。
所述电动病床床身的一侧底部安装有腿部关节调整电机驱动装置，所述腿部关节调整电机装置的输出轴连接有腿部关节调整装置导杆，所述腿部关节调整装置导杆上远离腿部关节调整电机装置的一端连接有腿部调整装置连接杆，所述电动病床床身的一端内侧铰接有腿姿结构，所述腿部调整装置连接杆上远离腿部关节调整装置导杆的一端与腿姿结构的底部铰接。
所述电动病床床身上远离腿部关节调整电机驱动装置的另一侧底部安装有坐姿调整电机装置，所述坐姿调整电机装置的输出轴连接有坐姿调整装置导杆，所述坐姿调整装置导杆上远离坐姿调整电机装置的一端连接有坐姿调整装置连接杆，所述电动病床床身上远离腿姿结构的另一端顶部铰接有坐姿机构，所述坐姿调整装置连接杆上远离坐姿调整装置导杆的一端与坐姿机构的底部铰接，所述屏幕通过屏幕支架安装到坐姿机构的顶部，所述屏幕的顶部中间安装有摄像头。
优选的，所述电动病床底座的一端底部安装有控制器。
优选的，所述腿部调整电机驱动装置通过电缆连接到控制器。
优选的，所述屏幕通过电缆连接到控制器。
优选的，所述坐姿调整电机驱动装置通过电缆连接到控制器。
优选的，所述床身高度调整电机驱动装置通过电缆连接到控制器。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明可解决现有技术中，对于四肢瘫痪病人，所有行为均需在护理人员的帮助下完成的问题，实现了瘫痪病人通过眼球即可自主控制电动病床完成调整坐姿、放松腿部肌肉等功能。
附图说明
图1为本发明电动病床本体立体图的结构示意图；
图2为本发明电动病床床身立体图的结构示意图；
图3为本发明电动病床底座立体图的结构示意图；
图4为本发明电动病床的原理示意图；
图5为本发明电动病床的工作原理流程图。
图中：101-屏幕、102-电动病床床身、103-电动病床底座、201-腿部调整电机驱动装置、202-腿部调整装置导杆、203-腿部调整装置连接杆、204-坐姿调整电机驱动装置、205-坐姿调整装置导杆、206-坐姿调整装置连接杆、207-屏幕固定支架、208-安装在屏幕上部的摄像头、209-坐姿机构、210-腿姿结构、301-床身高度调整电机驱动装置、302-床身高度调整装置导杆、303-床身高度调整装置连接杆、304-电动病床床身底板连接杆、305-控制器。
具体实施方式
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至图5，本发明提供一种技术方案：一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床，包括电动病床本体，电动病床本体包括屏幕101、电动病床床身102与电动病床底座103，电动病床床身102与电动病床底座103通过床身底板连接杆304安装在一起。
电动病床床身102的一侧底部安装有腿部关节调整电机驱动装置201，腿部关节调整电机装置201的输出轴连接有腿部关节调整装置导杆202，腿部关节调整装置导杆202上远离腿部关节调整电机装置201的一端连接有腿部调整装置连接杆203，电动病床床身102的一端内侧铰接有腿姿结构210，腿部调整装置连接杆203上远离腿部关节调整装置导杆202的一端与腿姿结构210的底部铰接，最终在腿部关节调整电机驱动装置201的驱动下推动腿姿结构210旋转，用于调整腿姿，完成腿拱起和放下的功能。
电动病床床身102上远离腿部关节调整电机驱动装置201的另一侧底部安装有坐姿调整电机装置204，坐姿调整电机装置204的输出轴连接有坐姿调整装置导杆205，坐姿调整装置导杆205上远离坐姿调整电机装置204的一端连接有坐姿调整装置连接杆206，电动病床床身102上远离腿姿结构210的另一端顶部铰接有坐姿机构209，坐姿调整装置连接杆206上远离坐姿调整装置导杆205的一端与坐姿机构209的底部铰接，最终在坐姿调整电机装置204的驱动下推动坐姿机构209旋转，用于调整坐姿，完成坐起和躺下功能，屏幕101通过屏幕支架207安装到坐姿机构209的顶部，屏幕101可以调整相对于屏幕支架207的位置，并且可以翻转，屏幕101在使用过程中相对于坐姿机构209保持静止，屏幕101用于产生标定需要的坐标点和6块功能区域，分别是起身、躺下、腿抬高、腿放下、抬高床身、放下床身功能，屏幕101的顶部中间安装有摄像头208，摄像头208用于实时采集病人人脸图像。
电动病床底座103的底部安装有床身高度调整电机驱动装置301，床身高度调整电机驱动装置301的输出轴连接有床身高度调整装置导杆302，床身高度调整装置导杆302上远离床身高度调整电机驱动装置301的一端连接有床身高度调整装置连接杆303，床身高度调整装置连接杆303的两端连接与床身底板连接杆304的内侧铰接，最终在床身高度调整电机驱动装置301的驱动下用于完成升降电动病床床身102的功能。
电动病床底座103的一端底部安装有控制器305，腿部调整电机驱动装置201通过电缆连接到控制器305，屏幕101通过电缆连接到控制器305，坐姿调整电机驱动装置204通过电缆连接到控制器305，床身高度调整电机驱动装置301通过电缆连接到控制器305。控制器305用于实时检测病人眼球的眼部特征参数、计算病人注视屏幕坐标点、向电机发送指令等过程。
工作原理：该基于眼球驱动与调节的新型电动病床使用时，使用时，如图4、图5所示，瘫痪病人躺在电动病床床身102上，调整屏幕101的位置使得病人脸部大致相对于屏幕101中央，启动系统，在屏幕101的显示区依次产生标定点，摄像头208分别采集病人注视指定标定点的人脸图像，控制器305计算所有标定图片中的虹膜中心和眼角，从而构造眼部特征信息，进而确定病人眼部特征信息与屏幕101显示区物理坐标之间的映射关系，标定完毕后，在屏幕101的显示区就会出现6块功能区域，摄像头208会实时采集病人人脸图像传入控制器305中，控制器305实时定位每帧图像中的虹膜中心和眼角位置，根据标定确定的映射模型实时计算病人眼球注视的屏幕坐标，根据注视点屏幕坐标的范围判断瘫痪病人想实现的功能。
病人如果想坐起来，只需注视屏幕208的显示区的起身功能区域中心，控制器305判断出此时病人的屏幕注视点坐标在起身功能区域的坐标范围内，便会向坐姿调整电机驱动装置204发送对应指令，瘫痪病人就可以慢慢地坐起来；
病人如果想放松腿部肌肉，只需注视屏幕208的显示区的腿抬高功能区域中心，控制器计算出病人此时的屏幕注视点坐标在腿抬高功能区域的坐标范围内，便会向腿部关节调整电机驱动装置201发送对应指令，瘫痪病人就可以缓慢地抬高腿部关节。
通过上述技术方案，可解决现有技术中，对于四肢瘫痪病人，所有行为均需在护理人员的帮助下完成的问题，实现了瘫痪病人通过眼球即可自主控制电动病床完成调整坐姿、放松腿部肌肉等功能。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明的技术方案提出了一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床，有效克服了现有技术中电动病床的控制功能都集成在遥控器上，对于四肢瘫痪的病人，在护理人员缺席时无法独自完成基本日常生活行为的问题，并能够实现瘫痪病人仅通过眼球注视屏幕指定区域便可以实现关节的活动，调整到最舒适的位置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床，包括电动病床本体，其特征在于：所述电动病床本体包括屏幕(101)、电动病床床身(102)与电动病床底座(103)，所述电动病床床身(102)与电动病床底座(103)通过床身底板连接杆(304)安装在一起；
所述电动病床床身(102)的一侧底部安装有腿部关节调整电机驱动装置(201)，所述腿部关节调整电机装置(201)的输出轴连接有腿部关节调整装置导杆(202)，所述腿部关节调整装置导杆(202)上远离腿部关节调整电机装置(201)的一端连接有腿部调整装置连接杆(203)，所述电动病床床身(102)的一端内侧铰接有腿姿结构(210)，所述腿部调整装置连接杆(203)上远离腿部关节调整装置导杆(202)的一端与腿姿结构(210)的底部铰接；
所述电动病床床身(102)上远离腿部关节调整电机驱动装置(201)的另一侧底部安装有坐姿调整电机装置(204)，所述坐姿调整电机装置(204)的输出轴连接有坐姿调整装置导杆(205)，所述坐姿调整装置导杆(205)上远离坐姿调整电机装置(204)的一端连接有坐姿调整装置连接杆(206)，所述电动病床床身(102)上远离腿姿结构(210)的另一端顶部铰接有坐姿机构(209)，所述坐姿调整装置连接杆(206)上远离坐姿调整装置导杆(205)的一端与坐姿机构(209)的底部铰接，所述屏幕(101)通过屏幕支架(207)安装到坐姿机构(209)的顶部，所述屏幕(101)的顶部中间安装有摄像头(208)；
所述电动病床底座(103)的底部安装有床身高度调整电机驱动装置(301)，所述床身高度调整电机驱动装置(301)的输出轴连接有床身高度调整装置导杆(302)，所述床身高度调整装置导杆(302)上远离床身高度调整电机驱动装置(301)的一端连接有床身高度调整装置连接杆(303)，所述床身高度调整装置连接杆(303)的两端连接与床身底板连接杆(304)的内侧铰接。
2.根据权利要求1所述的一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床，其特征在于：所述电动病床底座(103)的一端底部安装有控制器(305)。
3.根据权利要求1所述的一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床，其特征在于：所述腿部调整电机驱动装置(201)通过电缆连接到控制器(305)。
4.根据权利要求1所述的一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床，其特征在于：所述屏幕(101)通过电缆连接到控制器(305)。
5.根据权利要求1所述的一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床，其特征在于：所述坐姿调整电机驱动装置(204)通过电缆连接到控制器(305)。
6.根据权利要求1所述的一种基于眼球驱动与调节的新型电动病床，其特征在于：所述床身高度调整电机驱动装置(301)通过电缆连接到控制器(305)。
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