CN111603633A - 一种升降式输液架及自动跟随方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降式输液架及自动跟随方法，包括底座，底座下方设有万向轮和动力轮，动力轮连接有电机，底座上方连接有伸缩杆，伸缩杆的顶部连接有挂钩，伸缩杆上转动套设有套筒，套筒通过铰链连接有摇杆，套筒外壁上还设置有第一角度传感器，用于检测摇杆相对于套筒的转动角度；套筒上还设置有第二角度传感器，用于检测套筒相对于伸缩杆的转动角度；还包括与第一角度传感器、第二角度传感器相连的控制器，第一角度传感器和第二角度传感器测得的转动角位移数据传递给控制器，控制器还与电机相连，控制动力轮转动；控制器还与伸缩杆相连。本发明使输液架的运动的方向始终跟随着病人的运动方向，实现了自动跟随的目的，使用方便，可靠性高。

Description

一种升降式输液架及自动跟随方法

技术领域

本发明涉及输液架技术领域，具体涉及一种升降式输液架及自动跟随方法。

背景技术

目前输液是医院较为常规的治疗手段，普通输液的时间基本都需要2、3个小时，重患甚至需要更长的时间，由于输液通常是在病房、急诊室等地方进行，输液地点都比较固定，使得输液期间输液病人的行动受到极大的约束。移动式输液架的出现，给输液病人带来了方便，利用移动式输液架，输液病人可以在医院内适当的活动，如在走廊里面走动、上厕所以及做检查等。然而，现有的移动式输液架，需要有人或医护人员推动才能移动，使用起来非常不便，还需要专门的人推着移动式输液架跟着病人走，既麻烦，又浪费人力资源。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种升降式输液架及自动跟随方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出了一种升降式输液架，包括底座，所述底座下方设有两个万向轮和两个动力轮，所述每个动力轮各连接有一电机，所述底座上方连接有伸缩杆，所述伸缩杆的顶部连接有挂钩，其特征在于，所述伸缩杆上转动套设有套筒，所述套筒通过铰链连接有摇杆，所述套筒外壁上还设置有第一角度传感器，用于检测摇杆相对于套筒的转动角度；所述套筒外壁上还设置有第二角度传感器，用于检测套筒相对于伸缩杆的转动角度；还包括与所述第一角度传感器、第二角度传感器相连接的控制器，所述控制器设置在所述底座上，第一角度传感器和第二角度传感器测得的转动角位移数据传递给控制器，所述控制器还与所述电机相连，控制动力轮转动；所述控制器还与所述伸缩杆相连，用于控制伸缩杆的伸缩。

优选的，所述摇杆上开设有接线孔，所述接线孔内连接有丝线。

本发明还提出了一种升降式输液架的自动跟随方法，包括以下步骤：

S1:在初始状态时，摇杆靠自身重力，与套筒之间的夹角为零，在控制器中预设一个转动角度值α；在使用时，将丝线的另一端系在病人的手上，当病人移动时，丝线逐渐拉紧并对摇杆产生拉力，摇杆带动铰链的轴旋转，摇杆与套筒之间的夹角变大，第一角度传感器测量得到摇杆相对于套筒之间的转动角度数据，记为β，并传递给控制器；

S2:控制器接收到转动角数据β，并与预先设定的转动角度值α进行比较；若β≤α时，则装置不动；若β＞α，两个动力轮向前运动，随着装置的移动，β数值会减小，直至第一角度传感器测得的数值β等于α时，装置停止运动；病人继续移动，β数值会继续增大且大于α，装置会再次移动，不断重复此过程；

S3:当病人转弯或产生偏移时，丝线拉力的方向随之变化，丝线通过摇杆带动套筒产生旋转，第二角度传感器测得套筒相对于伸缩杆的转动角度，记为m，并将数据传递给控制器；

S4:控制器接收到数据m，并通过控制各个电机的转速实现输液架的转向，进而实现自动跟随。

优选的，步骤S4中，控制输液架转向的方法包括：

输液架静止时的输液架原地转向，控制器控制两个电机的转速，使两个动力轮的转速的大小相同，方向相反，直至第二角度传感器测得的角位移为零时，停止转动；

输液架向前运动的过程中的转向，控制器控制输液架待转向侧的另一侧的电机转速增加，使动力轮速度增加，两侧的动力轮转速不一致差生偏转，直至第二角度传感器测得的角位移为零时，控制器控制电机的转速回复相同，两动力轮的速度恢复为相同值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过设置丝线，当病人向着远离输液架的方向移动时，系在病人的手上的丝线会拉紧，使摇杆与套筒之间的夹角变大，控制器通过与预设值比较大小，控制输液架静止或向着病人方向运动，使病人与摇杆之间的距离减小；当病人的运动方向改变时，由于套筒与输液架之间可以相对转动，丝线可以拉动套筒旋转，控制器根据第二角度传感器测量的数据会控制两个电机转速产生变化，使输液架向着套筒的转动的方向转动，使输液架的运动的方向始终跟随着病人的运动方向，实现了自动跟随的目的，使用方便，可靠性高。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明升降式自动跟随输液架的立体图；

图2是本发明升降式自动跟随输液架的另一角度结构示意图；

图3是本发明升降式自动跟随输液架的套筒部分的结构示意图；

图4是本发明升降式自动跟随输液架的底座的结构示意图；

图5是本发明升降式自动跟随输液架的底座的仰视图。

附图标记说明:

第一角度传感器1；套筒2；第二角度传感器3；伸缩杆4；外杆5；底座6；万向轮7；动力轮8；第一齿轮9；摇杆10；内杆11；第二齿轮12；固定片13；紧定螺钉14；接线孔15；铰链16。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-5所示，本实施例提出了一种升降式输液架，包括底座6，底座6下方设有两个万向轮7和两个动力轮8，万向轮7及动力轮8位于一个正方形的个顶点上；两个动力轮8相互平行，每个动力轮8各连接有一电机，底座6上方连接有伸缩杆4，伸缩杆4的顶部连接有挂钩，伸缩杆4上转动套设有套筒2，套筒2通过铰链16连接有摇杆10，摇杆10可通过铰链16实现转动；套筒2外壁上还设置有第一角度传感器1，用于检测摇杆10相对于套筒2的转动角度；套筒2外壁上还设置有第二角度传感器3，用于检测套筒2相对于伸缩杆4的转动角度；还包括与第一角度传感器1、第二角度传感器3相连接的控制器，控制器设置在底座6上，第一角度传感器1和第二角度传感器3测得的转动角位移数据传递给控制器；控制器还与电机相连，控制动力轮8转动；控制器还与伸缩杆4相连，用于控制伸缩杆4的伸缩。

伸缩杆4包括两节，分别为内杆11和外杆5，内杆11可以相对外杆5伸长或是缩短，外杆5固定于底座6上。

套筒2为一个不锈钢圆筒，直径大于伸缩杆的直径，摇杆10为一根轻质塑料杆。

角度传感器是一种安装在机器上，用于获得机器实时的旋转件角度的一种传感器，被广泛的应用在各种各样的机器/设备上，能够更加有效的帮助机器/设备获知其实时的运转位置。

套筒2底部设置有第一齿轮9，第一齿轮9套设在伸缩杆4上，第一齿轮9侧面设置有固定片13，固定片13为一个金属片，固定片13上开有螺纹孔，螺纹孔内设有用于固定该第一齿轮9的紧定螺钉14；当紧定螺钉14向外旋转时，可以上下移动第一齿轮9，使第一齿轮9上方的套筒2位于病人的输液的手的相同的高度，当紧定螺钉14向内旋转时，由于固定片13上的螺纹孔为一个通孔，所以紧定螺钉14会压在伸缩杆4上，使第一齿轮9相对于伸缩杆4固定。

第一齿轮9啮合有第二齿轮12，第二齿轮12连接有第二轴，第二轴与第二角度传感器3相连，通过测量第二轴的旋转角度即可得到套筒2相对于伸缩杆4的转动角度。摇杆10上开设有接线孔15，接线孔15内连接有丝线。

本发明还提出了一种升降式输液架的自动跟随方法，包括以下步骤：

S1:在初始状态时，摇杆10靠自身重力，与套筒2之间的夹角为零，在控制器中预设一个转动角度值α；在使用时，将丝线的另一端系在病人的手上，当病人移动时，丝线逐渐拉紧并对摇杆10产生拉力，摇杆10带动铰链16的轴旋转，摇杆10与套筒2之间的夹角变大，第一角度传感器1测量得到摇杆10相对于套筒2之间的转动角度数据，记为β，并传递给控制器；

S2:控制器接收到转动角数据β，并与预先设定的转动角度值α进行比较；若β≤α时，则装置不动；若β＞α，两个动力轮8向前运动，随着装置的移动，β数值会减小，直至第一角度传感器1测得的数值β等于α时，装置停止运动；病人继续移动，β数值会继续增大且大于α，装置会再次移动，不断重复此过程，实现跟随；

S3:当病人转弯或产生偏移时，丝线拉力的方向随之变化，丝线通过摇杆10带动套筒2产生旋转，第二角度传感器3测得套筒2相对于伸缩杆4的转动角度，记为m，并将数据传递给控制器；

S4:控制器接收到数据m，并通过控制各个电机的转速实现输液架的转向，进而实现自动转向跟随。

步骤S4中，控制输液架转向的方法包括：

输液架静止时的输液架原地转向，控制器控制两个电机的转速，使两个动力轮8的转速的大小相同，方向相反，直至第二角度传感器3测得的角位移为零时，停止转动；

输液架向前运动的过程中的转向，控制器控制输液架待转向侧的另一侧的电机转速增加，使动力轮8速度增加，两侧的动力轮8转速不一致差生偏转，直至第二角度传感器3测得的角位移为零时，控制器控制电机的转速回复相同，两动力轮8的速度恢复为相同值。

通过设置丝线，当病人向着远离输液架的方向移动时，系在病人的手上的丝线会拉紧，使摇杆10与套筒2之间的夹角变大，控制器通过与预设值比较大小，控制输液架静止或向着病人方向运动，使病人与摇杆10之间的距离减小；当病人的运动方向改变时，由于套筒2与输液架之间可以相对转动，丝线可以拉动套筒2旋转，控制器根据第二角度传感器3测量的数据会控制两个电机转速产生变化，使输液架向着套筒2的转动的方向转动，使输液架的运动的方向始终跟随着病人的运动方向，实现了自动跟随的目的，使用方便，可靠性高。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种升降式输液架，包括底座，所述底座下方设有两个万向轮和两个动力轮，每个所述动力轮各连接有一电机，所述底座上方连接有伸缩杆，所述伸缩杆的顶部连接有挂钩，其特征在于，所述伸缩杆上转动套设有套筒，所述套筒通过铰链连接有摇杆，所述套筒外壁上还设置有第一角度传感器，用于检测摇杆相对于套筒的转动角度；所述套筒外壁上还设置有第二角度传感器，用于检测套筒相对于伸缩杆的转动角度；还包括与所述第一角度传感器、第二角度传感器相连接的控制器，所述控制器设置在所述底座上，第一角度传感器和第二角度传感器测得的转动角位移数据传递给控制器，所述控制器还与所述电机相连，控制动力轮转动；所述控制器还与所述伸缩杆相连，用于控制伸缩杆的伸缩。

2.根据权利要求1所述的一种升降式输液架，其特征在于，所述摇杆上开设有接线孔，所述接线孔内连接有丝线。

3.一种升降式输液架的自动跟随方法，其特征在于，采用权利要求2所述的一种升降式输液架，包括以下步骤：

S1:在初始状态时，摇杆靠自身重力，与套筒之间的夹角为零，在控制器中预设一个转动角度值α；在使用时，将丝线的另一端系在病人的手上，当病人移动时，丝线逐渐拉紧并对摇杆产生拉力，摇杆带动铰链的轴旋转，摇杆与套筒之间的夹角变大，第一角度传感器测量得到摇杆相对于套筒之间的转动角度数据，记为β，并传递给控制器；

S2:控制器接收到转动角数据β，并与预先设定的转动角度值α进行比较；若β≤α时，则装置不动；若β＞α，两个动力轮向前运动，随着装置的移动，β数值会减小，直至第一角度传感器测得的数值β等于α时，装置停止运动；病人继续移动，β数值会继续增大且大于α，装置会再次移动，不断重复此过程；

S3:当病人转弯或产生偏移时，丝线拉力的方向随之变化，丝线通过摇杆带动套筒产生旋转，第二角度传感器测得套筒相对于伸缩杆的转动角度，记为m，并将数据传递给控制器；

S4:控制器接收到数据m，并通过控制各个电机的转速实现输液架的转向，进而实现自动跟随。

4.根据权利要求3所述的一种升降式输液架的自动跟随方法，其特征在于，步骤S4中，控制输液架转向的方法包括：

输液架静止时的输液架原地转向，控制器控制两个电机的转速，使两个动力轮的转速大小相同，方向相反，直至第二角度传感器测得的角位移为零时，停止转动；

输液架向前运动的过程中的转向，控制器控制输液架待转向侧的另一侧的电机转速增加，使动力轮速度增加，两侧的动力轮转速不一致差生偏转，直至第二角度传感器测得的角位移为零时，控制器控制电机的转速回复相同，两动力轮的速度恢复为相同值。

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