CN111789743A - 重症康复机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重症康复机器人，包括支撑架、床框架和床板；支撑架由底座（18）、升降架（16）、轴套（29）、限位槽（15）和两支柱（26）构成，床框架（20）通过销轴（32）支承于两支柱（26）上；固定在床框架（20）上的第一油缸（27）其活塞杆插入轴套（29）中，固定在床框架（20）上的蜗杆减速电机（19）其转轴伸入限位槽（15）中，床框架（20）与底座（18）之间有第二油缸（23）；床板由左床板（4）、中床板（5）和右床板（8）通过合页连接而成，固定在床框架（20）上的第一摆动电机（24）通过第一曲柄连杆机构（6）与中床板（5）铰接，床框架（20）与右床板（8）之间有第三油缸（21）；左床板（4）上有踏板（1）。

Description

重症康复机器人
技术领域
本发明涉及一种用于重症康复多功能训练、满足护理功能的器械，尤其涉及一种重症康复机器人；属于医疗器械。
背景技术
众所周知，重症患者由于病情危重而不能自行活动，因此容易带来一些并发症，如发生深静脉血栓、肺炎、骨质疏松、消化功能减弱、肌肉萎缩和褥疮等，不仅会延缓患者康复、甚至还可能导致病情恶化，乃至死亡。目前，重症监护病房缺乏康复训练手段，主要依靠监护人员通过人工的方式给与少量的被动活动；另外，在治疗过程中需要经常对重症患者进行翻身、坐立、俯卧、排痰、排便等护理操作，因此护理人员的劳动强度很大，往往需要多人配合才能完成上述护理工作。
为了能够让患者尽快康复、避免或减少并发症的发生，节省护理资源、减轻护理工作强度，目前市面上出现了许多康复训练及护理设备。但普遍存在功能比较单一、集成度不高，不具备实现俯卧位、多肢体同时训练、颈椎活动、振动排痰、按摩及护理等功能，这些设备只适合于病情完全平稳的患者使用；而对于急性呼吸窘迫综合症的危重患者无法辅助实现俯卧位机械通气，不适合于重症监护病房的危重症患者。因此亟待研发一种既适合危重患者康复训练、又可满足护理功能要求的器械。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种既可实现站立、坐立、侧卧、俯卧等体位，同时还能实现四肢及颈椎活动训练，足底按摩、震动排痰、粪便收集，集训练及护理功能为一体的重症康复机器人。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：它包括安装在支撑架上的床框架、安装在该床框架上方的折叠床板；所述支撑架由分别固定在底座两端的升降架、固定在左端升降架上的轴套、固定在右端升降架上的限位槽、分别铰接在底座两侧的支柱构成；
床框架通过分别固定在其两侧的销轴支承于对应的支柱上；床框架的背面固定有第一油缸和蜗杆减速电机，第一油缸的活塞杆插入轴套中，蜗杆减速电机的转轴伸入限位槽中，所述转轴上固定有档杆；床框架与底座之间铰接有第二油缸；
所述折叠床板由通过合页与左床板连接的中床板、通过合页与该中床板连接的右床板构成，固定在床框架上的第一摆动电机通过第一曲柄连杆机构与中床板铰接，在床框架与右床板之间铰接有第三油缸；左床板上安装有踏板。
踏板通过两根导向杆安装在左床板上，该左床板的背面固定有通过丝杠与踏板连接电机；右床板的两侧分别铰接有上肢托板，分别固定在右床板两侧的第二摆动电机各自通过第二曲柄连杆机构与对应侧的上肢托板铰接；在右床板的表面靠近右端的位置有通过摆动架安装的滑轨，该滑轨上固定有头部垫板，固定于右床板背面的第三摆动电机通过第三曲柄连杆机构与摆动架铰接；在右床板的表面以及踏板的表面均安装有多个电动按摩头；右床板的表面开设有排便窗孔，在床框架的背面对应于排便窗孔的位置固定有便盆，该便盆的盆口向内延伸并向下折弯而形成内翻边，便盆中铺垫有塑料袋；床框架的两侧分别固定有槽钢，位于各槽钢中滚轮分别通过轮轴与左床板的对应侧固定连接；左床板、中床板以及右床板的两侧均铰接有护栏板，各护栏板的下方有固定在所述对应床板上的支撑板，铰接于各护栏板背面的支撑杆支撑于对应的支撑板上；蜗杆减速电机的转轴固定有刹车片，在右端的升降架上固定有可将该刹车片夹紧的液压制动块；左床板、中床板以及右床板的两侧均固定有安全带。
与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，因此具有以下诸多功能和优点：
1）采用由合页连接而成的折叠床板，因此不仅可实现膝关节和髋关节的屈伸活动训练，而且还能实现坐立；
2）在折叠床板的两侧增加了第二摆动电机，因此可对双臂的肩关节进行活动训练；
3）采用由电机通过丝杠带动的踏板，不但能够根据患者身高调节踏板位置使下肢处于功能位及辅助站立，而且踏板上的按摩头可以实施足底按摩；
4）在右床板靠近右端的位置增加了由第三摆动电机驱动的头部垫板，因此可对颈椎实施活动训练；
5）支撑架采用了两根支柱和两个升降架的复合支承结构，因此既可实现患者直立，又能实现患者任意角度翻转侧身、甚至俯卧；
6）由于安装在床框架背面的便盆采用了具有内翻边的特殊结构，因此不仅能方便患者排泄，而且在直立或侧翻的过程中排泄物也不会发生倾倒或外溢；
7）由于采用了自锁功能的蜗杆减速电机、并在该电机轴上增加了碟刹装置，因此在翻转侧身的过程中可以根据需要在任意角度停留，既进一步提高了侧翻时的安全性、又能实现治疗过程所需要采取的某些特殊体位；
8）在踏板和中床板上增加了电动按摩头，不仅可对患者足底和背部进行按摩，促进血液循环、疏通经络，而且还能对背部进行捶拍、利于患者排痰。
附图说明
图1是本发明促进患者膝关节及髋关节活动时的结构示意图；
图2是本发明帮助患者处于半卧位状态时的结构示意图；
图3是本发明帮助患者处于站立状态时的结构示意图；
图4是本发明帮助患者处于俯卧状态时的结构示意图；
图5是图2的俯视图；
图6是图4的俯视图；
图7是图1中的A向视图；
图8是图1中的B向视图；
图9是图1中的I处放大图；
图10是图2中的C—C剖视图；
图11是本发明便盆的立体结构示意图；
图12本发明便盆的剖面结构示意图。
图中：踏板1、电动按摩头2、电机3、左床板4、中床板5、第一曲柄连杆机构6、护栏板7、右床板8、支撑杆9、上肢托板10、第二摆动电机11、头部垫板12、刹车片13、档杆14、限位槽15、升降架16、制动块17、底座18、蜗杆减速电机19、床框架20、第三油缸21、便盆22、内翻边22-1、塑料袋22-2、第二油缸23、第一摆动电机24、空气弹簧25、支柱26、第一油缸27、滚轮28、轴套29、槽钢30、导向杆31、销轴32、第三曲柄连杆机构33、第三摆动电机34、支撑板35、摆动架36、滑轨37、排便窗孔38、安装架39、千斤顶40。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明。
如图1～12所示：折叠床板通过床框架安装于支撑架上。其中：
所述支撑架由分别固定在底座18两端的升降架16、固定在左端升降架16上的轴套29、固定在右端升降架16上的限位槽15、分别铰接在底座18两侧的支柱26构成，为了增强支柱26的稳固性，在各支柱26与底座18之间铰接有空气弹簧25；该空气弹簧、支柱26、底座18三者共同构成稳固的三角形结构。床框架20的两侧固定有销轴32，支柱26上开设有与该销轴相适配的U形槽（图中未标示出）；床框架20分别通过两销轴32支承于对应的所述U形槽中。为了避免销轴32从U形槽中脱出而发生事故，在支柱26的顶端开还设有插销孔（图中未标示出），该插销孔中有将所述U形槽槽口封挡的插销（图中未标示出）。床框架20的背面靠近左端的位置固定有第一油缸27、床框架20的背面靠近右端的位置固定有蜗杆减速电机19，第一油缸27的活塞杆插入轴套29中、并支承于左端的升降架16上，蜗杆减速电机19的转轴伸入限位槽15中、并支承于右端的升降架16上；第一油缸27的活塞杆与蜗杆减速电机19的转轴同轴。为了避免床框架20转动，在所述转轴上固定有与该转轴垂直的档杆14。为了增加整个床体的稳固性，同时也为了便于推动床框架20绕销轴32转动并实现站立，在床框架20与底座18之间铰接有第二油缸23。所述折叠床板由左床板4、通过合页（图中未标示出）与该左床板连接的中床板5、通过合页（图中未标示出）与该中床板连接的右床板8构成。固定在床框架20背面的第一摆动电机24通过其自带的第一曲柄连杆机构6与中床板5的背面铰接；第三油缸21通过安装架39固定于床框架20的背面，第三油缸21的活塞杆与右床板8的背面铰接；左床板4上安装有踏板1。
为了便于推动膝关节和髋关节曲伸运动，同时也为了适应不同身高的患者，踏板1通过两根导向杆31安装在左床板4上，固定在该左床板背面的电机3通过丝杠（图中未标示出）与踏板1连接。
为了能够对重症患者上肢进行活动训练，在右床板8的两侧分别铰接有上肢托板10，分别固定在右床板8两侧的第二摆动电机11各自通过其自带的第二曲柄连杆机构（图中未标示出）与对应侧的上肢托板10铰接。为了便于稳固手臂，在两上肢托板10上均固定有捆扎带（图中未标示出）。
为了能够对颈椎进行锻炼，在右床板8的表面靠近右端的位置安装有摆动架36，该摆动架上固定有滑轨37，该滑轨上安装有头部垫板12；固定于右床板8背面的第三摆动电机34通过其自带的第三曲柄连杆机构33与摆动架36铰接。在第三摆动电机34和第三曲柄连杆机构33的带动下，头部垫板12可绕摆动架36轴线摆动，从而达到活动颈椎的目的。
在踏板1的表面、以及右床板8的表面均固定有多个电动按摩头2。电动按摩头2不仅可对患者足底和背部进行按摩，促进血液循环、疏通经络，而且还能对背部进行捶拍、利于患者排痰。
大小便失禁是偏瘫、脑卒中等重症患者的常见症状。为此，本发明在右床板8的表面开设有排便窗孔38，在床框架20的背面对应于排便窗孔38的位置固定有便盆22，该便盆的盆口向内延伸并向下折弯而形成内翻边22-1；为了便于清洁便盆22，该便盆中铺垫有塑料袋22-2，该塑料袋的袋口从便盆口向外翻出后由松紧带或绳索（图中未示出）固定在便盆22的外壁上。
为了避免左床板4在运动过程中与床框架20发生撞击、减少摩擦，在左床板4与床框架20之间安装有导向装置。该导向装置由分别固定在床框架20两侧的槽钢30、位于各槽钢30中的滚轮28构成；各滚轮28分别通过轮轴（图中未标示出）与左床板4的对应侧固定连接。
为了防止患者坠落，同时也为了便于翻转侧身，在左床板4、中床板5以及右床板8的两侧均有通过合页连接的护栏板7；各护栏板7的背面铰接有支撑杆9，各护栏板7的下方均有固定在对应的所述床板上的支撑板35，各支撑杆9的下端支撑于对应的支撑板35上。
为了进一步提高床身侧翻时的安全性，确保床身可在任意角度都能稳固静止，在蜗杆减速电机19的转轴（图中未标示出）上固定有刹车片13，在右端的升降架16上固定有可将该刹车片夹紧的液压制动块17。
在侧翻过程中，为了避免患者坠落，左床板4、中床板5以及右床板8的两侧均固定有安全带（图中未示出），通过安全带可对患者进行固定。
工作原理：
参见图1，当患者平躺于折叠床板上时，在第一摆动电机24的带动下，即可使左床板4与中床板5的连接处反复向上隆起、平复，从而实现活动膝关节和髋关节运动，达到锻炼下肢的目的；
参见图2，当患者平躺于折叠床板上时，通过第三油缸21的顶升作用，即可使右床板8绕连接中床板5的合页逆时针转动，从而帮助患者坐立或半卧；
参见图3，先用所述安全带将患者固定于折叠床板上，然后将第一油缸27的活塞杆从轴套29中退出，通过第二油缸23的顶升作用即可使得整个床身（床框架20和折叠床板）绕销轴32逆时针转动，从而实现患者站立；
参见图4，先用所述安全带将患者固定于折叠床板上，取出插销、向右搬动位于床框架20两侧的支柱26，使其绕各自的铰接点转动、并与对应的销轴32脱开，然后解除第二油缸23活塞杆与床框架20的铰接（此时，整个床身由第一油缸27的活塞杆、蜗杆减速电机19的转轴共同支承于两个升降架16上）；最后在蜗杆减速电机19转动的反作用力的驱动下即可使得整个床身沿蜗杆减速电机19转动的相反方向侧翻转动，从而实现侧卧或俯卧。侧卧位或俯卧位不仅可避免患者臀部或背部产生褥疮，而且对于急性呼吸窘迫综合症患者而言，侧卧位或俯卧位还有利于体位引流、机械通气等操作。当床身翻转达到预定角度时，利用液压驱动的制动块17将刹车片13夹紧锁死即可。
上述实施例中的升降架16由固定在底座18上的剪叉架（图中未标示出）、固定在底座18上并与该剪叉架铰接的千斤顶40构成（参见图8）。在床身侧翻或俯卧过程中，通过千斤顶40即可调节升降架16的高度。
参见图12，便盆22由于采用了内翻边22-1结构，因此床身在侧翻或俯卧过程中，便盆22内的排泄物并不会因倾斜或倒立而掉出。

Claims (10)

1.一种重症康复机器人，包括安装在支撑架上的床框架、安装在该床框架上方的折叠床板；其特征在于：
所述支撑架由分别固定在底座（18）两端的升降架（16）、固定在左端升降架（16）上的轴套（29）、固定在右端升降架（16）上的限位槽（15）、分别铰接在底座（18）两侧的支柱（26）构成；
床框架（20）通过分别固定在其两侧的销轴（32）支承于对应的支柱（26）上；床框架（20）的背面固定有第一油缸（27）和蜗杆减速电机（19），第一油缸（27）的活塞杆插入轴套（29）中，蜗杆减速电机（19）的转轴伸入限位槽（15）中，所述转轴上固定有档杆（14）；床框架（20）与底座（18）之间铰接有第二油缸（23）；
所述折叠床板由通过合页与左床板（4）连接的中床板（5）、通过合页与该中床板连接的右床板（8）构成，固定在床框架（20）上的第一摆动电机（24）通过第一曲柄连杆机构（6）与中床板（5）铰接，在床框架（20）与右床板（8）之间铰接有第三油缸（21）；左床板（4）上安装有踏板（1）。
2.根据权利要求1所述的重症康复机器人，其特征在于：踏板（1）通过两根导向杆（31）安装在左床板（4）上，该左床板的背面固定有通过丝杠与踏板（1）连接电机（3）。
3.根据权利要求1所述的重症康复机器人，其特征在于：右床板（8）的两侧分别铰接有上肢托板（10），分别固定在右床板（8）两侧的第二摆动电机（11）各自通过第二曲柄连杆机构与对应侧的上肢托板（10）铰接。
4.根据权利要求1所述的重症康复机器人，其特征在于：在右床板（8）的表面靠近右端的位置有通过摆动架（36）安装的滑轨（37），该滑轨上固定有头部垫板（12）；固定于右床板（8）背面的第三摆动电机（34）通过第三曲柄连杆机构（33）与摆动架（36）铰接。
5.根据权利要求1所述的重症康复机器人，其特征在于：在右床板（8）的表面以及踏板（1）的表面均安装有多个电动按摩头（2）。
6.根据权利要求1所述的重症康复机器人，其特征在于：右床板（8）的表面开设有排便窗孔（38），在床框架（20）的背面对应于排便窗孔（38）的位置固定有便盆（22）；该便盆的盆口向内延伸并向下折弯而形成内翻边（22-1），便盆（22）中铺垫有塑料袋（22-2）。
7.根据权利要求1所述的重症康复机器人，其特征在于：床框架（20）的两侧分别固定有槽钢（30），位于各槽钢（30）中的滚轮（28）分别通过轮轴与左床板（4）的对应侧固定连接。
8.根据权利要求1所述的重症康复机器人，其特征在于：左床板（4）、中床板（5）以及右床板（8）的两侧均有通过合页连接的护栏板（7），各护栏板（7）的下方有固定在所述对应床板上的支撑板（35），铰接于各护栏板（7）背面的支撑杆（9）支撑于对应的支撑板（35）上。
9.根据权利要求1所述的重症康复机器人，其特征在于：蜗杆减速电机（19）的转轴上固定有刹车片（13），位于右端的升降架（16）上固定有可将该刹车片夹紧的液压制动块（17）。
10.根据权利要求1～9中任意一项所述的重症康复机器人，其特征在于：左床板（4）、中床板（5）以及右床板（8）的两侧均固定有安全带。
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