CN111821133A

CN111821133A - 一种头部姿态变位调整装置

Info

Publication number: CN111821133A
Application number: CN202010706199.5A
Authority: CN
Inventors: 罗华; 田兴国; 张根莱; 冯宇梁; 何向东; 周佳美; 刁燕
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2020-10-27

Abstract

一种头部姿态变位调整装置，包括驱动源、传动部分、承载部分和机架；所述驱动源至少包括电机；所述传动部分包括轴套、平键、和轴承；所述承载部分包括上下俯仰机构、左右侧倾机构、气垫和气囊；所述承载部分通过所述传动部分与所述驱动源连接；所述左右侧倾机构在与使用者头部接触的区域设有气垫，在所述气垫两侧设有气囊一和气囊二，所述气垫、气囊一和气囊二有饱和态和非饱和态两种状态；在所述饱和态时，使用者头部被固定；在所述非饱和态时，使用者头部可自由活动。本发明的头部姿态变位调整装置可以精确地调整使用者的头部姿态，且保持调整后姿态不被改变；另外，本发明可以与医疗用床和医疗躺椅等设备进行较好的配合使用。

Description

一种头部姿态变位调整装置

技术领域

本发明涉及一种自动化医疗器械，尤其涉及一种辅助医生对患者进行头部姿态变位调整装置。

背景技术

在医疗操作过程中，常常需要使患者的头部保持特定的角度与朝向，绝大多数时间需要医生对患者进行人工引导，或者主动调整患者的头部姿态，以满足医疗操作要求；然而，医生进行人工引导调整时，仍需要患者自己配合转动头部，导致精确度不易控制，且头部姿态调整后不易保持，这加大了医疗操作的难度，同时也可能遇到患者配合不佳导致浪费时间的问题。

针对上述问题，设计了一种头部姿态变位调整装置，用于帮助医生按需要自动调整患者的头部姿态并保持；目前已有的各种头部姿态调整辅助设备还有许多不足，主要表现为调整过程仍需要医生介入，调整后较难保持姿态，舒适程度和适应度不够高等。因此设计一种自动化程度高、精确度好、舒适程度与适应度高的头部姿态变位调整装置具有重要的实际意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种头部姿态变位调整装置，具体技术方案为：

一种头部姿态变位调整装置，包括驱动源、传动部分、承载部分和机架；所述驱动源至少包括电机；所述传动部分至少包括轴套、平键、和轴承；所述承载部分至少包括上下俯仰机构、左右侧倾机构、气垫和气囊。

优选的，所述上下俯仰机构上设有驱动源安装位一和左右侧倾机构装配孔，所述驱动源安装位一中安装有电机一，所述左右侧倾机构固定端安装在所述左右侧倾机构装配孔中，所述左右侧倾机构传动端与所述电机一输出轴连接；所述机架上设有驱动源安装位二和上下俯仰机构装配孔，所述驱动源安装位二中安装有电机二，所述上下俯仰机构固定端安装在所述上下俯仰机构装配孔中，所述上下俯仰机构传动端与所述电机二输出轴连接。

优选的，所述电机一输出轴和所述左右侧倾机构传动端连接处安装有平键一和轴套一，所述电机二输出轴和所述上下俯仰机构传动端连接处安装有平键二和轴套二；所述左右侧倾机构两端和所述上下俯仰机构配合处安装有轴承一和轴承三，所述上下俯仰机构两端和所述机架配合处安装有轴承二和轴承四。

优选的，所述驱动源具有与外部控制模块相连接的接口，以按控制模块信号执行对应的动作，包括了所述电机的转速、转角和方向。

优选的，所述左右侧倾机构在与使用者头部接触的区域设有气垫，在所述气垫两侧设有气囊一和气囊二；所述气垫、气囊一和气囊二均具有连接外部气泵的接口，用于充气或放气；所述气垫、气囊一和气囊二在气体充满时为饱和态，其余情况为非饱和态；在所述饱和态时，使用者头部被固定，在所述非饱和态时，使用者头部可以自由活动。

优选的，所述机架可根据特定场景需求进行机架外形与尺寸的变化。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

本发明的有益效果是：

1、本发明的头部姿态变位调整装置采用了电机作为驱动源而非是以往的手动调节，这避免了调整过程中的精度欠缺以及姿态保持问题，使得精度更高且调整后的位置能够更好地保持。

2、本发明中与使用者头部接触的区域设有气垫，在气垫两侧设有气囊；且气垫和气囊均可以根据不同的使用者进行充、放气调整，可以在保证使用者舒适性的前提下更好地保持使用者的头部姿态。

3、本发明的头部姿态变位调整装置设有可以改变外形与尺寸的机架，可以更好地适应不同情况下的布置需求，使得本发明能够更加简便地与医疗用床或医疗躺椅等设备配合，提高了本发明的适用性。

附图说明

图1为本发明整体结构图。

图2为本发明整体结构装配剖视图。

图3为本发明上下俯仰机构、电机二和机架装配的局部放大图。

图4为本发明左右侧倾机构示意图。

图中：10、电机一，11、电机二，20、轴套一，21、平键一，22、轴套二，23、平键二，30、轴承一，31、轴承二，32、轴承三，33、轴承四，40、上下俯仰机构，41、左右侧倾机构，42、气垫，430、气囊一，431、气囊二，50、机架。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中诸如“第一”、“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。

再者，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

如图1所示，本发明的头部姿态变位调整装置包括了驱动源、传动部分、承载部分和机架50，驱动源由电机一10和电机二11构成(相应电机控制模块未画出)；电机一10安装在上下俯仰机构40上，通过传动部分与左右侧倾机构41相连接；电机二11安装在机架50上，通过传动部分与上下俯仰机构40相连接；承载部分包括上下俯仰机构40、左右侧倾机构41、气垫42、气囊一430和气囊二431；气垫42安装在左右侧倾机构41表面，气垫42两侧安装有气囊一430和气囊二431，气垫42、气囊一430和气囊二431均可通过外部气泵进行充放气调整以提高适用性；左右侧倾机构41一端与电机一10连接，另一端安装在上下俯仰机构40之中；上下俯仰机构40一端与电机二11连接，另一端安装在机架50之中；机架50是安装各个部分的基体，且可以通过变化形状、尺寸的方式来适配医疗用床和医疗躺椅等设备。

传动部分包括轴套一20、平键一21、轴套二22、平键二23、轴承一30、轴承二31、轴承三32和轴承四33，如图2所示。在左右侧倾机构41、上下俯仰机构40和电机一10的装配中，左右侧倾机构41通过轴承一30安装在上下俯仰机构40内部，电机一10通过螺栓固定在上下俯仰机构40上，电机一10的输出轴通过平键一21和轴套一20与左右侧倾机构41连接，以完成电机一10对左右侧倾机构41的传动。在左右侧倾机构41与上下俯仰机构40的装配中，左右侧倾机构41通过轴承三32安装在上下俯仰机构40内部，在转动过程中起到辅助支撑作用，使得左右侧倾机构41的转动更加稳定。

上下俯仰机构40、电机二11和机架50的装配局部放大图如图3所示，上下俯仰机构40通过轴承四33安装在机架50内部，电机二11通过螺栓固定在机架50上，电机二11的输出轴通过平键二23和轴套二22与上下俯仰机构40连接，以完成电机二11对上下俯仰机构40的传动。在上下俯仰机构40与机架50的装配中，上下俯仰机构40通过轴承二31安装在机架50内部，在转动过程中起到辅助支撑作用，使得上下俯仰机构40的转动更加稳定。

在头部姿态调整过程中，左右侧倾机构41是承载使用者头部的关键部件，如图4所示。准备姿态调整时，使用者头部放置于气垫42之上，气囊一430与气囊二431与使用者头部接触，此时气囊一430与气囊二431处于非饱和态，用于提高使用者舒适性，使用者可以自由活动头部；开始头部姿态调整时，电机一10通过传动部分带动左右侧倾机构41转动，从而带动使用者头部进行左右转动，以达到合适的侧倾角度；电机二11通过传动部分带动上下俯仰机构40转动，从而带动使用者头部进行上下俯仰，以达到适宜的俯仰角度；头部姿态调整完毕后，电机一10与电机二11停转并锁定，气囊一430与气囊二431进行快速充气并达到饱和态，使用者头部被气囊一430与气囊二431固定，不能自由活动；气垫42在此时仍可进行少量充、放气操作，从而实现使用者头部在气垫42表面法向的微调。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种头部姿态变位调整装置，其特征在于，所述头部姿态变位调整装置包括驱动源、传动部分、承载部分和机架；所述驱动源至少包括电机；所述传动部分至少包括轴套、平键、和轴承；所述承载部分至少包括上下俯仰机构、左右侧倾机构、气垫和气囊。

2.根据权利要求1所述的头部姿态变位调整装置，其特征在于，所述上下俯仰机构上设有驱动源安装位一和左右侧倾机构装配孔，所述驱动源安装位一中安装有电机一，所述左右侧倾机构固定端安装在所述左右侧倾机构装配孔中，所述左右侧倾机构传动端与所述电机一输出轴连接；所述机架上设有驱动源安装位二和上下俯仰机构装配孔，所述驱动源安装位二中安装有电机二，所述上下俯仰机构固定端安装在所述上下俯仰机构装配孔中，所述上下俯仰机构传动端与所述电机二输出轴连接。

3.根据权利要求1所述的头部姿态变位调整装置，其特征在于，所述电机一输出轴和所述左右侧倾机构传动端连接处安装有平键一和轴套一，所述电机二输出轴和所述上下俯仰机构传动端连接处安装有平键二和轴套二；所述左右侧倾机构两端和所述上下俯仰机构配合处安装有轴承一和轴承三，所述上下俯仰机构两端和所述机架配合处安装有轴承二和轴承四。

4.根据权利要求1所述的头部姿态变位调整装置，其特征在于，所述驱动源具有与外部控制模块相连接的接口，以按控制模块信号执行对应的动作，包括了所述电机的转速、转角和方向。

5.根据权利要求1所述的头部姿态变位调整装置，其特征在于，所述左右侧倾机构在与使用者头部接触的区域设有气垫，在所述气垫两侧设有气囊一和气囊二；所述气垫、气囊一和气囊二均具有连接外部气泵的接口，用于充气或放气；所述气垫、气囊一和气囊二在气体充满时为饱和态，其余情况为非饱和态；在所述饱和态时，使用者头部被固定，在所述非饱和态时，使用者头部可以自由活动。

6.根据权利要求1所述的头部姿态变位调整装置，其特征在于，所述机架可根据特定场景需求进行机架外形与尺寸的变化。