CN111991687B - 背部贴膏药装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背部贴膏药装置，背部贴膏药装置包括整体移动部分、按压反馈部分和膏药敷贴部分，曲柄滑块机构经由按压驱动电机致动以执行按压动作，工字平台经由丝杠升降移动，所述工字平台设有对称的第一齿条和与其对称的第二齿条，第三齿条平行所述第一齿条布置，第四齿条与所述第三齿条对称，每个齿条设在工字平台上的滑槽中以组成第二移动副，膏药敷贴机构驱动电机提供动力使得第一齿条、第二齿条与第三齿条、第四齿条的移动方向相反，第一柔性滚轮和第二柔性滚轮以第一传动轴或第二传动轴为中心分开运动或聚合运动，待贴膏药粘贴面朝下地两端布置于第一防粘滚轴和第二防粘滚轴上。

Description

背部贴膏药装置

技术领域

本发明属于助老机械技术领域，特别是一种背部贴膏药装置。

背景技术

随着我国人口老龄化程度的不断加剧，如何更好地帮助老人生活成为了一个重要问题。老年人容易出现颈椎病、腰椎病、风湿等病症，而膏药贴通常被用来解决这些问题。膏药贴中的药物一般气味较大，包含各类引药，可透入皮肤产生消炎、止痛、活血化淤、强筋健骨、舒筋活络、祛风散寒的作用等。但是对于独自在家的老年人来讲，贴膏药并不是一件易事。许多换上颈椎病的老年人，手臂活动能力有限，肌肉也萎缩，因此往背上贴膏药成为了一件较困难的事情，并且也没办法做到贴的位置准和贴得平整，因此有一个帮助老人在背部贴膏药的机械装置就很有必要。

现有技术中，国外的同类型装置主要为：手持式的贴膏药工具，其优点在于操作方便、快捷，但仍然无法脱离人手操作，其作用相当于只是延长了手臂的长度，对于背部的一些位置依旧无法粘贴到，且由于看不到背部仍存在着贴不准的问题。

目前国内贴膏药基本还是依靠人力完成，用人手实现粘贴，独居老人很难依靠这种方式来在背部贴上膏药。

总体来说，国内外关于膏药敷贴机械的研究很少，现在市场上也没有相关产品的出现。因此，我们针对这一现状提出了一种自动化程度较高的膏药敷贴装置，来帮助老人在背部敷贴膏药，方便他们的生活。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种背部贴膏药装置，通过电机驱动四个轮子实现装置的前后移动和转向。通过电机驱动曲柄滑块机构的滑块往复运动，使与滑块相连的按压头上下往复运动，实现对人体位点进行反复按压。通过电机驱动粘贴执行部分由齿轮齿条及平行齿轮组组成的机构运动，实现粘贴执行部分滚轮的往复运动以实现对膏药的粘贴运动。可帮助老人在背部触及不到的地方粘贴膏药，而且通过按压反馈，可以准确地粘贴到使用者想粘贴的位置。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现，一种背部贴膏药装置包括整体移动部分、按压反馈部分和膏药敷贴部分，其中，

整体移动部分包括：

底盘，

车轮，设在底盘上的车轮分别经由移动驱动电机独立驱动；

按压反馈部分包括：

支架，其固定于底盘，

按压驱动电机，其提供按压动力源，所述按压驱动电机固定所述支架，

曲柄滑块机构，其经由所述按压驱动电机致动以执行按压动作，

膏药敷贴部分包括：

一对丝杠，其对称设在底盘两侧设有对称的丝杠，

工字平台，其经由所述丝杠升降移动，所述工字平台设有对称的第一齿条和与其对称的第二齿条，第三齿条平行所述第一齿条布置，第四齿条与所述第三齿条对称，每个齿条设在工字平台上的滑槽中以组成第二移动副，

膏药敷贴机构驱动电机，

第五齿轮，其连接所述膏药敷贴机构驱动电机的输出轴以转动，

第三齿轮，其固定于第二传动轴且啮合所述第五齿轮以被致动，

第四齿轮，其固定于第二传动轴且啮合第三齿条，

第六齿轮，其固定于第二传动轴且啮合第四齿条，

第一齿轮，其固定于第一传动轴，其啮合所述第三齿轮，

第二齿轮，其固定于第一传动轴且啮合第二齿条，

第七齿轮，其固定于第一传动轴且啮合第一齿条，其中，第一齿条、第二齿条与第三齿条、第四齿条的移动方向相反，

第一滚轮支架，其两端架设与第一齿条和第二齿条，第一滚轮支架包括横跨工字平台的可转动的第一横轴，

第一柔性滚轮，其连接所述第一横轴以与所述第一滚轮支架形成第三转动副，

第一防粘滚轴，其滑动设在工字平台中空区域侧壁的滑槽中，

第二滚轮支架，其两端架设与第三齿条和第四齿条，第一滚轮支架包括横跨工字平台的可转动的第二横轴，

第二柔性滚轮，其连接所述第二横轴以与所述第二滚轮支架形成第四转动副，所述第一柔性滚轮和第二柔性滚轮以第一传动轴或第二传动轴为中心分开运动或聚合运动，

第二防粘滚轴，其滑动设在工字平台中空区域侧壁的滑槽中，第二防粘滚轴与第一防粘滚轴对称布置，待贴膏药粘贴面朝下地两端布置于第一防粘滚轴和第二防粘滚轴上。

所述的背部贴膏药装置中，背部贴膏药装置还包括，

压力传感器，其设在滑块以测量按压力数据，

位置传感器，其测量滑块位置数据，

处理单元，其连接所述压力传感器、位置传感器、移动驱动电机、按压驱动电机、膏药敷贴机构驱动电机和丝杠伺服装置，

基于按压力数据，处理单元发送指令到所述按压驱动电机以调节按压力，

基于滑块位置数据，处理单元发送指令到所述移动驱动电机使得第一防粘滚轴和第二防粘滚轴对齐待贴膏药位置，以及发送指令到膏药敷贴机构驱动电机和丝杠伺服装置调节所述第一柔性滚轮和第二柔性滚轮的移动速度和垂向位置。

所述的背部贴膏药装置中，曲柄滑块机构包括，

圆盘，其连接所述按压驱动电机以转动，

连杆，其偏心连接所述圆盘且与所述圆盘构成第一转动副，

滑块，其与所述连杆构成第二转动副，

滑道，其容纳滑块且与所述滑块构成第一移动副，所述滑块在滑道中移动以执行按压动作。

所述的背部贴膏药装置中，整体移动部分包括四个车轮，正反转组合实现背部贴膏药装置的移动或绕四轮中心点的转动。

所述的背部贴膏药装置中，整体移动部分包括四个用于固定移动驱动电机的电机固定盒。

所述的背部贴膏药装置中，所述移动驱动电机包括减速电机。

所述的背部贴膏药装置中，所述第一柔性滚轮和第二柔性滚轮基于第一传动轴或第二传动轴为中心多次往复运动。

所述的背部贴膏药装置中，第一柔性滚轮和第二柔性滚轮分别设有适应背部曲面的柔性层。

所述的背部贴膏药装置中，第一防粘滚轴和/或第二防粘滚轴至少经由一端的细杆架设于滑槽中。

所述的背部贴膏药装置中，所述滑槽上端设有缺口，第一防粘滚轴和/或第二防粘滚轴的细杆分别从对应的缺口处取出与放入。

和现有技术相比，本发明具有以下优点：

相比于现有技术，本发明实现了人体背部粘贴膏药的功能，而且仅需进行简单的预处理即可由机器独立完成膏药粘贴；利用按压反馈部分可以实现获取人的触觉感受信息，从而实现更精确的膏药粘贴位点判别，通过膏药敷贴机构自动贴附；轮子通过软质橡胶制作外缘，可以保证使用安全性同时提高摩擦力。多数零件采用塑料、橡胶等材料制作，能够在有足够的重量提供粘贴压紧力的同时减轻使用者的负担，同时提高使用的安全性；采用防粘滚轴暂时放置膏药可以防止膏药有部分游离导致在错位位置粘贴，同时防粘表面不会对膏药的胶面粘度有较大影响，可以保证粘度进而提高粘贴质量。防粘滚轴与柔性滚轮配合使用可以实现适应背部曲线的膏药粘贴，粘贴效果较好。此背部贴膏药装置作为一种新的助老机械，能够极大方便老人的生活。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的背部贴膏药装置的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的背部贴膏药装置的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的背部贴膏药装置的结构示意图。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。

具体实施方式

下面将参照附图1至图3更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

为了更好地理解，如图1至图3所示，背部贴膏药装置包括整体移动部分、按压反馈部分和膏药敷贴部分，其中，

整体移动部分包括：

底盘，

车轮22，设在底盘上的车轮22分别经由移动驱动电机23独立驱动；

按压反馈部分包括：

支架5，其固定于底盘，

按压驱动电机4，其提供按压动力源，所述按压驱动电机4固定所述支架5，

曲柄滑块6机构，其经由所述按压驱动电机4致动以执行按压动作，

膏药敷贴部分包括：

一对丝杠117，其对称设在底盘两侧设有对称的丝杠117，

工字平台119，其经由所述丝杠117升降移动，所述工字平台119设有对称的第一齿条106和与其对称的第二齿条122，第三齿条112平行所述第一齿条106布置，第四齿条123与所述第三齿条112对称，每个齿条设在工字平台119上的滑槽103中以组成第二移动副，

膏药敷贴机构驱动电机108，

第五齿轮105，其连接所述膏药敷贴机构驱动电机108的输出轴以转动，

第三齿轮110，其固定于第二传动轴116且啮合所述第五齿轮105以被致动，

第四齿轮109，其固定于第二传动轴116且啮合第三齿条112，

第六齿轮120，其固定于第二传动轴116且啮合第四齿条123，

第一齿轮113，其固定于第一传动轴114，其啮合所述第三齿轮110，

第二齿轮115，其固定于第一传动轴114且啮合第二齿条122，

第七齿轮121，其固定于第一传动轴114且啮合第一齿条106，其中，第一齿条106、第二齿条122与第三齿条112、第四齿条123的移动方向相反，

第一滚轮支架111，其两端架设与第一齿条106和第二齿条122，第一滚轮支架111包括横跨工字平台119的可转动的第一横轴，

第一柔性滚轮124，其连接所述第一横轴以与所述第一滚轮支架111形成第三转动副，

第一防粘滚轴102，其滑动设在工字平台119中空区域侧壁的滑槽103中，

第二滚轮支架107，其两端架设与第三齿条112和第四齿条123，第一滚轮支架111包括横跨工字平台119的可转动的第二横轴，

第二柔性滚轮101，其连接所述第二横轴以与所述第二滚轮支架107形成第四转动副，所述第一柔性滚轮124和第二柔性滚轮101以第一传动轴114或第二传动轴116为中心分开运动或聚合运动，

第二防粘滚轴125，其滑动设在工字平台119中空区域侧壁的滑槽103中，第二防粘滚轴125与第一防粘滚轴102对称布置，待贴膏药粘贴面朝下地两端布置于第一防粘滚轴102和第二防粘滚轴125上。

所述的背部贴膏药装置的优选实施例中，背部贴膏药装置还包括，

压力传感器，其设在滑块6以测量按压力数据，

位置传感器，其测量滑块6位置数据，

处理单元，其连接所述压力传感器、位置传感器、移动驱动电机23、按压驱动电机4、膏药敷贴机构驱动电机108和丝杠117伺服装置，

基于按压力数据，处理单元发送指令到所述按压驱动电机4以调节按压力，

基于滑块6位置数据，处理单元发送指令到所述移动驱动电机23使得第一防粘滚轴102和第二防粘滚轴125对齐待贴膏药位置，以及发送指令到膏药敷贴机构驱动电机108和丝杠117伺服装置调节所述第一柔性滚轮124和第二柔性滚轮101的移动速度和垂向位置。

所述的背部贴膏药装置的优选实施例中，曲柄滑块6机构包括，

圆盘3，其连接所述按压驱动电机4以转动，

连杆2，其偏心连接所述圆盘3且与所述圆盘3构成第一转动副，

滑块6，其与所述连杆2构成第二转动副，

滑道1，其容纳滑块6且与所述滑块6构成第一移动副，所述滑块6在滑道1中移动以执行按压动作。

所述的背部贴膏药装置的优选实施例中，整体移动部分包括四个车轮22，正反转组合实现背部贴膏药装置的移动或绕四轮中心点的转动。

所述的背部贴膏药装置的优选实施例中，整体移动部分包括四个用于固定移动驱动电机23的电机固定盒21。

所述的背部贴膏药装置的优选实施例中，所述移动驱动电机23包括减速电机。

所述的背部贴膏药装置的优选实施例中，所述第一柔性滚轮124和第二柔性滚轮101基于第一传动轴114或第二传动轴116为中心多次往复运动。

所述的背部贴膏药装置的优选实施例中，第一柔性滚轮124和第二柔性滚轮101分别设有适应背部曲面的柔性层。

所述的背部贴膏药装置的优选实施例中，第一防粘滚轴102和/或第二防粘滚轴125至少经由一端的细杆架设于滑槽103中。

所述的背部贴膏药装置的优选实施例中，所述滑槽103上端设有缺口，第一防粘滚轴102和/或第二防粘滚轴125的细杆分别从对应的缺口处取出与放入。

为了进一步理解本发明，在一个实施例中，本发明提供的背部贴膏药装置包括整体移动部分、按压反馈部分和膏药敷贴部分。

整体移动部分包括：四个电机固定盒21，用于固定电机；四个减速电机，用于驱动轮子转动从而实现装置移动或转动；四个和电机直接相连的车轮22，放大电机动作并相互配合通过正反转组合实现装置的移动或绕四轮中心点的转动。

按压反馈部分包括：电机，用于驱动曲柄滑块6装置动作；曲柄滑块6机构，将电机输出轴选转运动转化为作为滑块6杆的往复运动从而实现反复按压人体。曲柄滑块6机构由固定在电机上的圆盘3、连杆2、滑块6和滑道1，以及圆盘3与连杆2的转动副、连杆2与滑块6的转动副、滑块6与滑道1的移动副组成。滑道1与电机固定在底盘上从而实现稳定的对人体进行反复按压。

膏药敷贴部分包括：两侧对称丝杆，下部与底盘垂直相连并保证转动能力，受电机驱动，进而通过丝杆螺母配合驱动工字平台119，实现升降运动；工字平台119，两侧装有螺母与丝杆配合实现平台升降，上部有滑槽103，可以与齿条形成移动副，对齿条运动进行限制；齿条，与工字平台119组成移动副，并与传动轴两端齿轮配合，将驱动电机输出的转动转化为齿条的移动从而带动柔性滚轮进行线性移动；传动轴上比较靠中间部分的三个齿轮形成齿轮副。膏药敷贴部分齿条移动的驱动电机固定在工字平台119上，丝杆的驱动电机通过固定架固定在底盘上并通过齿轮将转矩传递给丝杆。防粘滚轴可在完成预处理后通过滑槽103上方的缺口处取出和放入。

在一个实施例中，底盘和按压反馈部分的连杆2、滑块6等由激光切割而成，传动轴、丝杆及螺母等由标准尺寸件截取，柔性滚轮、车轮22外缘采用软质橡胶定制，其余件可由3D打印或塑料成型制作，以适度调整重量。

在一个实施例中，整体移动部分通过左右两侧的两组轮子正反转组合实现运动方式变化。两组轮子同向旋转可实现前后运动，反向旋转可实现绕四轮中心点的旋转运动。

在一个实施例中，按压反馈装置采用曲柄滑块6机构实现上下反复的按压动作，用于反馈装置在背部的工作位置，便于进一步调整位置。

在一个实施例中，膏药敷贴装置的工作方式为利用两个柔性滚轮先向下把膏药按压到背上，之后使两个柔性滚轮向两侧分开同时将膏药从放置膏药的防粘滚轴上分离并粘贴到背部。

在一个实施例中，底盘下侧两个滚轴用于搭载膏药，放置膏药时将滚轴取出，后将膏药撕开以粘贴面向下的方向粘贴到滚轴上，滚轴应垂直于膏药长度方向，并将两滚轴外侧部分均粘贴至滚轴上，滚轴的一段可以从滑槽103的缺口处放入和取出。

在一个实施例中，膏药敷贴部分中部的齿轮组中两传动轴上的齿轮通过齿轮副配合实现反向旋转，进行实现驱动柔性滚轮对称地分开和聚合。

在一个实施例中，膏药敷贴部分的两个滚轮为柔性材料制作，可以一定程度上适应背部曲面，提高膏药粘贴质量。

在一个实施例中，膏药载体的第一和第二防粘滚轴应采取表面防粘处理，便于膏药从滚轴上脱离。

在一个实施例中，丝杠117经由丝杠驱动电机104驱动其经由第八齿轮126和第九齿轮127啮合传动。

在一个实施例中，工字平台119是由底板118中间挖出矩形槽而成。

在一个实施例中，所述的背部贴膏药装置在工字平台119上方设有顶板16，其经由双通六角螺柱18连接底盘。

本发明中，使用者在使用前将该装置放置于背部，当整体装置运动至目标点附近后，通过人体背部按压部分施加压力进行目标点准确位置的确认，使用者通过发出语音指令的方式告知准确位置。在运动至目标点之后，膏药敷贴部分自动下降至触碰限位开关处，即能与人体背部贴合处，随后由齿轮齿条控制两防粘滚轮的打开实现膏药的展开与敷贴，在完成敷贴之后，敷贴部分机构自动回收至运动初始位置。最后整体装置运动至人体脊柱的腰椎处，便于老年人将装置从人体背部取下，完成一次膏药的敷贴过程。尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (10)

1.一种背部贴膏药装置，其包括整体移动部分、按压反馈部分和膏药敷贴部分，其中，

整体移动部分包括：

底盘，

车轮，设在底盘上的车轮分别经由移动驱动电机独立驱动；

按压反馈部分包括：

支架，其固定于底盘，

按压驱动电机，其提供按压动力源，所述按压驱动电机固定于所述支架，

曲柄滑块机构，其经由所述按压驱动电机致动以执行按压动作，

膏药敷贴部分包括：

一对丝杠，其对称设在底盘两侧，

工字平台，其经由所述丝杠升降移动，所述工字平台设有第一齿条、第二齿条、第三齿条和第四齿条，第一齿条与第二齿条对称，第三齿条平行所述第一齿条布置，第四齿条与所述第三齿条对称，每个齿条设在工字平台上的滑槽中以组成第二移动副，

膏药敷贴机构驱动电机，其提供动力使得第一齿条和第二齿条的移动方向与第三齿条和第四齿条的移动方向相反，

第一滚轮支架，其两端架设于第一齿条和第二齿条，第一滚轮支架包括横跨工字平台的可转动的第一横轴，

第一柔性滚轮，其连接所述第一横轴以与所述第一滚轮支架形成第三转动副，

第一防粘滚轴，其滑动设在工字平台中空区域侧壁的滑槽中，

第二滚轮支架，其两端架设于第三齿条和第四齿条，第一滚轮支架包括横跨工字平台的可转动的第二横轴，

第二柔性滚轮，其连接所述第二横轴以与所述第二滚轮支架形成第四转动副，所述第一柔性滚轮和第二柔性滚轮以第一传动轴或第二传动轴为中心分开运动或聚合运动，

第二防粘滚轴，其滑动设在工字平台中空区域侧壁的滑槽中，第二防粘滚轴与第一防粘滚轴对称布置，粘贴面朝下的待贴膏药的两端布置于第一防粘滚轴和第二防粘滚轴上。

2.根据权利要求1所述的背部贴膏药装置，其中，背部贴膏药装置还包括，

压力传感器，其设在滑块上以测量按压力数据，

位置传感器，其测量滑块位置数据，

处理单元，其连接所述压力传感器、位置传感器、移动驱动电机、按压驱动电机、膏药敷贴机构驱动电机和丝杠伺服装置，

基于按压力数据，处理单元发送指令到所述按压驱动电机以调节按压力，

基于滑块位置数据，处理单元发送指令到所述移动驱动电机使得第一防粘滚轴和第二防粘滚轴对齐待贴膏药位置，以及发送指令到膏药敷贴机构驱动电机和丝杠伺服装置调节所述第一柔性滚轮和第二柔性滚轮的移动速度和垂向位置。

3.根据权利要求1所述的背部贴膏药装置，其中，曲柄滑块机构包括，

圆盘，其连接所述按压驱动电机以转动，

连杆，其偏心连接所述圆盘且与所述圆盘构成第一转动副，

滑块，其与所述连杆构成第二转动副，

滑道，其容纳滑块且与所述滑块构成第一移动副，所述滑块在滑道中移动以执行按压动作。

4.根据权利要求1所述的背部贴膏药装置，其中，整体移动部分包括四个车轮，正反转组合实现背部贴膏药装置的移动或绕四轮中心点的转动。

5.根据权利要求4所述的背部贴膏药装置，其中，整体移动部分包括四个用于固定移动驱动电机的电机固定盒。

6.根据权利要求5所述的背部贴膏药装置，其中，所述移动驱动电机包括减速电机。

7.根据权利要求1所述的背部贴膏药装置，其中，膏药敷贴部分还包括，

第五齿轮，其连接所述膏药敷贴机构驱动电机的输出轴以转动，

第三齿轮，其固定于第二传动轴且啮合所述第五齿轮以被致动，

第四齿轮，其固定于第二传动轴且啮合第三齿条，

第六齿轮，其固定于第二传动轴且啮合第四齿条，

第一齿轮，其固定于第一传动轴，其啮合所述第三齿轮，

第二齿轮，其固定于第一传动轴且啮合第二齿条，

第七齿轮，其固定于第一传动轴且啮合第一齿条。

8.根据权利要求1所述的背部贴膏药装置，其中，第一柔性滚轮和第二柔性滚轮分别设有适应背部曲面的柔性层。

9.根据权利要求1所述的背部贴膏药装置，其中，第一防粘滚轴和/或第二防粘滚轴至少经由一端的细杆架设于滑槽中。

10.根据权利要求9所述的背部贴膏药装置，其中，所述滑槽上端设有缺口，第一防粘滚轴和/或第二防粘滚轴的细杆分别从对应的缺口处取出与放入。

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