CN112168546A - 一种液压支撑装置 - Google Patents

Abstract

一种液压支撑装置，至少包括设置在床身(1)上的床板(2)和支撑机构(3)，所述床板(2)至少由彼此活动连接的第二床板(2b)、第三床板(2c)和第四床板(2d)组成，所述支撑机构(3)至少包括支撑杆(3b)和用于支撑床板(2)的支撑盘(3a)，其中，所述支撑杆(3b)被配置为按照液压驱动的方式增大或减小其伸缩长度，从而所述支撑盘(3a)带动所述第二床板(2b)和/或所述第四床板(2d)按照朝向远离或靠近地面的方向的方式绕所述第三床板(2c)旋转。本发明在用户基于疲劳原因而产生前倾的情况下能够及时地对前倾趋势进行预测，进而有效地避免用户过度前倾导致的跌落风险。

Description

一种液压支撑装置

本发明是申请号为201811220331.0，申请日为2018年10月12日，申请类型为发明，申请名称为一种液压式护理床的分案申请。

技术领域

本发明涉及护理器械技术领域，尤其涉及一种液压支撑装置。

背景技术

目前，市场上的护理床有两类：一类是手摇式控制连杆传动，传动不平稳，不易控制，费力。另一类是电动控制连杆传动，噪音大，传动速度不平稳，价格昂贵，普通人群无法接受。目前，我国人口老龄化现象越来越严重，生活节奏快，对于很多老人、病人的照顾越来越艰巨，病床成为很多老人生活中必不可少的一件产品，需要一种传动过程平稳易控、卧床体验良好的新型多功能液压式护理病床来改善现有病床的弊端。

现有技术中的护理床有很多种，公开号为CN107397640A的中国专利公开了一种护理床的起背及曲腿机构，包括床架、床架底盘和床板，由背部活动床板组件、中间床板组件和腿部活动床板组件以及自动控制装置，其特征在于：所述的背部活动床板组件包框架、背板、中间靠背滑板、背部翼板、滑板电动推杆机构和起背电动推杆机构，所述的腿部活动床板组件包括与床架铰接的床板和与床板相铰接的另一床板以及用于驱动曲腿装置的曲腿电动推杆机构，所述的起背电动推杆机构、滑板驱动电动推杆机构和曲腿电动推杆机构均与自动控制装置电连接。该发明的特点是：使用该护理床，既能大大降低护理人员的劳动强度，又能给卧床者较舒适的坐卧姿态。但是，该护理床在传动的平稳性较差，卧床者在起背曲腿的过程中无法获得舒适的体验。同时，该护理床无法有效地防止人体因疲劳而导致的过度前倾而跌落。

发明内容

如本文所用的词语“模块”描述任一种硬件、软件或软硬件组合，其能够执行与“模块”相关联的功能。

针对现有技术之不足，本发明提供一种液压式护理床，至少包括设置在床身上的床板，所述床板至少由彼此活动连接的第一床板、第二床板、第三床板和第四床板组成。在所述第三床板固定在床身的第一固定面的情况下，所述第四床板能够基于第一外力而绕所述第三床板旋转以使得所述第四床板与所述第一固定面之间形成第一夹角。所述第二床板能够基于第二外力而绕所述第三床板旋转以使得所述第二床板与所述第一固定面之间形成第二夹角，其中，在增大所述第一夹角和所述第二夹角的情况下限定出床板的第一形态，在增大所述第一夹角且减小所述第二夹角的情况下限定出床板的第二形态；在床板由所述第一形态切换为所述第二形态的情况下，至少能够改变人体的姿态和/或抑制人体的前倾。

根据一种优选实施方式，所述第四床板和所述第二床板分别经至少一个支撑机构连接至所述床身。所述支撑机构被配置为按照增加或减小其伸缩长度的方式提供所述第一外力和所述第二外力，其中，与所述第四床板和所述第二床板分别对应的支撑机构的伸缩长度均增大时，所述第四床板按照朝向远离地面的方向旋转的方式使得所述第一夹角呈增大趋势，所述第二床板按照朝向远离地面的方向旋转的方式使得所述第二夹角呈减小趋势。

根据一种优选实施方式，在所述床板处于第一形态的情况下，所述液压式护理床至少按照如下步骤抑制人体的前倾：分别采集人体肩部和人体腰背部施加于所述第四床板上的第一压力数据和第二压力数据，并采集人体臀部施加于所述第三床板上的第三压力数据。分别确定所述第一压力数据小于第一设定阈值的第一时刻和所述第二压力数据小于所述第二设定阈值的第二时刻，在所述第一时刻和所述第二时刻的差值大于第三设定阈值且所述第二压力数据小于所述第二设定阈值的持续时间大于第四设定阈值的情况下，确定所述第三压力数据的变化趋势，其中，在所述第三压力数据呈持续增大的情况下，所述第二床板按照朝向远离地面的方向绕所述第三床板旋转的方式使得所述床板由所述第一形态切换为所述第二形态。通过人体肩部、人体腰背部和人体臀部分别施加于床板上的第一压力数据、第二压力数据和第三压力数据对人体的姿态进行综合判断相比于现有的单一数据采集以进行判断的方式具有更高的准确性。第一设定阈值和第二设定阈值可以根据实际使用情况进行灵活设定以使得对前倾的预测具有提前性。例如，第一设定阈值可以设置为零以表示人体肩部完全与人体脱离接触，第二设定阈值可以设置为大于零的阈值以避免人体腰背部完全与人体脱离接触后才执行后续操作，从而在第二压力数据呈现持续减小趋势并在小于第二设定阈值时便执行后续判定操作，此时，人体的腰背部实际上并未完全脱离床板，避免了人体完全脱离床板后处于过度前倾状态时再执行动作以抑制前倾导致的时间过晚。同时，在人体前倾过程中，人体臀部施加在床板上的压力是呈增加趋势的，在第三压力数据呈现逐渐增大的情况下，便直接执行床板形态的改变以抑制前倾。床板形态改变的执行时间点与第二压力数据小于第二设定阈值的时间点相同，进而避免了基于第三压力数据重新计时判断导致的执行时间的推迟。

根据一种优选实施方式，所述液压式护理床还按照如下步骤抑制人体的前倾：在所述第三压力数据呈持续增大的情况下，所述第四床板按照朝向远离地面的方向绕所述第三床板旋转的方式以使得人体的腰背部与所述第四床板接触，其中，在所述第二压力数据大于所述第二设定阈值的情况下，所述第二床板和所述第四床板分别按照减小所述第二夹角以及减小所述第一夹角的方式使得所述床板由所述第一形态切换为所述第二形态。人体基于疲劳而处于入眠状态，进而处于持续前倾状态，在执行第二床板形态改变以使使用者抬腿之前，提前改变第四床板的形态以使得人体的背部首先与其接触，随后执行抬腿动作使得使用者缓慢的后仰，避免了后仰幅度过大并且突然与第四床板接触导致的冲击，进而避免了冲击导致的使用者惊醒。即在抑制前倾过程中，人体始终处于入眠状态，保证了使用者具有最佳的使用体验。

根据一种优选实施方式，所述支撑机构至少包括支撑杆和用于支撑床板的支撑盘，所述支撑盘按照铰接的方式设置在支撑杆的第一端部上，支撑杆的第二端部按照铰接的方式活动连接至所述床身，其中，所述支撑杆被配置为按照液压驱动的方式增大或减小其伸缩长度，在所述支撑杆的伸缩长度增加的情况下，所述支撑杆能够按照绕其第二端部旋转的方式通过所述支撑盘带动所述第二床板和/或所述第四床板按照朝向远离地面的方向的方式绕所述第三床板旋转。在所述支撑杆的伸缩长度减小的情况下，所述支撑杆能够按照绕其第二端部旋转的方式通过所述支撑盘带动所述第二床板和/或所述第四床板按照朝向靠近地面的方向的方式绕所述第三床板旋转。

根据一种优选实施方式，所述第四床板至少包括均与所述第三床板按照铰接的方式活动连接的第一主体和第二主体，在沿床身的宽度方向上，所述第一主体和所述第二主体按照彼此铰接的方式对称设置，其中，在与所述第一主体对应的所述支撑杆的伸缩长度增大或减小，并且与所述第二主体对应的所述支撑杆的伸缩长度保持不变的情况下，所述第一主体能够按照绕所述第二主体旋转的方式增大或减小其与所述第二主体之间的第三夹角；或者在与所述第二主体对应的所述支撑杆的伸缩长度增大或减小，并且与所述第一主体对应的所述支撑杆的伸缩长度保持不变的情况下，所述第二主体能够按照绕所述第一主体旋转的方式增大或减小所述第三夹角。

根据一种优选实施方式，所述第一床板、所述第二床板、所述第三床板和所述第四床板彼此之间以及所述第一主体和所述第二主体彼此之间均按照设置铰接机构的方式完成所述铰接，其中，所述铰接机构至少包括第一铰接杆、滚动轴承和支座，其中，在所述滚动轴承按照其两个端部分别嵌入至少两个支座中以形成滚动副的情况下，所述第一铰接杆按照嵌入所述滚动轴承中以形成球面副的方式与所述滚动轴承活动连接。所述铰接机构按照所述支座和所述第一铰接杆固定在所述床板上的方式进行设置。

根据一种优选实施方式，所述液压式护理床还包括彼此通信地耦合的压力传感器和数据处理单元，其中，第一压力传感器和第二压力传感器均设置在所述第四床板上以分别采集所述第一压力数据和所述第二压力数据，第三压力传感器设置在所述第三床板上以采集所述第三压力数据。所述数据处理单元被配置为按照如下步骤生成用于控制床板状态切换的控制命令：分别确定所述第一压力数据小于第一设定阈值的第一时刻和所述第二压力数据小于所述第二设定阈值的第二时刻，在所述第一时刻和所述第二时刻的差值大于第三设定阈值且所述第二压力数据小于所述第二设定阈值的持续时间大于第四设定阈值的情况下，确定所述第三压力数据的变化趋势，其中，在所述第三压力数据呈持续增大的情况下，生成用于控制床板形态切换的控制命令。

根据一种优选实施方式，所述液压式护理床还包括通信地耦合至所述数据处理单元的控制单元，在所述控制单元与所述支撑机构电连接的情况下，所述控制单元被配置为至少按照如下步骤改变床板的形态：增加与所述第四床板对应的支撑杆的伸缩长度以使得所述第四床板按照朝向远离地面的方向绕所述第三床板旋转，并使得人体的腰背部与所述第四床板接触，其中，在所述第二压力数据大于所述第二设定阈值的情况下，所述第二床板和所述第四床板分别按照减小所述第二夹角以及减小所述第一夹角的方式使得所述床板由所述第一形态切换为所述第二形态。

根据一种优选实施方式，所述液压式护理床还包括安装在所述第三床板上的第一护栏，其中，所述第一护栏至少包括护栏本体和支腿，支腿的两个端部分别与所述护栏本体和所述第三床板连接，其中，在所述支腿上按照滑动连接的方式设置有至少一个第二护栏。

本发明的有益技术效果：

(1)本发明的液压式护理床的驱动机构通过液压进行驱动，液压传动方式能够避免床板的压力随床板翻折的角度变化的影响，使得其能够在负载变动的情况下呈现传动平稳、高效的使用状态，给予用户舒适的使用体验。

(2)本发明的液压式护理床能够对使用人员的坐卧姿态进行监测，在使用人员基于疲劳原因而产生前倾的情况下，其能够及时地对前倾趋势进行预测，进而有效地避免使用人员过度前倾导致的跌落风险。

(3)本发明的液压式护理床通过将床板的形态由第一形态切换为第二形态以实现使用人员的抬腿动作，在缓慢抬腿的过程中能够有效地抑制人体的进一步前倾并促使人体向后仰而回复原位。通过提前调整第四床板以使得其与人体进行接触后再迫使使用人员抬腿，可以有效地避免因抬腿幅度过大导致的使用人员后仰速度过快造成的突然惊醒，进而避免突然惊醒后造成的突发危险事故。

附图说明

图1是本发明优选的液压式护理床的结构示意图；

图2是本发明优选的液压式护理床的侧视图；

图3是本发明优选的支撑机构的结构示意图；

图4是本发明优选的第一主体与第二主体之间的连接结构示意图；

图5是图4中区域A的局部放大示意图；

图6是本发明优选的压力传感器与床板的连接结构示意图；

图7是本发明优选的液压式护理床的第三形态的示意图；

图8是本发明优选的液压式护理床的第二形态的示意图；

图9是本发明优选的液压式护理床的第一形态的示意图；

图10是本发明优选的第一主体和第二主体的连接关系示意图；和

图11是本发明优选的各电子元器件的模块化连接关系示意图。

附图标记列表

1：床身 2：床板 3：支撑机构

4：万向轮 5：第一护栏 6：第三护栏

7：第二护栏 8：第一主体 9：第二主体

10：第一铰接杆 11：滚动轴承 12：支座

13：固定孔 14：第一铰接孔 15：压力传感器

16：数据处理单元 17：控制单元 18：报警单元

19：第二铰接杆 20：第二铰接孔 21：铰接机构

22：床垫 1a：第一固定面 1b：第二固定面

2a：第一床板 2b：第二床板 2c：第三床板

2d：第四床板 3a：支撑盘 3b：支撑杆

3c：第一端部 3d：第二端部 5a：护栏本体

5b：支腿 15a：第一压力传感器 15b：第二压力传感器

15c：第三传感器 15d：第四传感器 19a：第一端部

19b：第二端部 α：第一夹角 β：第二夹角

θ：第三夹角

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种液压式护理床，至少包括床身1、床板2和支撑机构3，其中，床板2按照部分固定于床身上的方式固定在床身上。支撑机构3用于对床板2的未固定在床身上的部分进行支撑。床板2经支撑机构3与床身连接。优选的，床身1的与地面接触的表面上设置有用于移动液压式护理床的万向轮4。万向轮与床身按照能够转动的方式进行连接以使得从任意方向向床身施加外力时均能推动护理床沿该方向移动。万向轮的数量及设置方式可以根据实际情况以保证稳定为原则进行灵活设置。例如，万向轮的数量可以为3个并呈三角形形态进行设置以保证平稳性。或者，万向轮的数量可以为4个并呈矩形或正方形形态进行以保证运动的平稳性。具体的，床身至少具有两个彼此相对且均平行于地面的第一固定面1a和第二固定面1b，至少3个万向轮固定在第二固定面1b上。

优选的，再次参见图1，床板2包括至少四个活动连接的第一床板2a、第二床板2b、第三床板2c和第四床板2d，其中，第一床板、第二床板、第三床板和第四床板彼此之间按照铰接的方式活动连接以使得其彼此之间能够绕其各自的铰接点旋转。例如，第一床板2a和第二床板2b用于支撑人体的下肢，第一床板的一个端部与第二床板的一个端部铰接。第三床板2c用于支撑人体的臀部，第三床板的一个端部与第二床板的另一个端部铰接。第四床板2d用于支撑人体的上肢，第四床板的一个端部与第三床板的另一个端部铰接。

优选的，第三床板2c设置在床身的第一固定面1a上以始终保持与地面平行的姿态。第一床板2a、第二床板2b和第四床板2d均通过支撑机构3进行支撑固定。在支撑机构3施加不平行于第一固定面1a的外力的情况下，第一床板、第二床板和第四床板至少能够绕其各自的铰接点按照朝向地面运动或远离地面运动的方式进行旋转。例如，如图1所示，在第四床板2d所对应的支撑机构3施加垂直于地面向上的第一外力作用的情况下，第四床板能够绕其铰接点按照远离地面的方式进行旋转以使得其呈现倾斜状态，进而与第一固定面1a之间形成第一夹角α。在第二床板2b所对应的支撑机构3施加垂直于地面的第二作用力的情况下，第二床板也能够绕其铰接点旋转以使得其与第一固定面之间形成第二夹角β。

优选的，如图3所示，支撑机构3至少包括支撑盘3a和支撑杆3b，其中，支撑盘的形状由圆盘状限定。在沿支撑盘的轴向延伸方向上，支撑盘的两个端面分别与床板和支撑杆连接。支撑盘与床板之间可以按照焊接、卡接或铰接的方式进行连接以保证连接的稳定性。支撑盘与支撑杆的第一端部3c之间按照铰接的方式进行连接以使得在支撑盘固定的情况下，支撑杆能够绕支撑盘旋转。第一床板、第二床板和第三床板均分别与至少一个支撑机构连接以使得第一床板、第二床板和第三床板的形态均能够被改变。

优选的，支撑杆被配置为按照液压驱动的方式使得其长度能够伸长或缩短的工作模式，支撑杆的第二端部3d按照铰接的方式与床身1连接以使得支撑杆能够绕与床身的铰接点进行旋转。例如支撑杆可以是液压伸缩杆，在床身中设置有液压系统，液压伸缩杆的另一端在与床身按照铰接的方式进行连接的情况下也同时与液压系统连接，在液压系统向液压支撑杆中注入高压液压油时，液压伸缩杆能够基于注入的高压液压油而伸长。在液压系统将液压油进行回收时，液压伸缩杆便能够缩短以恢复其初始长度。在支撑机构的支撑杆伸长或缩短的情况下便能够提供用于牵引第一床板、第二床板和第三床板旋转的第一外力和第二外力。例如，在支撑机构的伸缩长度增大时，第四床板朝向远离地面的方向旋转而使得第一夹角增大。或者第二床板朝向远离地面的方向旋转使得第二夹角减小。

优选的，如图2所示，液压式护理床还包括第一护栏5、第三护栏6和第二护栏7，其中，在沿床板的长度方向上分别安装有第一护栏和第三护栏，在沿床板的宽度方向上安装有第二护栏。床板的长度方向是指人体卧躺的方向。在人体卧躺在床板上后，第一护栏对应人体头部一侧，第三护栏对应人体腿部一侧，第二护栏对应人体的双手两侧。第一护栏、第三护栏和第二护栏对整个床板形成了全方位的包覆以避免躺卧人员意外从护理床上摔落的风险。第一护栏5至少具有护栏本体5a和支腿5b，护栏本体的形状由板状限定。至少两个支腿的一个端部按照垂直于护栏本体的表面的方式固定在其表面上以使得护栏本体与支腿构成U型。支腿的另一个端部固定在第三床板2c上以使得支腿5b始终保持与地面平行的姿态。在支腿固定在第三床板2c的情况下，护栏本体5a的板面与第三床板的板面处于垂直状态，并且在垂直于地面方向上，护栏本体具有比第三床板更高的表面以使得在靠近第一护栏位置放置例如是枕头的物品时，其会受到第一护栏的阻挡而无法掉落。支腿与第三床板之间可以按照螺纹连接的方式进行紧固。例如，在第三床板的两侧上设置有螺纹孔，在支腿上设置有固定孔，螺钉穿过支腿上的固定孔后与第三床板上的螺纹孔进行螺纹连接，从而将第一护栏固定在第三床板上。

优选的，再次参见图2，位于人体两侧的第二护栏7按照能够沿支腿的延伸方向来回滑动的方式固定在支腿上。例如，在第二护栏上设置有滑块，在支腿上设置有滑轨，第二护栏按照其滑块嵌入滑轨的方式活动连接在支腿上以使得第二护栏能够沿支腿的延伸方向来回移动。第二护栏能够通过滑动的方式改变其位置以适应不同的使用需求。例如，在平躺时，通过滑动第二护栏使之位于与人体肩部对应的位置处以为防止侧翻跌落提供最大的安全防护。如图2所示，在第三床板基于支撑机构施加的外力而向上移动以呈现倾斜状态时，人体也会呈现倾斜状态，此时第二护栏的位置已经不再能够为防止侧翻跌落提供安全防护，需要将第二护栏向左侧移动使得其至少与人体的例如是腰部位置对应，进而能够起到防止人员跌落的风险。

优选的，再次参见图2，第二护栏的形状由U型限定，第二护栏的两个端部按照关于第三床板呈镜像对称的方式活动连接至第三床板。例如，第二护栏的两个端部通过棘轮副与第三床板活动连接。在棘轮副的卡齿处于咬合状态时，第二护栏能够按照远离地面的方式绕其端部进行顺时针旋转。在棘轮副的卡齿咬合状态解除的情况下，第二护栏能够按照靠近地面的方式绕其端部进行逆时针旋转而将第二护栏整体调节至床板的下方以便于使用人员完成下床动作。第二护栏上设置有用于放置例如是手机或平板等电子产品的放置架。按照顺时针方向旋转第二护栏便能将放置架与人体的距离拉近以便于使用者操作或查看电子产品。

为了便于理解，将护理床的工作原理进行详细论述。

如图2所示，在使用者需要起身时，第四床板能够基于其支撑机构施加的外力而绕其铰接点逆时针旋转以为使用者提供起身所需的外力。具体的，在第四床板所对应的支撑杆基于高压液压油的作用而伸长的情况下，第四床板绕其铰接点沿逆时针方向旋转，在第四床板逆时针旋转的同时，与其对应的支撑机构也绕其第二端部3d沿逆时针方向旋转。在第四床板与地面之间的夹角能够通过调整支撑杆的伸缩长度实现。在支撑杆的长度增加时，第四床板与地面之间的夹角增大，在支撑杆的长度减小时，第四床板与地面之间的夹角减小。在第四床板调节至所需的倾斜角度的情况下，减小与第二床板对应的支撑杆的长度以使得第二床板能够绕其与第三床板之间的铰接点逆时针旋转，使得使用人员的腿部能够由伸直状态转变为弯曲状态。在第三床板逆时针旋转的过程中，第一床板所对应的支撑杆根据第二床板的支撑杆的长度减小量按照与该长度减小量匹配的方式进行收缩以使得第一床板在运动的过程中始终保持与地面平行的姿态。进而使得双脚能够踏在第一床板上以便于使用者执行下床动作。可以理解的是，为了节省第一床板、第二床板和第三床板达到指定的姿态所需的时间，第一床板、第二床板和第三床板能够同时执行其相应地姿态改变动作。

实施例2

本实施例是对实施例1的进一步改进，重复的内容不再赘述。

如图1所示，在沿床身宽度方向上，第一床板2a、第二床板2b、第三床板2c和/或第四床板2d均配置为具有彼此呈对称的第一主体8和第二主体9。通过第一主体和第二主体分别支撑人体的不同部位。例如，第四床板的第一主体能够支撑人体的左手对应的躯干，第二主体能够支撑人体的右手对应的躯干。第一床板的第一主体能够支撑人体的左脚，第二主体能够支撑人体的右脚。优选的，床板上还设置有与床垫22以增大护理床的舒适性。

优选的，如图4所示，从左至右的方向上，依次为第一床板2a、第二床板2b、第三床板2c和第四床板2d，其各自所对应的第一主体位于上侧，第二主体位于下侧。第一主体与第二主体彼此之间按照铰接的方式进行连接。具体的，以第一床板2a的第一主体和第二主体为例。第一主体和第二主体之间按照铰接的方式进行连接。例如，第一主体8的与第二主体9相对应的侧面上设置有第一铰接杆10。如图5所示，第二主体上设置有至少两个支座12，两个支座的连线与整个床身的长度方向平行。支座上设置有固定孔13以使得滚动轴承11能够按照其两个端部嵌入固定孔中的方式与第二主体连接。在滚动轴承11固定于支座中的情况下，滚动轴承能够以两个支座为支撑点而绕其轴线进行旋转运动。

优选的，再次参见图5，滚动轴承上设置有用于按照铰接方式与第一铰接杆10进行连接的第一铰接孔14。第一铰接孔的形状由中空圆球状进行限定。第一铰接杆10的一个端部呈圆球状。第一铰接杆10的呈圆球状的端部能够嵌入第一铰接孔14中以形成球面副，使得第一铰接杆能够在第一铰接孔14中进行360°旋转。

优选的，第一床板、第二床板和第四床板所对应的第一主体和第二主体均被至少一个支撑机构支撑以实现其各自的独立运动。例如，如图1所示，位于左侧的第一主体8在保持位置不动的情况下，位于右侧的第二主体9所对应的支撑机构能够按照伸长或缩短的方式使得第二主体能够绕其与第一主体的铰接点旋转，进而改变第一主体与第二主体之间的第三夹角θ。例如，第二主体的支撑机构伸长时，能够减小第三夹角。第二主体的支撑机构缩短时，能够增大第三夹角。

优选的，第一床板、第二床板、第三床板和第四床板彼此之间也按照设置铰接机构21的方式进行活动连接。铰接机构至少包括第一铰接杆10、滚动轴承11和支座12。通过将支座和第一铰接杆分别固定在不同的床板上即可实现铰接机构的安装固定。例如，在第一床板上可以设置第一铰接杆，在第二床板上可以设置至少两个支座。支座的连线方向垂直于床身的长度方向。或者，在第一床板上可以设置支座，在第二床板上可以设置第一铰接杆。

为了便于理解，将液压式护理床的工作原理进行详细论述。

沿床身的长度方向上需要调整各床板的倾斜状态以改变使用人员的姿态的情况下，与其相应的支撑机构能够通过改变其支撑杆的长度的方式对床板施加外加作用力。如图4所示，以第一床板的第一主体和第二主体为例。当第一主体8所对应的支撑杆长度增加并且与第二主体9对应的支撑杆的长度保持不变的情况下，第一主体能够同时绕两个方向进行旋转以保证其独立运动。具体的，在第一主体受到支撑机构施加的垂直向上的外力的情况下，第一主体能够通过位于其右侧的滚动轴承的转动而使得第一主体与其相邻的第二床板之间形成倾斜夹角。第二主体还能够通过位于下侧的第一铰接杆绕垂直于床身的方向的径向轴线旋转，进而使得第一床板的第一主体与第二主体之间也能够形成倾斜夹角。第一主体和第二主体的单独控制能够使得护理床能够进行翻身操作，避免了使用人员长期卧躺而使得同一部位持续处于受压状态而产生褥疮风险。

优选的，第一主体和第二主体能够按照预先配置的工作模式进行循环工作或者基于手动控制进行工作。例如，第一床板、第二床板和第四床板能够基于设定的时间周期进行循环工作。例如，第一床板、第二床板和第四床板各自的第一主体和/或第二主体被配置为每间隔时间周期T便同时执行一次状态改变的工作模式。优选的，第一床板、第二床板和第四床板上均设置有至少一个用于采集压力数据的压力传感器15。压力传感器15采集的压力数据能够实时的传输至设置于床身1上的数据处理单元16中以得到压力基于时间的变化曲线。通过对压力数据的处理至少能够得到同一压力传感器的压力持续高于设定压力值的持续时间。当持续时间超过设定的时间值的情况下下，与支撑机构3电连接的控制单元17能够控制支撑机构改变其伸缩长度以改变相应床板的形态。通过床板形态的改变能够改变人体与床板的接触位置，避免同一位置长时间处于持续受压状态导致的褥疮风险。优选的，支撑机构被设置为由液压驱动的工作模式。支撑机构还可以包括液体增压泵，液体增压泵与控制单元17电连接以便于其对液体增压泵的工作状态进行调整。例如，控制单元可以通过控制液体增压泵产生高压油液的方式改变与其相连接的支撑杆的伸缩长度。相比于传统的机械驱动的方式，通过液压驱动的方式控制伸缩杆的伸缩长度能够使得整个操作过程中床板具有良好的稳定性。

实施例3

本实施例是对实施例1和实施例2的进一步改进，重复的内容不再赘述。

优选的，在第四床板2d上至少设置有至少四个压力传感器，其中，在第四床板的第一主体8和第二主体9上分别设置有至少两个压力传感器。第一压力传感器15a设置在第一主体和第二主体的靠近床头的位置以与人体的肩部位置对应。第二压力传感器15b设置在第一主体和第二主体的靠近第三床板的位置以与人体的腰背部对应。第一主体8和第二主体9分别对应于人体的左半身和右半身。第三床板2c对应于人体的臀部位置。在使用者平躺或坐卧于护理床上的情况下，第四床板支撑人体的上肢，第三床板支撑人体对的臀部和大腿，第二床板和第一床板支撑人体的小腿。

优选的，第三床板上按照分别对应人体的左半身和右半身的方式设置有第三传感器15c和第四传感器15d。例如，如图4所示，第三传感器和第四传感器彼此的连线垂直于床身的长度方向。第三传感器和第四传感器按照并列的方式进行设置能够分别采集左半身和右半身对床板施加的作用力，进而能够通过比较第三传感器和第四传感器采集的压力数据的大小情况确定当前使用人员是否具有侧倾倾向。例如，在第三传感器采集的压力数据在一段时间内持续大于第四传感器采集的压力数据，则可以初步判断当前使用人员处于侧倾的坐姿或躺姿状态，其具有一定侧倾跌落风险。

优选的，液压式护理床还包括用于报警的报警单元18。报警单元被配置为在检测到当前使用人员具有侧倾风险的情况下按照例如是声光报警的方式警示当前使用者或第三方看护人员。报警单元可以是声光报警器。报警单元18可以根据实际情况灵活的设置在护理床上。例如，报警单元可以设置在护理床的第二护栏上，从而能够以显目的方式对当前使用者进行预警。

优选的，控制单元17、压力传感器15以及报警单元18均与数据处理单元16通信地耦合。每一个压力传感器采集的数据信号均能够传输至数据处理单元进行处理以完成对当前使用人员坐姿或躺姿的判断。在数据处理单元确定当前使用人员具有侧倾风险或前倾风险的情况下，数据处理单元能够向控制单元发送用于控制床板形态切换的控制命令。从而通过支撑机构相应地调整床板的形态。优选的，在数据处理单元确定当前使用人员具有侧倾风险或前倾风险的情况下，数据处理单元也能够生成报警触发信号以控制报警单元执行声光报警。

优选的，如图6所示，第三压力传感器和第四压力传感器按照铰接的方式设置在第三床板上以使得其能够绕铰接点进行360度旋转。具体的，在第三床板上设置有用于固定第二铰接杆19的第二铰接孔20。第二铰接杆具有呈圆球状的第一端部19a和呈圆盘平面状的第二端部19b。第二铰接杆能够按照其第一端部嵌入第二铰接孔以形成球面副的方式与第三床板活动连接。第二铰接杆被配置为能够检测第二端部的倾斜角度的工作模式。例如，第二铰接杆上可以设置有用于测量水平度的电子水平仪。在第二铰接杆绕其铰接点旋转而使得第二端部与地面之间形成夹角的情况下，电子水平仪能够检测出倾斜角度的变化情况。第二端部上设置有第三传感器或第四传感器。通过第二铰接杆能够直接对当前使用者是否存在前倾进行判断，进而能够有效地避免前倾跌落风险。

优选的，护理床至少能够基于改变第四床板的状态而形成分别对应于平躺和坐卧的第三形态和第一形态。如图7在第三形态下，第四床板的与人体接触的上表面与第一固定面1a平行。如图9所示，在第一形态下，第四床板的与人体接触的上表面与第一固定面具有倾斜角度。在第三形态下，第一夹角α等于0°，第二夹角β等于180°。从而在增大第一夹角和第二夹角的情况下便能使得床板呈现第一形态。或者在增大第一夹角且较小第二夹角的情况下便能使得床板呈现第二形态。通过改变床板的形态便能够对应地改变其上的使用者的姿态。

优选的，在座椅处于第一形态下的情况下，按照如下步骤对当前使用人员的前倾风险进行预警。

S1：数据处理单元基于第一压力传感器15a、第二压力传感器15b和第三压力传感器15c各自采集的压力数据得到压力基于时间变化的变化趋势。

第一压力传感器采集的第一压力数据为人体肩部对床板施加的压力，第二压力传感器采集的第二压力数据为人体腰背部对床板施加的压力，第三压力传感器采集的第三压力数据为人体臀部对床板施加的压力。第一压力数据、第二压力数据和第三压力数据经处理后能够以例如是变化趋势图的方式直观的显示出压力值在设定的时间周期内的实时变化情况。通过变化趋势图能够直观地看到压力随时间增大的变化趋势或压力随时间逐渐减小的变化趋势。

S2：数据处理单元记录第一压力数据的实时压力值小于第一设定阈值的第一时刻T₁，记录第二压力数据的实时压力值小于第二设定阈值的第二时刻T₂，其中，在第一时刻与第二时刻的差值大于第三设定阈值且第二压力数据的实时压力值小于第二设定阈值的持续时间大于第四设定阈值的情况下，确定第三压力数据的变化趋势。

优选的，第一设定阈值和第二设定阈值可以设置为零。第一压力数据的实时压力值小于第一设定阈值表明人体的肩部已经与床板脱离接触。第二压力数据的实时压力值小于第二设定阈值表明人体的腰背部已经与床板脱离接触。在使用者坐卧在护理床上，并观看设置在第三护栏7上的例如是手机的电子设备时，使用者容易基于疲劳而产生前倾。在不加以阻止的情况下，使用者容易产生前倾跌落的风险。当使用者基于疲劳而身体前倾时，其前倾往往具有缓慢的前倾过程。第三设定阈值可以根据入眠后常规的前倾时间进行调整或者基于若干次对护理床的校正后设定。例如，第三设定阈值可以设定为30s。或者在初次使用护理床时，让使用者处于坐卧于处于第一形态的护理床上后，通过进行短暂睡眠试验而采集分别采集第一时刻和第二时刻。第一时刻和第二时刻的差值即作为适用于当前使用者的第三设定阈值。

优选的，第一时刻T₁和第二时刻T₂的差值大于第三设定阈值表明当前使用者具有处于入眠状态的趋势。第二压力数据的实时压力值小于第二设定阈值的持续时间大于第四设定阈值表明人体的肩部及腰背部已经长时间处于与床板脱离接触的状态，当前使用者具有很大的前倾跌落风险。

优选的，通过对第三压力数据的变化趋势的确定能够对当前使用者是否真正处于入眠状态进行进一步确定。例如，在人体前倾完全使得肩部和腰背脱离床板时，该前倾动作可能是为了调节设置于第三护栏上的电子设备的位置或者执行下床动作而在意识清楚的情况下由当前使用者主动执行的。在人体在前倾的过程中，人体上身躯干与第三床板上夹角呈逐渐增大趋势，并且人体对第三床板施加的压力也呈逐渐增大趋势。在人体上身躯干与第三床板的上表面呈垂直状态的情况下，人体对第三床板施加的压力达到最大状态。因此，在第三压力数据的实时压力值呈持续增大的变化趋势的情况下，表明人体的持续前倾是基于疲劳而产生的。

S3：在第三压力数据的实时压力值呈持续增大的情况下，控制单元17控制第二床板2b按照远离地面的方式绕第三床板2c旋转以使得护理床处于第二形态。如图8所示，第一床板和第二床板对应于人体的腿部，在人体前倾的过程中，人体重心会逐渐前移，为了保证身体的平衡，使得腿部提供的支撑力逐渐增大。第一床板和第二床板按照远离地面的方式进行旋转可以向腿部施加与人体前倾方向相反的反作用力以抑制人体的前倾。通过改变第二床板的状态能够对人体处于前倾的状态进行修正以至少使得人体的腰部能够再次处于与第四床板接触的状态。在数据处理单元检测到第四床板的第二传感器采集的实时压力值改变的情况下，控制单元能够控制第四床板对应的支撑机构按照减小其支撑杆的伸缩长度的方式朝靠近地面方向旋转以降低人体的前倾程度。或者，控制单元能够直接控制第四床板以使其处于与地面平行的状态，进而使得人体平躺于床板上。优选的，在所述第三压力数据呈持续增大的情况下，控制单元首先控制第四床板2d按照朝向远离地面的方向绕第三床板2c旋转的方式以使得人体的腰背部与第四床板接触。当第二压力数据大于第二设定阈值时表明第四床板已与人体腰背部充分接触。此时控制单元控制第二床板2b和第四床板2d分别按照减小第二夹角β以及减小第一夹角α的方式使得床板2由第一形态切换为第二形态。通过提前调整第四床板以使得其与人体进行接触后再迫使使用人员抬腿，可以有效地避免因抬腿幅度过大导致的使用人员后仰速度过快造成的突然惊醒，进而避免突然惊醒后造成的突发危险事故。

为了便于理解，将本发明的液压式护理床的防止前倾跌落的具体过程进行详细论述。

如图7、图8和图9所示，在第三形态下，人体平躺于床板上，当使用人员需要起身坐卧的情况下，控制单元控制第一床板、第二床板和第四床板各自对应的支撑机构执行动作而使得床板由第三形态切换为第一形态。在第一形态下，第四床板与第三床板之间的夹角为钝角以避免人体处于过度前倾的状态。第四床板与第三床板彼此之间的夹角能够通过控制单元进行人为调整以使得当前使用人员能够基于其自身的使用习惯将第四床板调整至最舒适的状态。

当使用者长时间处于坐卧姿态时，其不可避免地会处于疲倦状态而使得身体在无意识的状态下逐渐前倾，在第一时刻与第二时刻的差值大于第三设定阈值、第二压力数据的实时压力值小于第二设定阈值的持续时间大于第四设定阈值且第三压力数据的实时压力值呈持续增大的情况下，数据处理单元判定当前使用者处于疲劳状态使得身体过度前倾而具有前倾风险的状态，数据处理单元反馈信号至控制单元以使得控制单元能够通过控制与第一床板与第二床板相对应的支撑机构执行相应动作以将床板由第一形态切换为第二形态。在第一床板和第二床板的形态改变的过程中，使用者的腿部会基于向上抬升而抑制身体的持续前倾，并且使用者腿部向上抬升能够使得人体的腰背部重新与第四床板接触。在人体的腰背部与第四床板重新接触的情况下，控制单元首先控制第四床板朝向地面方向旋转以使得人体的上肢处于平躺状态。在第四床板与地面保持平行状态的情况下，控制单元继续控制第一床板和第二床板同时朝向地面方向旋转以使得人体的下肢也处于平躺状态，进而完成了护理床由第二形态到第三形态的切换。护理床形态的改变均是自动完成的，在形态切换过程中，基于液压驱动使得形态的切换过程平缓稳定，能够提高人体的使用舒适性。同时，在形态切换过程中，通过第一床板和第二床板的缓慢抬升以使得使用者与第四床板慢慢地产生接触后，再旋转第四床板以使得使用人员处于平躺状态，从而不会惊醒处于入眠状态的使用者。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种液压支撑装置，至少包括设置在床身(1)上的床板(2)和支撑机构(3)，所述床板(2)至少由彼此活动连接的第二床板(2b)、第三床板(2c)和第四床板(2d)组成，其特征在于，所述支撑机构(3)至少包括支撑杆(3b)和用于支撑床板(2)的支撑盘(3a)，其中，所述支撑杆(3b)被配置为按照液压驱动的方式增大或减小其伸缩长度，从而所述支撑盘(3a)带动所述第二床板(2b)和/或所述第四床板(2d)按照朝向远离或靠近地面的方向的方式绕所述第三床板(2c)旋转。

2.如权利要求1所述的液压支撑装置，其特征在于，所述支撑机构(3)至少包括支撑杆(3b)和用于支撑床板(2)的支撑盘(3a)，所述支撑盘(3a)按照铰接的方式设置在支撑杆(3b)的第一端部(3c)上，支撑杆(3b)的第二端部(3d)按照铰接的方式活动连接至所述床身(1)，所述第四床板(2d)和所述第二床板(2b)分别经至少一个支撑机构(3)连接至所述床身(1)，所述支撑机构(3)被配置为按照增加或减小其伸缩长度的方式提供所述第一外力和所述第二外力。

3.如权利要求2所述的液压支撑装置，其特征在于，与所述第四床板(2d)和所述第二床板(2b)分别对应的支撑机构(3)的伸缩长度均增大时，所述第四床板(2d)按照朝向远离地面的方向旋转的方式使得所述第一夹角(α)呈增大趋势，所述第二床板(2b)按照朝向远离地面的方向旋转的方式使得所述第二夹角(β)呈减小趋势。

4.如权利要求3所述的液压支撑装置，其特征在于，分别采集人体肩部、人体腰背部和人体臀部施加于所述床板(2)上的第一压力数据、第二压力数据和第三压力数据；

分别确定所述第一压力数据小于第一设定阈值的第一时刻T₁和所述第二压力数据小于第二设定阈值的第二时刻T₂，在所述第一时刻和所述第二时刻的差值大于第三设定阈值且所述第二压力数据小于所述第二设定阈值的持续时间大于第四设定阈值的情况下，确定所述第三压力数据的变化趋势。

5.如权利要求4所述的液压支撑装置，其特征在于，在所述第三压力数据呈持续增大的情况下，所述第四床板(2d)按照朝向远离地面的方向绕所述第三床板(2c)旋转的方式以使得人体的腰背部与所述第四床板接触，其中，在所述第二压力数据大于所述第二设定阈值的情况下，所述第二床板(2b)和所述第四床板(2d)分别按照减小所述第二夹角(β)以及减小所述第一夹角(α)的方式使得所述床板(2)由所述第一形态切换为所述第二形态。

6.如权利要求5所述的液压支撑装置，其特征在于，所述第四床板(2d)至少包括均与所述第三床板(2c)按照铰接的方式活动连接的第一主体(8)和第二主体(9)，在沿床身的宽度方向上，所述第一主体(8)和所述第二主体(9)按照彼此铰接的方式对称设置，其中，在发生所述支撑杆(3b)的伸缩长度变化时，所述第一主体(8)和所述第二主体(9)之间的夹角跟随其伸缩活动发生变化。

7.如权利要求6所述的液压支撑装置，其特征在于，所述第一主体(8)和所述第二主体(9)之间按照设置铰接机构(21)的方式完成所述铰接；所述铰接机构(21)至少包括第一铰接杆(10)、滚动轴承(11)和支座(12)，所述铰接机构(21)按照所述支座(12)和所述第一铰接杆(10)固定在所述床板(2)上的方式进行设置。

8.如权利要求7所述的液压支撑装置，其特征在于，所述液压支撑装置还包括彼此通信地耦合的所述数据处理单元(16)和控制单元(17)，其中，所述数据处理单元(16)被配置为按照如下步骤生成用于控制床板状态切换的控制命令：

分别确定所述第一压力数据小于第一设定阈值的第一时刻T₁和所述第二压力数据小于所述第二设定阈值的第二时刻T₂，在所述第一时刻和所述第二时刻的差值大于第三设定阈值且所述第二压力数据小于所述第二设定阈值的持续时间大于第四设定阈值的情况下，确定所述第三压力数据的变化趋势。

9.如权利要求8所述的液压支撑装置，其特征在于，所述控制单元(17)通过增加与所述第四床板(2d)对应的支撑杆(3b)的伸缩长度以使得所述第四床板(2d)按照朝向远离地面的方向绕所述第三床板(2c)旋转，并使得人体的腰背部与所述第四床板(2d)接触从而改变床板的形态。

10.如权利要求9所述的液压支撑装置，其特征在于，所述液压式护理床还包括安装在所述第三床板(2c)上的第一护栏(5)，其中，所述第一护栏(5)至少包括护栏本体(5a)和支腿(5b)，支腿(5b)的两个端部分别与所述护栏本体(5a)和所述第三床板(2c)连接。

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