CN112545791A - 一种多功能护理床 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多功能护理床，包括护理床板、电源部分、控制板模块、继电器驱动模块、遥控控制模块、stm32最小系统模块和蓝牙模块，所述护理床板上分别装设有翻身抬升侧板、小腿抬升板、大腿抬升板与腰部旋转板以及背部抬升板，本发明护理床体搭载五个电机，五个节点，符合人体工学，分别对应是背部，大、小腿，翻身以及床体旋转节点(下床旋转的节点)，对于现有产品而言，这是从根源解决了床体运动姿态不足的地方，也正是床体的完美基本构架，使得本发明实现智能化护理床提供了坚实的基础，就使用者而言，本发明赋予了使用者更多的自由空间，使得他们更自理和自信，提高了病人的自理能力，同时也减轻了护理人员的工作强度。

Description

一种多功能护理床

技术领域

本发明属于智能护理相关技术领域，具体涉及一种多功能护理床。

背景技术

护理床是针对生活不能自理的病人、残疾人士、老人等特殊需求的人群而设计的，目的是减轻护理人员的工作强度和方便使用者活动。市面上常见的护理床有传统手摇式(由支撑板、支架、支杆、定位轴和固定轴等一些材料组成)，传动的手摇式护理床显得笨拙，后又发展含有自动化元件的护理床(含电机)，半自动式护理床等(含机电驱动方式，但不智能)随着科技的发展，但还是无法满足当前使用者的需求，以至人们对智能化的护理床产品渴望越来越大。

而现有的护理床技术存在以下问题：

1、传统的手摇式升降床比较笨重使用起来不太方便，造成了护理资源的浪费，给使用者带来更多的经济负担。同时由于传统升降式的局限性，在护理过程中存在很多姿态无法通过护理床来完成，只能靠人力来完成；

2、半自动化护理床在传统的手摇式的基础上添加了电机等自动化元素，但是随着技术的发展，还可以更完善、更人性化的护理床产品。

因此，针对医疗护理床的应用需求，提出了一种稳定可靠实时性的多功能电动护理床。该护理床基于模块化的思想，分为驱动控制模块、采集模块等，单片机控制作为嵌入式系统的核心技术，具有高可靠性和高性价比，且成本低廉，抗干扰性强。配合管理后台开发多个终端控制，摆脱遥控局限，便利于日常控制(包含但不限于硬件遥控，小程序遥控，蓝牙遥控)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能护理床，以解决上述背景技术中提出的传统手摇式升降床笨重以及半自动化护理床不够完善功能较少的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能护理床，包括护理床板、电源部分、控制板模块、继电器驱动模块、遥控控制模块、stm32最小系统模块和蓝牙模块，所述护理床板上分别装设有翻身抬升侧板、小腿抬升板、大腿抬升板与腰部旋转板以及背部抬升板，所述翻身抬升侧板上对应装设有控制升降的第五电机，所述小腿抬升板上对应装设有控制升降的三号电机，所述大腿抬升板上对应装设有控制升降的二号电机，所述腰部旋转板上对应装设有四号电机，所述背部抬升板上对应装设有控制旋转的一号电机。

优选的，所述电源部分包括12V直流电压与24V直流电压两种供电输出形式，所述12V直流电压为控制板模块、继电器驱动模块、遥控控制模块、stm32最小系统模块和蓝牙模块提供稳定电压，所述24V直流电压为一号电机、二号电机、三号电机、四号电机和第五电机提供稳定电压。

优选的，所述一号电机、二号电机、三号电机、四号电机和第五电机上均配置有霍尔传感器。

优选的，所述继电器驱动模块包括电压调节器，所述继电器驱动模块的输入电压为12V，经电压调节器，稳压输出直流5V，为控制板模块提稳压的电源系统。

优选的，所述遥控控制模块与蓝牙模块采用蓝牙技术无线连接，同时也可通过移动端软件进行无线控制。

与现有技术相比，本发明提供了一种多功能护理床，具备以下有益效果：

1、本发明护理床体搭载五个电机，五个节点，符合人体工学，分别对应是背部，大、小腿，翻身以及床体旋转节点(下床旋转的节点)，对于现有产品而言，这是从根源解决了，床体运动姿态不足的地方，也正是床体的完美基本构架，使得本发明实现智能化护理床提供了坚实的基础，就使用者而言，本发明赋予了使用者更多的自由空间，使得他们更自理和自信，提高了病人的自理能力，同时也减轻了护理人员的工作强度；

2、本发明采用电机中加入传感器方案，现有的护理床是基于电机加正、反电压达到电机轴的升、降，从而使得床体的升、降，它局限于是一键式的通电和断电，达到升或降，而本发明电机轴的升、降是可控的，可控的原因就是电机中加入霍尔传感器，通过霍尔传感器，本发明就有条件实时掌握电机的伸缩状态进而实时掌握整体床的当前姿态；

3、本发明解决现有的自动或半自动床的不够稳定性，本发明是搭载实时操作系统以及采用目前工业最稳定的ARM架构芯片，使得稳定性比市面上的半自动或自动护理床更加稳定及可靠，模块化的方式嵌入护理功能，符合特殊的人体工程学要求，高效率实现超低能耗；

4、本发明升级了现有护理床的操作方式，本发明的护理床操作方式不局限于有线操作，而采用蓝牙控制方式，即无线技术，配有实体的蓝牙遥控器，也可以使用手机的小程序控制，让操作者更简约，通过小程序实时操作控制使用，给用户带来稳定、安全的环境；

5、本发明解决在使用过程中，由于人们对床体角度不再满足当前需求的时候，可以进行蓝牙无线技术，对床体输入参数，以达到升级的作用，区别于现有产品对床体角度设计的缺点，提供自动、智能、轻便、一系列智能化服务。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1为本发明提出的多功能护理床翻身功能示意图；

图2为本发明提出的多功能护理床抬腿功能示意图；

图3为本发明提出的多功能护理床起床功能示意图；

图4为本发明提出的多功能护理床下床功能示意图；

图5为本发明提出的多功能护理床系统架构图

图6为本发明提出的电源部分供电示意图

图7为本发明提出的控制板模块功能示意图

图8为本发明提出的遥控控制模块无线控制示意图

图中：1、护理床板；2、翻身抬升侧板；3、小腿抬升板；4、大腿抬升板；5、腰部旋转板；6、背部抬升板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种多功能护理床，包括护理床板1、电源部分、控制板模块、继电器驱动模块、遥控控制模块、stm32最小系统模块和蓝牙模块，护理床板1上分别装设有翻身抬升侧板2、小腿抬升板3、大腿抬升板4与腰部旋转板5以及背部抬升板6，拥有可抬腿、翻身、起床、下床等功能的床体架构基础。在背部、小腿、大腿、翻身和床体旋转处各安装一个霍尔传感器电机；

本发明的翻身功能：翻身抬升侧板2上对应装设有控制升降的第五电机，通过第五电机的升降作用，带动翻身抬升侧板2跟随做升降动作，从而达到辅助患者翻身的使用效果；

本发明的抬腿功能：小腿抬升板3上对应装设有控制升降的三号电机，大腿抬升板4上对应装设有控制升降的二号电机，通过三号电机与二号电机的抬升，使得患者的大腿先做抬起动作，紧接着患者的小腿做下降动作，然后大腿抬升板4与小腿抬升板3同步升到抬腿的一定角度，并能够与患者的大腿、小腿以及胯部部位刚好对应；

本发明的起床功能：腰部旋转板5上对应装设有四号电机，患者在需要起床时，患者背部的一号电机与抬腿动作同步进行，在当同上所述的抬腿动作完成后，背部抬升板6继续上升至设定的角度，从而与大腿抬升板4、小腿抬升板3形成座椅的形态；

本发明的下床功能：背部抬升板6上对应装设有控制旋转的一号电机，患者在需要下床时，能够在进行起床动作后，通过一号电机的旋转作用下，使得患者按照座椅形态旋转九十度而达到下床的形态，然后通过三号电机与二号电机控制患者的大腿、小腿向下降低，达到患者整个身体适宜下床的目的。

进一步，上述中的功能基本形成了本专利的智能设想，功能是智能化的体现，而功能的实现又离不开各种的硬件的支持，而硬件达到相对理想的时候，软件部分就可以起到一个统筹全局的作用，使产品形成一个智能功能的产品--智能化。本发明采用的软件控制是按照工业标准来做的，所以具备系统的绝对稳定，安全可靠的护理床。集成化也是本利与市面上的一个区别，从硬件到软件部分，都一直在优化和突破从而形成本专利的集成智能化。如图5所示，本发明的护理床系统是由电源部分(12V和24V直流电源组成)、控制板模块(包括采集信号部分)、继电器驱动模块(直驱电机)、遥控控制模块(搭载显示屏)、stm32最小系统模块、蓝牙模块组成，其中控制板模块、继电器驱动模块、遥控控制模块、stm32最小系统模块和蓝牙模块为集成连接结构且均通过导线与电源部分电性连接，采用ARM架构的芯片，搭载RTOS实时操作系统，通过软件和传感器的配合可以实现无死角控制床体的姿态以实现抬腿、翻身、起床、下床的精准动作。因为具备无死角的床体姿态控制，可以实现床体的间断操作，即床体可以根据使用者的实际需求而停顿在某个位置上，例如：操作床体起床功能时，可以在随意角度停下来，不局限于我们软件设定的一个标准角度(上述任意角度，是本发明设置标准角度以下的任意角度)。

需要留意的是，如图6所示，电源部分包括12V直流电压与24V直流电压两种供电输出形式，12V直流电压为控制板模块、继电器驱动模块、遥控控制模块、stm32最小系统模块和蓝牙模块提供稳定电压，24V直流电压为一号电机、二号电机、三号电机、四号电机和第五电机提供稳定电压，本发明的硬件主要有控制板模块、继电器模块、和遥控器，其中控制板模块中直接采用stm32最小系统模块作为生成驱动电机信号的控制部分和霍尔信号采集的采集部分。同时，遥控器也是搭载stm32最小系统模块作为遥控的核心，目的就是为了搭建一个可靠的平台。

值得注意的是，如图7所示，控制板模块主要由控制电机功能部分和采集信号功能部分组成，而在一号电机、二号电机、三号电机、四号电机和第五电机上均配置有霍尔传感器，首先是采集部份通过霍尔传感器采集电机当前状态而确认护理床当前的姿态。控制电机部分功能是跟据采集部分采集到的信息进行电机电压的输出。采集部分和驱动部分都是采用PC817光电耦合器进行采集和驱动，主要目的是为了是对输入、输出电信号起隔离作用，使得整个系统运作稳定和可靠，在各个电机上安装霍尔传感器，实现电机的的精准伸缩，为本发明床体运动姿态提供可靠的条件。护理床所用各个电机的运行速度是10mm/s，使得运行过程中，更平滑，更舒适。

需要了解的是，继电器驱动模块包括电压调节器，继电器驱动模块的输入电压为12V，经电压调节器，稳压输出直流5V，为控制板模块提稳压的电源系统，当控制板输出电机工作信号时电机精准进行升降、推拉、伸缩，已达到各种动作的完成，同时稳压的5V经stm32模块时也产生3.3V的稳压为蓝牙模块供电，使得整个电源系统的运作更稳定。

值得明白的是，如图8所示遥控控制模块与蓝牙模块采用蓝牙技术无线连接。实现遥控器和控制板的分离，不局限于传统的固定式遥控方式(有线)，同时本发明实现了移动端通讯，即移动端遥控。最具突破点是可以通过蓝牙调试工具跟主控部分的stm32最小系统进行无线通讯进而改变床体的姿态，优势在于当床体需要升级的时候，可以现场升级，方便厂家，也便利了使用者的需求内容，当遥控通过蓝牙发送信号时，控制板接收信号，并执行其中的指令命令，从而达到无线控制的操控目的，同时也可通过移动端软件进行无线控制，使设备的操控方式具有多样性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种多功能护理床，包括护理床板(1)、电源部分、控制板模块、继电器驱动模块、遥控控制模块、stm32最小系统模块和蓝牙模块，其特征在于：所述护理床板(1)上分别装设有翻身抬升侧板(2)、小腿抬升板(3)、大腿抬升板(4)与腰部旋转板(5)以及背部抬升板(6)，所述翻身抬升侧板(2)上对应装设有控制升降的第五电机，所述小腿抬升板(3)上对应装设有控制升降的三号电机，所述大腿抬升板(4)上对应装设有控制升降的二号电机，所述腰部旋转板(5)上对应装设有四号电机，所述背部抬升板(6)上对应装设有控制旋转的一号电机。

2.根据权利要求1所述的一种多功能护理床，其特征在于：所述电源部分包括12V直流电压与24V直流电压两种供电输出形式，所述12V直流电压为控制板模块、继电器驱动模块、遥控控制模块、stm32最小系统模块和蓝牙模块提供稳定电压，所述24V直流电压为一号电机、二号电机、三号电机、四号电机和第五电机提供稳定电压。

3.根据权利要求1所述的一种多功能护理床，其特征在于：所述一号电机、二号电机、三号电机、四号电机和第五电机上均配置有霍尔传感器。

4.根据权利要求1所述的一种多功能护理床，其特征在于：所述继电器驱动模块包括电压调节器，所述继电器驱动模块的输入电压为12V，经电压调节器稳压输出直流5V，为控制板模块提稳压的电源系统。

5.根据权利要求1所述的一种多功能护理床，其特征在于：所述遥控控制模块与蓝牙模块采用蓝牙技术或通过移动端软件无线连接。

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