CN112660964B - 一种助老自动上下楼梯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种助老自动上下楼梯装置，包括装置主体、固定在楼梯侧面的导向结构、连接楼梯侧面和装置主体的传动结构，所述装置主体通过连接结构与导向结构配合，所述传动结构包括固定在楼梯侧面的传动杆、设置在装置主体上的传动轮，所述传动杆表面开设有与传动轮啮合的楔形槽，传动轮受第一驱动装置驱动进行旋转，以使装置主体沿着传动杆移动。与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明结构简单，可通过电机调节锻炼时膝关节的运动速度，保障老年人对锻炼速度的要求，减少老年人在户外锻炼时受到损伤的概率。且本发明增加痉挛传感器，对锻炼过程中易出现的痉挛现象进行检测，增加本发明的安全可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及本发明涉及一种自动上下楼梯和老人辅助锻炼的结合的助老自动上下楼梯装置。
背景技术
随着人民生活水平的提高，城市生活空间日趋狭窄，城市住房压力递增，大部分老人则会在相对较高的楼层，许多公寓因为建设时间较长，未安装电梯等设备，老人只能通过走楼梯的方式进行上下楼，这对老人造成非常大的出行不方便和困扰。
虽然现在有些老人会通过上下楼梯等多种方式锻炼身体，但据统计，老人因上下楼梯造成意外伤害的事故不在少数。为了克服上述不足之处，本发明提供一种结构合理、使用方便、成本低廉，易于维护、运行安全可靠的自动上下楼梯装置。
发明内容
本发明的目的是针对老年人对出行需求和锻炼需求的一次结合，以求满足老年人的部分生活需求。
本发明提出一种助老自动上下楼梯装置，包括装置主体、固定在楼梯侧面的导向结构、连接楼梯侧面和装置主体的传动结构，所述装置主体通过连接结构与导向结构配合，所述传动结构包括固定在楼梯侧面的传动杆、设置在装置主体上的传动轮，所述传动杆表面开设有与传动轮啮合的楔形槽，传动轮受第一驱动装置驱动进行旋转，以使装置主体沿着传动杆移动。
装置主体包括底座和固定在底座上的支撑板，所述连接结构设置在支撑板上，连接结构包括固定在支撑板上的支承柱、套设在支承柱上的导向轮。导向结构包括平行设置的导向杆，所述导向轮表面为与导向杆配合的凹弧面，导向杆包括第一导向杆和第二导向杆，所述第一导向杆和第二导向杆分别位于支撑板两侧，导向轮设置有至少两个，且分别位于支撑板两侧且与导向杆相切。第一驱动装置固定在底板上，支撑板上开设有用于第一驱动装置的输出轴穿过的穿孔，第一驱动装置的输出轴固定传动轮。导向杆与传动杆平行设置。其中第一驱动装置为伺服电机等可实现速度调节的装置。
还包括固定在装置主体上的护理装置，护理装置可从装置主体上拆卸，方便老年人用轮椅上下楼梯。护理装置包括座体、设置在座体上用于控制下肢摆动的摆动结构、控制摆动结构工作的控制系统，还包括用于保障平衡的防倾倒结构、以及痉挛检测装置，所述痉挛检测装置用于检测到使用者痉挛时，控制系统控制装置主体停止运行。
防倾倒结构包括以下两种方式：其一：包括铰接在座体两侧的杆体上的防倾倒杆体，所述防倾倒杆体底部固定有配重块以及支撑垫块。其二：包括固定在装置主体上的插入柱，所述座体四角的杆体进入插入柱内实现防倾倒功能，所述防倾倒结构该包括固定在座体顶部两侧的扶手。
摆动结构包括固定在座体顶部的大腿放置杆、铰接在大腿放置杆上的小腿摆动杆，还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置的输出轴固定连接有第一摆动连接杆，所述第一摆动连接杆的第一端固定在第二驱动装置上，还包括第二摆动连接杆，所述第二摆动连接杆的一端与第一摆动连接杆的第二端铰接，第二摆动连接杆的另一端与小腿摆动杆底部铰接。痉挛检测装置包括不止一个痉挛传感器，均匀固定在摆动结构与人体的接触面处。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明结构简单，可通过电机调节锻炼时膝关节的运动速度，保障老年人对锻炼速度的要求，减少老年人在户外锻炼时受到损伤的概率。且本发明增加痉挛传感器，对锻炼过程中易出现的痉挛现象进行检测，增加本发明的安全可靠性。
附图说明
图1为本发明结构立体图一；
图2为本发明结构立体图二；
附图标记：1-装置主体；2-传动杆；3-传动轮；4-楔形槽；5-第一驱动装置；6-支撑板；7-底座；8-支承柱；9-导向轮；10-痉挛传感器；11-第一导向杆；12-第二导向杆；13-穿孔；14-座体；15-防倾倒杆体；16-支撑垫块；17-插入柱；18-大腿放置杆；19-小腿摆动杆；20-第二驱动装置；21-第一摆动连接杆；22-第二摆动连接杆。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明，从而对本发明要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本发明的某些具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本发明构思的某些具体实施方式仅是本发明的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本发明，各具体特征并不当然、直接地限定本发明的实施范围。
参阅附图所示，本发明采用以下技术方案，一种助老自动上下楼梯装置，包括装置主体、固定在楼梯侧面的导向结构、连接楼梯侧面和装置主体的传动结构，所述装置主体通过连接结构与导向结构配合，所述传动结构包括固定在楼梯侧面的传动杆、设置在装置主体上的传动轮，所述传动杆表面开设有与传动轮啮合的楔形槽，传动轮受第一驱动装置驱动进行旋转，以使装置主体沿着传动杆移动。
装置主体包括底座和固定在底座上的支撑板，所述连接结构设置在支撑板上，连接结构包括固定在支撑板上的支承柱、套设在支承柱上的导向轮。导向结构包括平行设置的导向杆，所述导向轮表面为与导向杆配合的凹弧面，导向杆包括第一导向杆和第二导向杆，所述第一导向杆和第二导向杆分别位于支撑板两侧，导向轮设置有至少两个，且分别位于支撑板两侧且与导向杆相切。第一驱动装置固定在底板上，支撑板上开设有用于第一驱动装置的输出轴穿过的穿孔，第一驱动装置的输出轴固定传动轮。导向杆与传动杆平行设置。其中第一驱动装置为伺服电机等可实现速度调节的装置。
还包括第一驱动装置控制器，该控制器固定在支撑板上以及楼梯的入口和出口处，本发明能够根据指令对第一驱动装置发送命令，第一驱动装置通电运转，传动齿轮旋转，带动装置上下运动。
还包括固定在装置主体上的护理装置，护理装置可从装置主体上拆卸，方便老年人用轮椅上下楼梯。护理装置包括座体、设置在座体上用于控制下肢摆动的摆动结构、控制摆动结构工作的控制系统，还包括用于保障平衡的防倾倒结构、以及痉挛检测装置，所述痉挛检测装置用于检测到使用者痉挛时，控制系统控制装置主体停止运行。
防倾倒结构包括以下两种方式：其一：包括铰接在座体两侧的杆体上的防倾倒杆体，所述防倾倒杆体底部固定有配重块以及支撑垫块，能够在座体向两侧倾倒时，由于防倾倒杆体的设置，能够支撑住座体。其二：包括固定在装置主体上的插入柱，所述座体四角的杆体进入插入柱内实现防倾倒功能，所述防倾倒结构该包括固定在座体顶部两侧的扶手。
摆动结构包括固定在座体顶部的大腿放置杆、铰接在大腿放置杆上的小腿摆动杆，还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置的输出轴固定连接有第一摆动连接杆，所述第一摆动连接杆的第一端固定在第二驱动装置上，还包括第二摆动连接杆，所述第二摆动连接杆的一端与第一摆动连接杆的第二端铰接，第二摆动连接杆的另一端与小腿摆动杆底部铰接。痉挛检测装置包括不止一个痉挛传感器，均匀固定在摆动结构与人体的接触面处。
值得一提的是，痉挛传感器的顶住位于老人腿部放置一侧，老人腿部会持续给痉挛传感器压力，在接收到压力信号的术后，根据要离信号的持续信号值进行判断，例如大小保持一定，即波动很小，则可判断肌肉处于强直收缩；若持续信号值的频率大小在变化而幅度很小，则判断出肌肉处于阵挛状态；若幅度大小和频率大小都在变化，则判断出肌肉为痛性痉挛。若控制系统接收到的痉挛传感器输送的信号判断为发生痉挛，则控制护理装置上的第二驱动装置停止运行。
第二驱动装置采用伺服电机，实现三级变速，可模仿人体在行走过程中膝关节的运动，实现老人对日常锻炼的需求。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明结构简单，可通过电机调节锻炼时膝关节的运动速度，保障老年人对锻炼速度的要求，减少老年人在户外锻炼时受到损伤的概率。且本发明增加痉挛传感器，对锻炼过程中易出现的痉挛现象进行检测，增加本发明的安全可靠性。
上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种助老自动上下楼梯装置，其特征在于：包括：
装置主体(1)，装置主体(1)通过连接结构与导向结构配合，连接结构包括固定在支撑板(6)上的支承柱(8)、套设在支承柱(8)上的导向轮(9)；
固定在楼梯侧面的导向结构，导向结构包括平行设置的导向杆，所述导向轮(9)表面为与导向杆配合的凹弧面，导向杆包括第一导向杆(11)和第二导向杆(12)，所述第一导向杆(11)和第二导向杆(12)分别位于支撑板(6)两侧，导向轮(9)设置有至少两个，且分别位于支撑板(6)两侧且与导向杆相切；
连接楼梯侧面和装置主体(1)的传动结构；传动结构包括固定在楼梯侧面的传动杆(2)、设置在装置主体(1)上的传动轮(3)，导向杆与传动杆(2)平行设置；所述传动杆(2)表面开设有与传动轮(3)啮合的楔形槽(4)，传动轮(3)受第一驱动装置(5)驱动进行旋转，以使装置主体(1)沿着传动杆(2)移动；和
固定在装置主体(1)上的护理装置，所述护理装置包括座体(14)、设置在座体(14)上用于控制下肢摆动的摆动结构、控制摆动结构工作的控制系统，还包括用于保障平衡的防倾倒结构、以及痉挛检测装置，所述痉挛检测装置用于检测到使用者痉挛时，控制系统控制装置主体(1)停止运行；
所述摆动结构包括固定在座体(14)顶部的大腿放置杆(18)、铰接在大腿放置杆(18)上的小腿摆动杆(19)，还包括第二驱动装置(20)，所述第二驱动装置(20)的输出轴固定连接有第一摆动连接杆(21)，所述第一摆动连接杆(21)的第一端固定在第二驱动装置(20)上，还包括第二摆动连接杆(22)，所述第二摆动连接杆(22)的一端与第一摆动连接杆(21)的第二端铰接，第二摆动连接杆(22)的另一端与小腿摆动杆(19)底部铰接。
2.根据权利要求1所述的助老自动上下楼梯装置，其特征在于：所述装置主体(1)包括底座(7)和固定在底座(7)上的支撑板(6)，所述连接结构设置在支撑板(6)上。
3.根据权利要求2所述的助老自动上下楼梯装置，其特征在于：所述第一驱动装置(5)固定在底板上，支撑板(6)上开设有用于第一驱动装置(5)的输出轴穿过的穿孔(13)，第一驱动装置(5)的输出轴固定传动轮(3)。
4.根据权利要求1所述的助老自动上下楼梯装置，其特征在于：所述防倾倒结构包括铰接在座体(14)两侧的杆体上的防倾倒杆体(15)，所述防倾倒杆体(15)底部固定有配重块以及支撑垫块(16)。
5.根据权利要求1所述的助老自动上下楼梯装置，其特征在于：所述防倾倒结构包括固定在装置主体(1)上的插入柱(17)，所述座体(14)四角的杆体进入插入柱(17)内实现防倾倒功能，所述防倾倒结构该包括固定在座体(14)顶部两侧的扶手。
6.根据权利要求1所述的助老自动上下楼梯装置，其特征在于：所述痉挛检测装置包括不止一个痉挛传感器(10)，均匀固定在摆动结构与人体的接触面处。
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