CN113041046B - 一种辅助起立装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种辅助起立装置。该装置包括起立机构，所述起立机构包括中间板、底板、连接板、推杆、滑块件、滑轨件、第一滑轮、第二滑轮和牵引件；中间板的下表面与连接板的顶端固定连接，底板的上表面与连接板的底端可转动连接；中间板的中间部分开设有安装孔，滑轨件设于安装孔内并与中间板连接，滑块件与滑轨件可滑动连接，推杆的一端固定于底板上表面，推杆的另一端与连接杆连接；第一滑轮固定于中间板的前端，第二滑轮固定于底板的上表面，牵引件的一端与第一滑块固定连接，牵引件的另一端依次绕第一滑轮和第二滑轮安装并与中间板的末端紧固连接。本发明提出的辅助起立装置能够实现辅助起立的速度、翻转程度以及复位的速度可控。

Description

一种辅助起立装置

技术领域

本发明涉及辅助起立技术领域，尤其涉及一种辅助起立装置。

背景技术

体位性低血压是一种常见于老年群体中的病症，一般表现为体位改变时，例如在平卧休息5分钟以上，突然站立以后，由于心脏供血不足而导致头晕目眩、视力模糊、站立不稳等一系列症状。这一病症给老年人的安全带来了隐患，针对这种情况，目前市面上也有一些辅助起立产品，但都有很大不足。

现有的辅助起立装置不能同时满足起立速度、翻转程度以及复位的速度的可控。

而且现有的辅助起立装置在实现起立功能时，坐垫的运动曲线十分生硬，无法完全依照人起身时臀部运动的轨迹，因此臀部与坐垫的接触点无法完全贴合，实际使用起来不够舒适有效；并且由于该类产品在开关按下后即刻启动，并没有考虑老人的腿部力量问题，因此安全性不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是：辅助起立装置在辅助起立时的速度、翻转程度以及复位的速度不可控。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种辅助起立装置。

本发明提出一种辅助起立装置，包括起立机构，所述起立机构包括中间板、底板、连接板、推杆、滑块件、滑轨件、第一滑轮、第二滑轮和牵引件；

所述中间板的下表面与所述连接板的顶端固定连接，所述底板的上表面与所述连接板的底端可转动连接；所述中间板的中间部分开设有安装孔，所述滑轨件设于所述安装孔内并与所述中间板连接，所述滑块件与所述滑轨件可滑动连接，所述推杆的一端固定于所述底板上表面，所述推杆的另一端与所述连接杆连接；

所述第一滑轮固定于所述中间板的前端的下表面，所述第二滑轮固定于所述底板的上表面，所述牵引件的一端与所述第一滑块固定连接，所述牵引件的另一端依次绕所述第一滑轮和所述第二滑轮安装并与所述中间板的末端紧固连接。

进一步地，所述滑块件包括第一滑块、第二滑块和连接杆，所述滑轨件包括第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨和所述第二滑轨分别设于所述安装孔内并与所述中间板连接，所述第一滑块与所述第一滑轨可滑动连接，所述第二滑块与所述第二滑轨可滑动连接，所述连接杆的两端分别与所述第一滑块与所述第二滑块连接，所述连接杆与所述推杆的另一端连接。

进一步地，所述起立机构还包括第一齿条、齿轮、座板和第二齿条；所述第一齿条设于所述第二滑块的外侧，所述座板设于所述中间板的上表面，所述第二齿条设于所述座板的下表面，所述齿轮设有所述中间板的上表面，所述第一齿条与所述齿轮齿合传动连接，所述齿轮与所述第二齿条齿合传动连接，所述齿轮位于所述第一齿条和所述第二齿条之间。

进一步地，所述起立机构还包括第三滑块和第三滑轨；所述第三滑轨设于所述座板的侧壁上，所述第三滑块设于所述中间板的侧壁上，所述第三滑块与所述第三滑轨可滑动连接。

进一步地，所述牵引件为绳索。

进一步地，还包括触发机构和控制器；所述起立机构与所述控制器电性连接，所述控制器与所述触发机构电性连接，所述触发机构用于发出开启信号，所述控制器用于接收所述触发机构发出的开启信号并控制所述起立机构启动。

进一步地，所述触发机构包括传感器，所述传感器与所述控制器电性连接，所述传感器用于发出开启信号。

进一步地，所述触发机构还包括壳体和触发件，所述触发件设于所述壳体内，所述触发件包括踏板、内套筒、外套筒、弹簧和凸起；所述弹簧套设于所述内套筒的外表面，所述内套筒的一端插入所述外套筒内，所述弹簧位于所述踏板与所述外套筒之间，所述内套筒的另一端与所述踏板的下表面连接，所述凸起设于所述踏板的下表面，所述传感器设于所述壳体内，所述凸起用于触发所述传感器发出开启信号。

进一步地，所述触发机构还包括第四滑块和第四滑轨，所述第四滑块设于所述踏板的下表面，所述第四滑轨设于所述壳体内的侧壁上，所述第四滑块与所述第四滑轨可滑动连接。

进一步地，还包括支架、背板和扶手件，所述起立机构安装于所述支架上，所述背板与所述支架连接，所述背板用于依靠背部，所述扶手件设于所述支架的上表面，所述扶手件用于安置手臂。

本发明与现有技术对比的有益效果包括：当需要辅助起立时，中间板通过连接板与底板可转动连接，中间板在推杆的推动作用下会自然向上翻转，推杆伸长推动滑动件沿滑轨件向前移动的同时，滑动件与第一滑轮之间的距离拉近，牵引件与滑动件连接的这端缩短，也就是第一滑轮与滑动件之间的牵引件的长度缩短，但牵引件的总长度不变，第二滑轮与中间板连接的牵引件的长度相应增长，从而在牵引件的牵引作用下中间板的后端发生与滑动件滑动距离相同的向上翻转，向上翻转的速度也与滑动件的移动速度一致，控制滑动件的滑动速度即可控制中间板向上翻转的速度，控制滑动件的滑动距离即可控制中间板向上翻转的程度，当完成辅助起立后，推杆回缩带动滑动件沿滑轨件向后移动，中间板在推杆的带动作用下向下翻转复位，但在牵引件的牵引作用下，中间板的复位速度与滑动件的后移速度一致，从而实现辅助起立的速度、翻转程度以及复位的速度可控。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施例1中辅助起立装置的立体图。

图2为本发明实施例1中起立机构的立体图。

图3为本发明实施例1中触发机构的立体图。

图4为本发明实施例1中辅助起立装置的结构框图。

图5为本发明实施例1中起立机构的工作原理示意图。

附图标记说明：1、起立机构；11、中间板；111、安装孔；12、底板；13、连接板；14、推杆；15、滑块件；151、第一滑块；152、第二滑块；153、连接杆；16、滑轨件；161、第一滑轨；162、第二滑轨；17、第一滑轮；18、第二滑轮；19、牵引件；120、第一齿条；121、齿轮；122、座板；123、第二齿条；124、第三滑块；125、第三滑轨；2、触发机构；21、传感器；22、壳体；23、触发件；231、踏板；232、内套筒；233、外套筒；234、弹簧；235、凸起；24、第四滑块；25、第四滑轨；3、支架；4、背板；5、扶手件。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

结合图1-5，本实施例提出一种辅助起立装置，包括起立机构1，起立机构1包括中间板11、底板12、连接板13、推杆14、滑块件15、滑轨件16、第一滑轮17、第二滑轮18和牵引件19；

中间板11的下表面与连接板13的顶端固定连接，底板12的上表面与连接板13的底端可转动连接；中间板11的中间部分开设有安装孔111，滑轨件16设于安装孔111内并与中间板11连接，滑块件15与滑轨件16可滑动连接，推杆14的一端固定于底板12上表面，推杆14的另一端与连接杆153连接；

第一滑轮17固定于中间板11的前端的下表面，第二滑轮18固定于底板12的上表面，所述牵引件的一端与第一滑块151固定连接，所述牵引件19的另一端依次绕所述第一滑轮17和所述第二滑轮18安装并与所述中间板11的末端紧固连接。

在上述实施例的基础上，本实施例所述滑块件15包括第一滑块151、第二滑块152和连接杆153，所述滑轨件16包括第一滑轨161和第二滑轨162，所述第一滑轨161和所述第二滑轨162分别设于所述安装孔111内并与所述中间板11连接，所述第一滑块151与所述第一滑轨161可滑动连接，所述第二滑块152与所述第二滑轨162可滑动连接，所述连接杆153的两端分别与所述第一滑块151与所述第二滑块152连接，所述连接杆153与所述推杆14的另一端连接。推杆14推动连接杆153即可推动与连接杆153连接的第一滑块151和第二滑块152分别沿第一滑轨161和第二滑轨162的轨迹移动，同时驱动第一滑块151和第二滑块152移动，可提高中间板11上下翻转的平稳度。

在上述实施例的基础上，本实施例所述起立机构1还包括第一齿条120、齿轮121、座板122和第二齿条123；所述第一齿条120设于所述第二滑块152的外侧，所述座板122设于所述中间板11的上表面，所述第二齿条123设于所述座板122的下表面，所述齿轮121设有所述中间板11的上表面，所述第一齿条120与所述齿轮121齿合传动连接，所述齿轮121与所述第二齿条123齿合传动连接，所述齿轮121位于所述第一齿条120和所述第二齿条123之间。

第二滑块152向前移动时，第一齿条120也向前移动，齿轮121设在中间板11的上表面，齿轮121随着第一齿条120的移动发生转动，齿轮121设于第一齿条120与第二齿条123之间，齿轮121会驱动与第一齿条120相对立的第二齿条123沿相反方向移动进而带动座板122相对中间板11向后移动，从而贴合人的臀部运动曲线。进一步地，在中间板11逐渐前倾的过程中座板122向后不断平移，经过计算和实验，得出在座板122抬起35°时，座板122需后移8cm才能更好地贴合人的臀部实际运动曲线。

另外，采用齿轮121提供的可调节单向力，当装置不运作时，齿轮121与第一齿条120和第二齿条123之间的齿合连接实现自锁，保障了装置的安全性。

进一步地，结合图5，人自然起立时臀部的运动轨迹是以膝盖(O点)为圆心，大腿长度(O-C)为半径勾勒出的弧(从C1到C4)，而市面上的起立装置以支撑杆的A点为圆心，通过支撑杆(A-B)连接座板BC，不符合人的实际起立运动轨迹。

在上述实施例的基础上，本实施例所述起立机构1还包括第三滑块124和第三滑轨125；所述第三滑轨125设于所述座板122的侧壁上，所述第三滑块124设于所述中间板11的侧壁上，所述第三滑块124与所述第三滑轨125可滑动连接。第三滑块124和第三滑轨125的配合能够限定座板122相对中间板11反向移动的轨迹。

在上述实施例的基础上，本实施例所述牵引件19为绳索。绳索需要与第一滑块151和中间板11紧固连接，绳索需要不可伸缩，通常采用尼龙绳索。

在上述实施例的基础上，本实施例还包括触发机构2和控制器；所述起立机构1与所述控制器电性连接，所述控制器与所述触发机构2电性连接，所述触发机构2用于发出开启信号，所述控制器用于接收所述触发机构2发出的开启信号并控制起立机构1启动。从而可自动实现辅助起立的动作。所述控制器为单片机，进一步地，所述单片机采用STM32开发板。

在上述实施例的基础上，本实施例中触发机构2包括传感器21，传感器21与所述控制器电性连接，传感器21用于发出开启信号。

在上述实施例的基础上，本实施例触发机构2还包括壳体22和触发件23，触发件23设于壳体22内，触发件23包括踏板231、内套筒232、外套筒233、弹簧234和凸起235；弹簧234套设于内套筒232的外表面，内套筒232的一端插入外套筒233内，弹簧234位于踏板231与外套筒233之间，内套筒232的另一端与踏板231的下表面连接，凸起235设于踏板231的下表面，传感器21设于壳体22内，凸起235用于触发传感器21发出开启信号。将一定的力作用在踏板231上，通常是将脚踩在踏板231上，踏板231压缩弹簧234，弹簧234发生收缩，踏板231下移至凸起235与传感器21接触，传感器21检测到开启信号，进而发出开启信号至控制器，之后松开脚，踏板231即可复位。在某些实施例中，传感器21也可以不与凸起235接触，只需要检测到凸起235与传感器21之间的距离到达某个范围值即可发出开启信号。

在上述实施例的基础上，本实施例中的弹簧压缩至凸起与传感器接触的需要180N以上或者240N以上的力。

在上述实施例的基础上，本实施例触发机构2还包括第四滑块24和第四滑轨25，第四滑块24设于踏板231的下表面，第四滑轨25设于壳体22内的侧壁上，第四滑块24与第四滑轨25可滑动连接。在第四滑块24和第四滑轨25的配合下，踏板231相对壳体22上下移动的轨迹被限定，从而可沿壳体22的侧壁平稳的上下移动，不会发生偏转。

在上述实施例的基础上，本实施例还包括支架3、背板4和扶手件5，起立机构1安装于支架3上，背板4与支架3连接，背板4用于依靠背部，扶手件5设于支架3的上表面，扶手件5用于安置手臂。

在上述实施例的基础上，本实施例中的踏板231的上表面设有多个凸点(图中未示出但很好理解)，所述凸点可防滑。

在上述实施例的基础上，本实施例中的弹簧234是一种金属螺旋弹簧。形状：异型弹簧；材质：弹簧钢；钢丝直径：3mm；弹簧外径：48mm；弹簧内径：42mm；弹簧系数K＝111.11g/mm。

在上述实施例的基础上，本实施例中的传感器21为接触开关，进一步地，所述接触开关为自复位式按钮开关；型号：LA38-11BN；直径：22mm；触点形式：1开1闭；额定电压：440V。

在上述实施例的基础上，本实施例中的内套筒232或者外套筒233采用3D打印得到。才用的材料为光敏树脂；主要参数：底座70mm×70mm，高度5mm；内套筒232外径40mm，外套筒233外径50mm，高度30mm。

在上述实施例的基础上，本实施例的推杆14为电动推杆，进一步地，所述电动推杆为气弹簧式液压支撑杆。

在上述实施例的基础上，本实施例中的触发机构2放置于起立机构1的前端，进一步地放置于使用者的脚下。

在上述实施例的基础上，本实施例中的辅助起立装置的工作过程如下：

触发机构2被触发，发出开启信号至控制器，控制器控制起立机构1启动，推杆14启动进而完成辅助起立后，延迟10-15秒起立机构1自动复位。

与控制器相关的自动复位或者自动开启通过编程即可实现。

在上述实施例的基础上，本实施例中的控制方法相关的设计如下：

本实施例中的外部电源与单片机、继电器以及电动推杆串联。进一步地继电器为2路12v继电器。电源方式：直流电；型号：2路互锁开关自锁三合一继电器模块；额定电压：12v。

工作原理：采用单片机控制继电器的开关，以及做到延时控制电动机供电电源极性的切换；采用变压器将220v市电转换成12V直流电，用于电动推杆和继电器的供电；采用单片机降压模块将12v直流电转换成3.5V直流电，用于单片机的供电；设置启动程序和停止程序，具体程序说明如下：

本发明提出的辅助起立装置，能够较大程度避免因体位低血压发生而导致老人起身摔倒的情况，具有现实实用意义。

本发明提出的辅助起立装置可采用可升降座椅的支架作为本装置的支架，可以根据老人的身高以及实际使用场合调节装置的高度，增强了适用性；并且增加两侧扶手部，在老人起立的时候可以有借力，安全性提高；将整体做成椅子的结构，不仅美化了外表，而且在不需使用辅助起立功能时，还能作为日常休息使用的家具，达到一物多用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种辅助起立装置，其特征在于，包括起立机构，所述起立机构包括中间板、底板、连接板、推杆、滑块件、滑轨件、第一滑轮、第二滑轮和牵引件；

所述中间板的下表面与所述连接板的顶端固定连接，所述底板的上表面与所述连接板的底端可转动连接；所述中间板的中间部分开设有安装孔，所述滑轨件设于所述安装孔内并与所述中间板连接，所述滑块件与所述滑轨件可滑动连接；所述滑块件包括第一滑块、第二滑块和连接杆，所述滑轨件包括第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨和所述第二滑轨分别设于所述安装孔内并与所述中间板连接，所述第一滑块与所述第一滑轨可滑动连接，所述第二滑块与所述第二滑轨可滑动连接，所述连接杆的两端分别与所述第一滑块与所述第二滑块连接，所述连接杆与所述推杆的另一端连接；所述推杆的一端固定于所述底板上表面，所述推杆的另一端与所述连接杆连接；

所述第一滑轮固定于所述中间板的前端的下表面，所述第二滑轮固定于所述底板的上表面，所述牵引件的一端与所述第一滑块固定连接，所述牵引件的另一端依次绕所述第一滑轮和所述第二滑轮安装并与所述中间板的末端紧固连接。

2.根据权利要求1所述的辅助起立装置，其特征在于，所述起立机构还包括第一齿条、齿轮、座板和第二齿条；所述第一齿条设于所述第二滑块的外侧，所述座板设于所述中间板的上表面，所述第二齿条设于所述座板的下表面，所述齿轮设有所述中间板的上表面，所述第一齿条与所述齿轮齿合传动连接，所述齿轮与所述第二齿条齿合传动连接，所述齿轮位于所述第一齿条和所述第二齿条之间。

3.根据权利要求2所述的辅助起立装置，其特征在于，所述起立机构还包括第三滑块和第三滑轨；所述第三滑轨设于所述座板的侧壁上，所述第三滑块设于所述中间板的侧壁上，所述第三滑块与所述第三滑轨可滑动连接。

4.根据权利要求1所述的辅助起立装置，其特征在于，所述牵引件为绳索。

5.根据权利要求1所述的辅助起立装置，其特征在于，还包括触发机构和控制器；所述起立机构与所述控制器电性连接，所述控制器与所述触发机构电性连接，所述触发机构用于发出开启信号，所述控制器用于接收所述触发机构发出的开启信号并控制所述起立机构启动。

6.根据权利要求5所述的辅助起立装置，其特征在于，所述触发机构包括传感器，所述传感器与所述控制器电性连接，所述传感器用于发出开启信号。

7.根据权利要求6所述的辅助起立装置，其特征在于，所述触发机构还包括壳体和触发件，所述触发件设于所述壳体内，所述触发件包括踏板、内套筒、外套筒、弹簧和凸起；所述弹簧套设于所述内套筒的外表面，所述内套筒的一端插入所述外套筒内，所述弹簧位于所述踏板与所述外套筒之间，所述内套筒的另一端与所述踏板的下表面连接，所述凸起设于所述踏板的下表面，所述传感器设于所述壳体内，所述凸起用于触发所述传感器发出开启信号。

8.根据权利要求7所述的辅助起立装置，其特征在于，所述触发机构还包括第四滑块和第四滑轨，所述第四滑块设于所述踏板的下表面，所述第四滑轨设于所述壳体内的侧壁上，所述第四滑块与所述第四滑轨可滑动连接。

9.根据权利要求5所述的辅助起立装置，其特征在于，还包括支架、背板和扶手件，所述起立机构安装于所述支架上，所述背板与所述支架连接，所述背板用于倚靠背部，所述扶手件设于所述支架的上表面，所述扶手件用于安置手臂。

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