CN114589707A - 一种智能擦洗按摩机器人 - Google Patents
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Abstract
本说明书一个或多个实施例提供一种智能擦洗按摩机器人,包括:洗浴床,表面不同区域布设有压力传感器组件;擦洗按摩机构,设于所述洗浴床侧部,所述擦洗按摩机构包括擦洗臂以及设于所述擦洗臂端部的擦洗按摩头;控制单元,用于接收所述压力传感器组件的压力信号,根据所述压力信号确定所述洗浴床所处姿态,根据所述洗浴床所处姿态,确定所述擦洗按摩机构的控制信号,以及根据所述控制信号控制所述擦洗按摩机构按照预定擦洗模式对所述洗浴床上的用户进行擦洗。本实施例的系统能够辅助擦洗洗浴,具有良好的洗浴效果,降低人工洗浴强度。
Description
技术领域
本说明书一个或多个实施例涉及康复辅具技术领域,尤其涉及一种智能擦洗按摩机器人。
背景技术
洗浴是日常生活中不可或缺的清洁护理项目,于老年人而言,清洁身体之余还可以促进机体新陈代谢、预防疾病。但在进入老年阶段后,人体的生理和心理都有不同程度的变化和功能衰减。在我国失能老年人群体中,洗浴的帮扶需求居于六项日常活动首位。随着我国老龄化社会程度的进一步加剧,老年人的日常洗浴护理问题已成为亟需解决的重要问题之一。
目前,大部分失能、半失能老人选择居家养老或居住于专门的社会养老机构中,在日常的洗浴过程中,多是依靠人工和一些简单洗浴辅具进行洗浴,劳动强度很大,而且缺乏安全性。尤其是,对于很多未接受过护理培训的子女和护理人员来说,往往一位老人洗澡,需要至少2-3人进行辅助护理,体力消耗大,时间长,隐私性差,老年人的洗浴需求无法得到及时的满足和护理。针对此类情况,国内外相关研究机构开展了老年人洗浴辅具的研究,并推出了一些洗浴产品,但目前仍然未能解决失能、半失能老人洗浴擦洗困难等问题。
发明内容
有鉴于此,本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种智能擦洗按摩机器人,能够辅助洗浴和按摩。
基于上述目的,本说明书一个或多个实施例提供了一种智能擦洗按摩机器人,包括:
洗浴床,表面不同区域布设有压力传感器组件;
擦洗按摩机构,设于所述洗浴床侧部,所述擦洗按摩机构包括擦洗臂以及设于所述擦洗臂端部的擦洗按摩头;
控制单元,用于接收所述压力传感器组件的压力信号,根据所述压力信号确定所述洗浴床所处姿态,根据所述洗浴床所处姿态,确定所述擦洗按摩机构的控制信号,以及根据所述控制信号控制所述擦洗按摩机构按照预定擦洗模式对所述洗浴床上的用户进行擦洗。
可选的,所述洗浴床上与人体背部、臀部、腿部对应的区域分别布设有第一压力传感器组件、第二压力传感器组件和第三压力传感器组件;
所述控制单元,用于分别接收所述第一压力传感器组件、第二压力传感器组件和第三压力传感器组件的第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号,根据所述第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号,确定所述洗浴床处于平躺姿态、半躺姿态或者坐姿态,根据所述洗浴床所处姿态,确定所述擦洗按摩机构的平躺控制信号、半躺控制信号或者坐姿控制信号,以及根据所述平躺控制信号、半躺控制信号或者坐姿控制信号控制所述擦洗按摩机构按照预定平躺擦洗模式、半躺擦洗模式或者坐姿擦洗模式对所述洗浴床上的用户进行擦洗。
可选的,所述控制单元,用于当判断所述第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号中的两两信号之差在第一范围内时,确定所述洗浴床处于平躺姿态;当判断所述第一压力信号与第二压力信号之差在第二范围内、且所述第二压力信号大于第一预设值时,确定所述洗浴床处于半躺姿态;当判断所述第一压力信号与第二压力信号之差在第三范围内、且所述第二压力信号大于第二预设值时,确定所述洗浴床处于坐姿态。
可选的,所述控制单元,用于根据所述平躺控制信号,控制所述擦洗臂按照预设的平躺轨迹移动,控制所述擦洗按摩头沿所述平躺轨迹移动过程中对所述用户进行擦洗;或者,根据所述半躺控制信号,控制所述擦洗臂按照预设的半躺轨迹移动,控制所述擦洗按摩头沿所述半躺轨迹移动过程中对所述用户进行擦洗;或者,根据所述坐姿控制信号,控制所述擦洗臂按照预设的坐姿轨迹移动,控制所述擦洗按摩头沿所述坐姿轨迹移动过程中对所述用户进行擦洗。
可选的,所述洗浴床上与人体背部、臀部、腿部对应的区域侧部分别设置所述擦洗按摩机构,
所述控制单元,用于根据所述洗浴床所处姿态,确定各擦洗按摩机构的控制信号,以及根据各控制信号对应控制各擦洗按摩机构按照预定擦洗模式对用户进行擦洗。
可选的,所述压力传感器组件包括压力传感器以及包覆所述压力传感器的包覆体,所述包覆体为由柔性材料制成的三维曲面结构,所述包覆体形成有仿自然形态的孔隙。
可选的,所述擦洗按摩头包括擦洗按摩部、喷洒部、暖风部和轮廓扫描部,所述喷洒部设于所述擦洗按摩部的中心凹进位置,所述暖风部设于所述擦洗按摩部的后上方,所述轮廓扫描部设于所述擦洗按摩部的后方。
可选的,所述擦洗按摩部包括底座和多个擦洗按摩单元,各擦洗按摩单元通过弹性件与所述底座可拆卸式连接,使得擦洗过程中各擦洗按摩单元在弹性件的变形作用下,与人体体表曲面相适应。
可选的,所述擦洗按摩单元呈空心掌形状,所述擦洗按摩单元的不同区域设有刚度和透气性能不同的孔隙结构。
可选的,所述轮廓扫描部用于扫描人体轮廓,获得身体轮廓数据;
所述控制单元,用于根据人体轮廓数据,确定所述擦洗按摩部的擦洗范围,控制所述擦洗按摩部在所述擦洗范围内进行擦洗。
从上面所述可以看出,本说明书一个或多个实施例提供的智能擦洗按摩机器人,在洗浴床表面不同区域布设有压力传感器组件,洗浴床侧部设有擦洗按摩机构,控制单元接收压力传感器组件的压力信号,根据压力信号确定洗浴床所处姿态,根据洗浴床所处姿态,确定擦洗按摩机构的控制信号,并控制擦洗按摩机构按照预定擦洗模式对用户进行擦洗。本实施例的系统能够辅助擦洗洗浴,具有良好的洗浴效果,降低人工洗浴强度。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例,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。
图1为本说明书一个或多个实施例的整体结构示意图;洗浴床处于平躺姿态;
图2为本说明书另一个实施例的整体结构示意图;洗浴床处于半躺姿态;
图3为本说明书又一个实施例的整体结构示意图;洗浴床处于坐姿态;
图4为本说明书一个或多个实施例的包覆体的部分结构示意图;
图5为图4所示结构的单体结构示意图;
图6为本说明书一个或多个实施例的擦洗按摩机构的立体结构示意图;
图7为本说明书一个或多个实施例的的擦洗按摩头的立体结构示意图;
图8为图7所示擦洗按摩头的另一角度的立体结构示意图;
图9为图7所示擦洗按摩头的正视图;
图10为本说明书一个或多个实施例的擦洗按摩单元的连接组件的结构示意图;
图11为本说明书一个或多个实施例的擦洗按摩单元的孔隙结构示意图;
图12为本说明书一个或多个实施例的擦洗按摩单元的侧视图;
图13为本说明书一个或多个实施例的辅助翻身部件的结构示意图;
图14A、14B分别为本说明书一个或多个实施例的柔性波纹防护罩处于拉伸、压缩状态的结构示意图;
图15A、15B、15C为本说明书一个或多个实施例的使用状态示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1-3所示,本说明书一个或多个实施例提供一种智能擦洗按摩机器人,包括:
洗浴床10,表面不同区域布设有压力传感器组件30;
擦洗按摩机构20,设于洗浴床10侧部;擦洗按摩机构20包括擦洗臂22以及设于擦洗臂22端部的擦洗按摩头21;
控制单元,用于接收压力传感器组件30的压力信号,根据压力信号确定洗浴床10所处姿态,根据洗浴床10所处姿态,确定擦洗按摩机构20的控制信号,以及根据控制信号控制擦洗按摩机构20按照预定擦洗模式对洗浴床10上的用户进行擦洗。
本实施例提供的智能擦洗按摩机器人,包括洗浴床10,洗浴床10侧部设有一个或多个擦洗按摩机构20,洗浴床10下方设置控制单元。洗浴床10的表面布设有若干压力传感器组件30,用于感测位于洗浴床10上的用户的压力信号,压力传感器组件30的压力信号传输至控制单元,控制单元根据各压力传感器组件30所感测的压力信号,确定洗浴床10所处的姿态,例如,洗浴床10处于平躺姿态、半躺姿态或者坐姿态等,则洗浴床10上的用户处于相应的姿态。在确定洗浴床10所处姿态之后,控制单元确定擦洗按摩机构20对处于特定姿态的用户进行擦洗的控制信号,控制擦洗按摩机构20按照该控制信号动作,使得擦洗按摩机构20按照该控制信号对应的擦洗模式对用户进行擦洗,例如,对于平躺姿态的用户按照平躺擦洗模式进行擦洗,对于半躺姿态的用户按照半躺擦洗模式进行擦洗,对于坐姿态的用户按照坐姿擦洗模式进行擦洗,从而实现对用户的智能化辅助擦洗按摩功能。
一些实施例中,洗浴床10上与人体背部、臀部、腿部对应的区域分别布设有第一压力传感器组件、第二压力传感器组件和第三压力传感器组件;
控制单元,用于分别接收第一压力传感器组件、第二压力传感器组件和第三压力传感器组件的第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号,根据第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号,确定洗浴床处于平躺姿态、半躺姿态或者坐姿态,根据洗浴床10所处姿态,确定擦洗按摩机构20的平躺控制信号、半躺控制信号或者坐姿控制信号,以及根据平躺控制信号、半躺控制信号或者坐姿控制信号控制擦洗按摩机构20按照预定平躺擦洗模式、半躺擦洗模式或者坐姿擦洗模式对洗浴床上的用户进行擦洗。
本实施例中,为确定洗浴床10上用户所处姿态,于洗浴床10上对应人体背部的区域设置第一压力传感器组件,并采集人体背部对洗浴床10产生的第一压力信号,于对应人体臀部的区域设置第二压力传感器组件,并采集人体臀部对洗浴床10产生的第二压力信号,于对应人体腿部的区域设置第三压力传感器组件,并采集人体腿部对洗浴床10产生的第三压力信号。各区域检测的第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号均传输至控制单元,控制单元根据第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号的信号大小以及各信号之间的关系,确定洗浴床10当前所处姿态为平躺姿态、半躺姿态或是坐姿态。如果洗浴床10当前所处姿态为平躺姿态,确定擦洗按摩机构20的平躺控制信号,并按照平躺控制信号控制擦洗按摩机构20按照平躺擦洗模式对用户进行擦洗;如果洗浴床10当前所处姿态为半躺姿态,确定擦洗按摩机构20的半躺控制信号,并按照半躺控制信号控制擦洗按摩机构20按照半躺擦洗模式对用户进行擦洗;如果洗浴床10当前所处姿态为坐姿态,确定擦洗按摩机构20的坐姿控制信号,并按照坐姿控制信号控制擦洗按摩机构20按照坐姿擦洗模式对用户进行擦洗,从而实现智能化识别用户姿态,并对处于特定姿态的用户进行适应性擦洗的功能。
一些实施例中,控制单元,用于当判断第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号中的两两信号之差在第一范围内时,确定洗浴床处于平躺姿态;当判断第一压力信号与第二压力信号之差在第二范围内、且第二压力信号大于第一预设值时,确定洗浴床处于半躺姿态;当判断第一压力信号与第二压力信号之差在第三范围内、且第二压力信号大于第二预设值时,确定洗浴床处于坐姿态。
本实施例中,控制单元在获取第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号之后,根据信号大小以及两两信号之间的关系,确定洗浴床所处姿态。具体的,平躺姿态下,人体背部、臀部、腿部对洗浴床10所产生的压力大致相同,可以认为第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号两两之间的差值均在一定的范围内,则当判断第一压力信号与第二压力信号之间的差值、第二压力信号与第三压力信号之间的差值以及第一压力信号与第三压力信号之间的差值均在第一范围内时,确定洗浴床10处于平躺姿态。半躺姿态下,人体背部对洗浴床10产生的压力减小,人体腿部对洗浴床10产生的压力减小,当判断第一压力信号与第二压力信号之间的差值在第二范围内,且第二压力信号大于第一预设值时,可以确定洗浴床10处于半躺姿态。坐姿态下,人体背部对洗浴床10产生的压力进一步减小,人体腿部对洗浴床10产生的压力进一步减小,人体臀部对洗浴床10产生的压力最大,当判断第一压力信号与第二压力信号之间的差值在第三范围内,且第二压力信号大于第二预设值时,可以确定洗浴床10处于坐姿态。
一些实施例中,控制单元,用于根据平躺控制信号,控制擦洗臂22按照预设的平躺轨迹移动,控制擦洗按摩头21沿平躺轨迹移动过程中对用户进行擦洗;或者,根据半躺控制信号,控制擦洗臂22按照预设的半躺轨迹移动,控制擦洗按摩头21沿半躺轨迹移动过程中对用户进行擦洗;或者,根据坐姿控制信号,控制擦洗臂22按照预设的坐姿轨迹移动,控制擦洗按摩头21沿坐姿轨迹移动过程中对用户进行擦洗。
本实施例中,当判断洗浴床10处于平躺姿态时,控制单元确定擦洗按摩机构20的平躺控制信号,并按照平躺控制信号控制擦洗按摩机构20的擦洗臂22按照平躺轨迹移动,在擦洗臂22的移动过程中,利用擦洗按摩头21对平躺姿态的用户进行擦洗。当判断洗浴床10处于半躺姿态时,控制单元确定擦洗按摩机构20的半躺控制信号,并按照半躺控制信号控制擦洗按摩机构20的擦洗臂22按照半躺轨迹移动,在擦洗臂22的移动过程中,利用擦洗按摩头21对半躺姿态的用户进行擦洗。当判断洗浴床10处于坐姿态时,控制单元确定擦洗按摩机构20的坐姿控制信号,并按照坐姿控制信号控制擦洗按摩机构20的擦洗臂22按照坐姿轨迹移动,在擦洗臂22的移动过程中,利用擦洗按摩头21对坐姿态的用户进行擦洗。
一些实施例中,洗浴床10上与人体背部、臀部、腿部对应的区域侧部分别设置擦洗按摩机构20;
控制单元,用于根据洗浴床10所处姿态,确定各擦洗按摩机构20的控制信号,以及根据各控制信号对应控制各擦洗按摩机构20按照预定擦洗模式对用户进行擦洗。
本实施例中,于洗浴床10侧部对应人体背部、臀部和腿部等不同区域的位置分别设置擦洗按摩机构20,利用各区域的擦洗按摩机构20协同对用户进行擦洗,提高擦洗效率。控制单元确定洗浴床10所处的姿态之后,分别确定人体背部区域的擦洗按摩机构20的背部擦洗控制信号、人体臀部区域的擦洗按摩机构20的臀部擦洗控制信号以及人体腿部区域的擦洗按摩机构20的腿部擦洗控制信号,并按照背部擦洗控制信号控制背部区域的擦洗按摩机构20对人体上部躯干进行擦洗按摩,按照臀部擦洗控制信号控制臀部区域的擦洗按摩机构对人体臀部进行擦洗按摩,按照腿部擦洗控制信号控制腿部区域的擦洗按摩机构对人体腿部进行擦洗按摩。通过多个擦洗按摩机构的协同擦洗工作,不仅可以更为全面、精细的擦洗相应部位,从而提高清洁程度,而且能够提高擦洗效率。
一些方式中,擦洗洗浴床10侧部的多个位置分别设置用于安装擦洗按摩机构20的安装部,擦洗按摩机构20可拆卸的安装于安装部。实际使用中,可根据用户身高、体型以及洗浴需求等条件,安装所需数量的擦洗按摩机构20,以便于利用合适数量的擦洗按摩机构20对用户进行擦洗按摩。
一些实施例中,压力传感器组件30包括压力传感器以及包覆压力传感器的包覆体31,包覆体31为由柔性材料制成的三维曲面结构,包覆体31形成有仿自然形态的孔隙。
如图4、5所示,本实施例中,在洗浴床10表面布设的压力传感器组件30,压力传感器组件30包括用于感测压力信号的压力传感器,压力传感器外包覆有柔性防水材料制成的包覆体31,包覆体31是利用3D打印技术制备出的三维曲面结构,三维曲面结构由若干单体310排列组合而成,每个单体310均为三维曲面结构,在x,y,z轴方向上能够准确传递受力变化,从而提高压力传感器检测压力信号的准确性。柔性防水材料制成的单体310能够在x,y,z轴方向上任意拉伸和压缩,且任一方向上的形变均可通过曲面结构传导力的变化量。
一些方式中,单体310的曲面结构为极小曲面,在曲面上各点的平均曲率均为零,该平均曲率由周期性的隐函数确定,在欧式空间中沿x,y,z轴方向呈现周期性的变化。其中,隐函数计算方法为:
如公式1,r为位置向量,hk为3×3的矩阵,Ak为函数的振幅,λk影响函数的周期,Pk为函数的相位移动量,函数值C控制周期曲面的偏置。其中,振幅Ak控制各函数在极小曲面单元内的占比,振幅较大的函数会主导极小曲面单元的形状;不同的向量hk决定了构成极小曲面单元的各个函数;λk控制极小曲面单元的大小,对λk进行调整可以使极小曲面单元在相同形状与孔隙率的条件下满足不同情况的需求;Pk控制极小曲面单元中心的位置;不同的常数C对应不同的极小曲面单元偏置,可以通过改变C的值控制极小曲面单元孔径大小,从而控制网状极小曲面单元的孔隙率。常量C为负数时结构进行内偏置,C为正数时结构进行外偏置,一般情况下C取0值。通过对以上参数的量化设计,能够准确地控制极小曲面单元的曲面形态、孔隙率等参数,实现力学性能的精准传递。
一些方式中,单体310形成有仿自然形态的孔隙,便于在洗浴过程中及时排水,降低湿润环境下对传感器检测精度的影响。
如图6-9所示,一些实施例中,擦洗按摩头21包括擦洗按摩部210、喷洒部211、暖风部212和轮廓扫描部213,喷洒部211设于擦洗按摩部210的中心凹进位置,暖风部212设于擦洗按摩部210的后上方,轮廓扫描部213设于擦洗按摩部210的后方。
本实施例中,擦洗按摩机构20包括擦洗臂22及擦洗臂22端部的擦洗按摩头21。其中,擦洗臂22具有七个自由度,能够沿预设的平躺轨迹、半躺轨迹或者坐姿轨迹移动,在移动过程中,擦洗按摩头21对洗浴床10上的用户进行擦洗,模拟护理人员手工搓洗。
擦洗按摩头21包括擦洗按摩部210、喷洒部211,暖风部212和轮廓扫描部213。其中,擦洗按摩部210用于在擦洗臂22移动过程中对人体施加擦洗力,模拟人工揉搓,实现自动搓澡与按摩。一些方式中,擦洗按摩头21包括底座和多个擦洗按摩单元2101,如图10所示,擦洗按摩单元2101通过弹性机构21010与底座相连接,在擦洗过程中,受与人体接触的压力作用,弹性机构21010产生形变,擦洗按摩单元2101可随人体体表呈高低错位形态,自动适应人体复杂的体表曲面,提供合适的擦洗力。
各擦洗按摩单元2101可拆卸的安装于底座上,擦洗按摩单元2101之间彼此独立设置,擦洗按摩单元2101的数量可根据擦洗部位和洗浴需求等条件灵活配置,可以理解的是,所设置的擦洗按摩单元2101的数量越多,与人体体表形态的适应性越强,例如,设置于人体躯干位置的擦洗按摩机构,其擦洗按摩部210可配置6个擦洗按摩单元2101,为相对平整的躯干体表进行大幅面的擦洗;设置于人体腿部位置的擦洗按摩机构,其擦洗按摩部210可配置8个擦洗按摩单元2101,针对体表曲面较多的腿部进行擦洗;设置于人体上肢位置的擦洗按摩机构,其擦洗按摩部210可配置10个擦洗按摩单元2101,针对体表曲线复杂的上肢胳膊进行擦洗,提供合适的擦洗力,达到良好的清洁效果。一些方式中,擦洗按摩单元2101可拆卸的包覆有擦洗按摩套,用于为人体提供适度的擦洗力或按摩力,通过更换不同的擦洗按摩套,可避免疾病传染,保持卫生。
一些方式中,各擦洗按摩单元2101围绕中心轴依次设置,擦洗过程中,擦洗按摩部210绕中心轴转动,在转动过程中,各擦洗按摩单元2101提供横向擦洗力和轴向旋转力,达到高效搓澡的效果,同时,能够为人体组织提供压力、牵张力、摩擦力、剪切力等力学刺激,起到促进组织康复的作用。另外,如图12所示,擦洗按摩单元2101呈空心掌形状,可以在内部形成空心的压力,类似于吸盘,擦洗过程中提供安全摩擦力,达到按摩效果。
一些实施方式中,擦洗按摩单元2101的不同区域设有刚度和透气性能不同的孔隙结构。如图11所示,沿从中心轴向外缘的方向,依次设置第一区域A、第二区域B和第三区域C,于第一区域A设置第一孔隙结构,于第二区域B设置第二孔隙结构,于第三区域设置第三孔隙结构。其中,第一孔隙结构、第二孔隙结构和第三孔隙结构均为三维孔隙结构,孔隙形态不同,刚度不同,透气性能不同,通过调整三种孔隙结构的形态、孔隙参数等不同的擦洗力和擦洗刚度,能够满足不同用户的擦洗按摩需求。在擦洗按摩部210的旋转擦洗过程中,不同的孔隙结构能够提供不同的力学刺激,例如,第一区域A的刚度大于第二区域B的刚度,第一区域A的刚度小于第三区域C的刚度,通过不同的擦洗刚度刺激人体组织恢复。各区域的孔隙结构选取、孔隙参数设置等均可根据用户自身情况和洗浴需求进行设置,具体结构和参数不做限定。
喷洒部211设于擦洗按摩部210的中心凹进位置,用于喷洒浴液或精油,配合擦洗按摩部210进行擦洗或按摩,提高擦洗效果和按摩效果,并可避免擦洗过程中喷嘴堵塞。
暖风部212位于擦洗按摩部210上方、靠后的位置,在擦洗过程中,能够避免影响擦洗按摩部210的擦洗,洗浴结束后,可利用暖风部212对人体进行快速烘干。
轮廓扫描部213设于擦洗按摩部210的后方,擦洗之前,通过旋转擦洗按摩头21,使得轮廓扫描部213面向人体,利用轮廓扫描部213对人体进行扫描,获取身体轮廓数据,并传输给控制单元,控制单元根据身体轮廓数据确定擦洗按摩头21的擦洗范围,使得擦洗按摩头21在擦洗范围内对人体进行擦洗、烘干等自动洗浴动作。
一些实施例中,洗浴床10包括姿态调节机构,姿态调节机构包括背部驱动单元、背部传动单元、腿部驱动单元和腿部传动单元。背部驱动单元通过背部传动单元与洗浴床10的背部支撑板12相连接,通过背部驱动单元动作,背部传动单元带动背部支撑板12上升或下降,腿部驱动单元通过腿部传动单元与洗浴床10的腿部支撑板相连接,通过腿部驱动单元动作,腿部传动单元带动腿部支撑板上升或下降,通过调节背部支撑板和腿部支撑板的位置,实现洗浴床10在平躺姿态、半躺姿态和坐姿态之间的姿态转换调整。
洗浴床10的背部支撑板12上设有辅助翻身部件13,姿态调节机构还包括翻身驱动单元,辅助翻身部件13能够在翻身驱动单元的驱动下执行升降动作,上升过程中实现辅助翻身功能。如图13所示,一些方式中,辅助翻身部件13包括四个凸起块,其中两个凸起块设置于背部支撑板12上与人体左侧背部相对应的位置,另外两个凸起块设置于背部支撑板12上与人体右侧背部相对应的位置,翻身驱动单元包括用于驱动左侧两个凸起块的左侧翻身驱动单元和用于驱动右侧两个凸起块的右侧翻身驱动单元,通过控制左侧翻身驱动单元驱动左侧两个凸起块上升,能够将人体左侧背部抬起,使得人体向右侧翻身,通过控制右侧翻身驱动单元驱动右侧两个凸起块上升,能够将人体右侧背部抬起,使得人体向左侧翻身。通过辅助翻身部件13能够模拟人手抬起后背的动作辅助翻身,便于辅助拖衣穿裤及洗浴过程中进行翻身;一些场景中,利用一侧的凸起块向一侧翻身时,该侧的凸起块上升至预定高度时,调整对侧的凸起块上升一定高度,以防止用户向一侧趴下,达到翻身后的位姿固定作用,模仿两位护理人员前后扶托用户的动作。
或者,通过向四个凸起块充气/放气的方式,实现以上动作或功能,且四个凸起内部可以根据人体生物力学原理设计成变刚度的结构,保证与人体接触部分舒适而不缺乏足够的支撑力。
一些实施例中,洗浴床10还包括高度调节机构,用于调节洗浴床10的高度,方便护理人员进行操作。如图1、14A、14B所示,为提高洗浴床10的防水性能和美观性,洗浴床10底部设有柔性波纹防护罩11,柔性波纹防护罩11可随洗浴床10的上升和下降进行拉伸和压缩,具有良好的密封性能。
一些方式中,为防止洗浴床10上的用户从洗浴床10上滑落,在洗浴床10的周侧设置有可调节的防护栏14,洗浴前,防护栏14下降至与洗浴床相同的高度,便于将用户转移至洗浴床10上,洗浴过程中,防护栏14上升至防护位置,避免用户摔落,保证洗浴过程中的安全性。
结合图15A、15B、15C所示,本实施例的智能擦洗按摩机器人的使用方法包括:
将洗浴床10与住所的床对接,放下防护栏14,将用户平移至洗浴床10上,将洗浴床10调整至坐姿态,将洗浴床10推至浴室;
将洗浴床10调整至平躺姿态,使得用户平躺于洗浴床10上,洗浴床10上的压力传感器组件30感测压力信号,并将压力信号传输至控制单元,控制单元根据压力信号确定洗浴床10当前所处姿态,根据当前所处姿态确定擦洗按摩机构20的控制信号,控制擦洗臂22按照平躺轨迹移动,移动过程中,轮廓扫描部213对人体进行轮廓扫描(如图15A),扫描之后,擦洗按摩机构20回到初始位置,避免遮挡淋浴等操作,并将身体轮廓数据传输至控制单元;控制单元根据身体轮廓数据,确定擦洗按摩部的擦洗范围;
利用淋浴头对用户进行淋浴之后,控制单元控制擦洗臂22按照平躺轨迹移动,移动过程中,擦洗按摩部210按照擦洗范围对人体体表进行擦洗,擦洗过程中,可配合喷洒部211喷洒浴液等辅助洗净身体。当判断平躺姿态下擦洗结束后,可利用辅助翻身机构辅助翻身,翻身之后,利用轮廓扫描部213重新对人体进行轮廓扫描,以使控制单元根据翻身后的身体轮廓数据,确定翻身后的擦洗范围,并控制擦洗按摩部210对翻身后的用户进行擦洗。此外,还可以将洗浴床10调整至半躺姿态或坐姿态,在这种姿态下利用擦洗按摩机构20对用户进行擦洗,具体擦洗过程仅作示例性说明,不做具体限定。
擦洗结束之后,可更换擦洗按摩单元2101,利用更换后的擦洗按摩单元2101对用户进行辅助按摩,在按摩过程中,擦洗按摩部210对人体组织产生压力、牵张力、摩擦力和剪切力等力学刺激,能够促进肌骨系统的保健和康复。
按摩结束之后,利用淋浴头对用户进行冲洗,然后利用暖风部212进行烘干。整个过程结束之后,将洗浴床10调整至坐姿态,推回至住所。
需要说明的是,以上使用方法仅作示例性说明,具体使用时,可根据实际情况进行灵活调整。例如,先淋浴,擦洗特定部位后再淋浴,继续擦洗其他部位,再淋浴……,各部位擦洗结束后,进行按摩等;或者,先淋浴,然后利用多个擦洗按摩机构进行身体各部位的同时擦洗,擦洗结束后,利用多个擦洗按摩机构进行全身的按摩等等,具体方式不做限定。利用本实施例的智能擦洗按摩机器人,能够辅助用户完成擦洗、按摩等洗浴过程,洗浴效果良好,使用方便,降低人工洗浴强度。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本公开的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
另外,为简化说明和讨论,并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解,在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外,可以以框图的形式示出装置,以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解,并且这也考虑了以下事实,即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即,这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如,电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下,对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此,这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如,其它存储器架构(例如,动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能擦洗按摩机器人,其特征在于,包括:
洗浴床,表面不同区域布设有压力传感器组件;
擦洗按摩机构,设于所述洗浴床侧部,所述擦洗按摩机构包括擦洗臂以及设于所述擦洗臂端部的擦洗按摩头;
控制单元,用于接收所述压力传感器组件的压力信号,根据所述压力信号确定所述洗浴床所处姿态,根据所述洗浴床所处姿态,确定所述擦洗按摩机构的控制信号,以及根据所述控制信号控制所述擦洗按摩机构按照预定擦洗模式对所述洗浴床上的用户进行擦洗。
2.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
所述洗浴床上与人体背部、臀部、腿部对应的区域分别布设有第一压力传感器组件、第二压力传感器组件和第三压力传感器组件;
所述控制单元,用于分别接收所述第一压力传感器组件、第二压力传感器组件和第三压力传感器组件的第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号,根据所述第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号,确定所述洗浴床处于平躺姿态、半躺姿态或者坐姿态,根据所述洗浴床所处姿态,确定所述擦洗按摩机构的平躺控制信号、半躺控制信号或者坐姿控制信号,以及根据所述平躺控制信号、半躺控制信号或者坐姿控制信号控制所述擦洗按摩机构按照预定平躺擦洗模式、半躺擦洗模式或者坐姿擦洗模式对所述洗浴床上的用户进行擦洗。
3.根据权利要求2所述的机器人,其特征在于,
所述控制单元,用于当判断所述第一压力信号、第二压力信号和第三压力信号中的两两信号之差在第一范围内时,确定所述洗浴床处于平躺姿态;当判断所述第一压力信号与第二压力信号之差在第二范围内、且所述第二压力信号大于第一预设值时,确定所述洗浴床处于半躺姿态;当判断所述第一压力信号与第二压力信号之差在第三范围内、且所述第二压力信号大于第二预设值时,确定所述洗浴床处于坐姿态。
4.根据权利要求3所述的机器人,其特征在于,
所述控制单元,用于根据所述平躺控制信号,控制所述擦洗臂按照预设的平躺轨迹移动,控制所述擦洗按摩头沿所述平躺轨迹移动过程中对所述用户进行擦洗;或者,根据所述半躺控制信号,控制所述擦洗臂按照预设的半躺轨迹移动,控制所述擦洗按摩头沿所述半躺轨迹移动过程中对所述用户进行擦洗;或者,根据所述坐姿控制信号,控制所述擦洗臂按照预设的坐姿轨迹移动,控制所述擦洗按摩头沿所述坐姿轨迹移动过程中对所述用户进行擦洗。
5.根据权利要求1所述的机器人,其特征在于,
所述洗浴床上与人体背部、臀部、腿部对应的区域侧部分别设置所述擦洗按摩机构,
所述控制单元,用于根据所述洗浴床所处姿态,确定各擦洗按摩机构的控制信号,以及根据各控制信号对应控制各擦洗按摩机构按照预定擦洗模式对用户进行擦洗。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的机器人,其特征在于,所述压力传感器组件包括压力传感器以及包覆所述压力传感器的包覆体,所述包覆体为由柔性材料制成的三维曲面结构,所述包覆体形成有仿自然形态的孔隙。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的机器人,其特征在于,所述擦洗按摩头包括擦洗按摩部、喷洒部、暖风部和轮廓扫描部,所述喷洒部设于所述擦洗按摩部的中心凹进位置,所述暖风部设于所述擦洗按摩部的后上方,所述轮廓扫描部设于所述擦洗按摩部的后方。
8.根据权利要求7所述的机器人,其特征在于,所述擦洗按摩部包括底座和多个擦洗按摩单元,各擦洗按摩单元通过弹性件与所述底座可拆卸式连接,使得擦洗过程中各擦洗按摩单元在弹性件的变形作用下,与人体体表曲面相适应。
9.根据权利要求8所述的机器人,其特征在于,所述擦洗按摩单元呈空心掌形状,所述擦洗按摩单元的不同区域设有刚度和透气性能不同的孔隙结构。
10.根据权利要求7所述的机器人,其特征在于,所述轮廓扫描部用于扫描人体轮廓,获得身体轮廓数据;
所述控制单元,用于根据人体轮廓数据,确定所述擦洗按摩部的擦洗范围,控制所述擦洗按摩部在所述擦洗范围内进行擦洗。
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