CN211722503U - 一种辅助运动床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种辅助运动床。活动不便者要使用现有辅助锻炼器械时必须离开病床进行锻炼，十分不便。本实用新型包括床架、床板组件、脚部运动机构、背板驱动件和肩部运动机构。床板组件包括背板、空槽填补板、臀板、腿板和脚板。脚部运动机构包括限位斜块、第一限位电磁铁、第二限位电磁铁、电动推杆、第一铰杆、第二铰杆和推杆架。肩部运动机构包括肩宽调节杆、双向螺母管、摆臂杆、绑臂件、肩宽调节驱动件和摆臂驱动件。本实用新型既能作为普通的床使用，又能够辅助使用者坐起并进行肩关节、膝关节及踝关节的辅助运动。进而能够使得行动不便者在不离开病床的情况下即可进行关节锻炼。

Description

一种辅助运动床

技术领域

本实用新型属于辅助运动器械技术领域，具体涉及一种辅助运动床。

背景技术

身体因疾病或意外伤害可能须要长时间卧床休养时，常因身体手脚疏于活动，造成各部位肌肉萎缩无力。因此，医护人员需要经常为活动不便者进行辅助锻炼，这一过程大大增大了医护人员的工作量，降低了医疗效率。此外当前也存在一些辅助锻炼器械，但是活动不便者要使用这些设备时必须有人辅助其离开病床进行锻炼，这同样需要耗费较大的人力。并且，现有运动辅助器械大多只能进行单个部位的辅助运动。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种辅助运动床。

本实用新型包括床架、床板组件、脚部运动机构、背板驱动件和肩部运动机构。所述的床板组件包括背板、空槽填补板、臀板、腿板和脚板。所述的臀板与床架固定。所述背板的内侧边缘与臀板的一侧边缘铰接。背板由背板驱动件驱动。两块腿板的内端均与臀板的另一侧边缘通过第一铰接轴铰接。两块腿板的外端与两块脚板的内端边缘分别通过第二铰接轴铰接。背板上开设有两个让位槽。两块空槽填补板对中固定在床架上，且与背板上的两个让位槽分别沿第一铰接轴线的周向对齐。空槽填补板上开设有安置缺口。

所述的脚部运动机构包括限位斜块、第一限位电磁铁、第二限位电磁铁、电动推杆、第一铰杆、第二铰杆和推杆架。两根第一铰杆分别位于床架的两侧，且一端与两块腿板的内端分别通过第三铰接轴铰接，另一端与两根第二铰杆的一端分别通过第四铰接轴铰接。两根第二铰杆的另一端与两块脚板的外端分别通过第五铰接轴铰接。所述第一铰接轴的轴线与第三铰接轴的轴线共线。两个第一限位电磁铁与床架的两侧分别固定，且分别位于两根第一铰杆的下方。两根第一铰杆上均固定有第一限位铁块。所述的限位斜块与床架固定，且位于臀板的下方。所述限位斜块的工作侧面倾斜朝上，且与水平面的夹角为θ，40°≤θ≤70°。所述限位斜块的工作侧面上嵌有两个第二限位电磁铁。两块腿板的底面上均固定有第二限位铁块。两个电动推杆的外壳均与床架的尾端构成转动副。两个电动推杆的推出杆与两块脚板的顶面分别通过第六铰接轴铰接。

所述的肩部运动机构包括肩宽调节杆、双向螺母管、摆臂杆、绑臂件、肩宽调节驱动件和摆臂驱动件。同轴设置的两根肩宽调节杆均与背板的底面构成滑动副。两根肩宽调节杆对中设置在背板上，且轴线平行于床架的宽度方向。两根肩宽调节杆的相对端设置有旋向相反的外螺纹。位于两根肩宽调节杆之间的双向螺母管与背板构成转动副。双向螺母管由肩宽调节驱动件驱动。双向螺母管内壁的两端设置有旋向相反的内螺纹。双向螺母管内壁两端的内螺纹与两根肩宽调节杆上的外螺纹分别构成螺旋副。两根摆臂杆的内端与两根肩宽调节杆的相背端分别通过第七铰接轴铰接。两根摆臂杆由摆臂驱动件驱动。两个绑臂件与两根摆臂杆的外端分别固定。两个绑臂件分别位于背板上的两个让位槽内。

进一步地，所述的第一铰接轴轴线到限位斜块工作侧面的间距等于腿板底面到第一铰接轴轴线的距离。所述的第三铰接轴轴线到第四铰接轴轴线的距离等于第二铰接轴轴线到第五铰接轴轴线的距离。第二铰接轴轴线到第三铰接轴轴线的距离等于第四铰接轴轴线到第五铰接轴轴线的距离。所述限位斜块的工作侧面倾斜朝上，且与水平面成60°角。第六铰接轴轴线到第二铰接轴的距离小于第六铰接轴轴线到第五铰接轴的距离。

进一步地，所述的脚部运动机构还包括锁位电磁铁。两个锁位电磁铁均固定在床架顶部的尾端。两块脚板顶面的外端均嵌有锁位铁块。两块锁位铁块与两个锁位电磁铁分别位置对应。

进一步地，所述的背板驱动件包括翻转电机、翻转丝杠、翻转连杆、翻转滑架和翻转滑块。所述的翻转滑架与床架固定。所述的翻转丝杠支承在翻转滑架上。所述的翻转电机固定在翻转滑架上。翻转电机的输出轴与翻转丝杠的一端固定。翻转滑块与翻转滑架构成滑动副，且与翻转丝杠构成螺旋副。翻转连杆的一端与翻转滑块铰接，另一端与背板铰接。

进一步地，所述的肩宽调节驱动件包括主动齿轮、从动齿轮和肩宽调节电机。所述的肩宽调节电机与背板固定。所述的主动齿轮、从动齿轮与肩宽调节电机的输出轴、双向螺母管分别固定。所述的主动齿轮与从动齿轮啮合。所述的摆臂驱动件包括摆臂电机、摆臂丝杠、摆臂连杆、摆臂滑架和摆臂滑块。所述的摆臂滑架与背板固定。所述的摆臂丝杠支承在摆臂滑架上，且轴线位于两根摆臂杆的对称面上。所述的摆臂电机固定在摆臂滑架上。摆臂电机的输出轴与摆臂丝杠的一端固定。所述的摆臂滑块与摆臂滑架构成滑动副，且与摆臂丝杠构成螺旋副。两根摆臂连杆的一端均与摆臂滑块铰接，另一端与两根摆臂杆的中部分别铰接。

进一步地，让位槽的横截面由第一圆弧段、第二圆弧段、第一连接线段、第二连接线段、第三连接线段和第四连接线段。第一圆弧段的圆心角为120°，且第一个端点与圆心沿背板的宽度方向对齐。第一圆弧段的半径为r₁，8mm≤r₁≤20mm。第二圆弧段的圆心角为120°，且第一个端点与圆心沿背板的宽度方向对齐。第一圆弧段的半径为r₂。r₂＞r₁。第一圆弧段的圆心与第二圆弧段的圆心沿背板的长度对齐。第一连接线段沿背板的宽度方向设置，且一端端点与第一圆弧的第一个端点重合。第二连接线段的两端端点与第二圆弧段的第一个端点、第一连接线段的另一端端点分别重合。第三连接线段沿第一圆弧段的径向设置，且一端端点与第一圆弧的第二个端点重合。第四连接线段的两端端点与第二圆弧段的第二个端点、第三连接线段的另一端端点分别重合。第一连接线段及第三连接线段的长度均为a，a＝r₂-r₁，8mm≤a≤15mm。第一连接线段及第三连接线段的长度均为b，8mm≤b≤20mm。两个让位槽横截面上的第一圆弧槽位于两个让位槽横截面上的第二圆弧槽之间。

进一步地，所述的绑臂件由绑柱和绑带组成。所述的绑柱固定在第二旋块上。两根绑带的内端均与绑柱固定，外端上设置有魔术贴。绑柱远离摆臂杆的侧面与背板的顶面平齐。

进一步地，初始状态下，背板、臀板、腿板及脚板均水平设置；两个锁位电磁铁与两块脚板上的锁位铁块分别吸合；第一限位电磁铁与两根第一铰杆上的第一限位铁块分别吸合。两块空槽填补板分别位于背板上的两个让位槽内，空槽填补板上的安置缺口与让位槽的内侧壁合围成一个绑臂件安置空间。两个绑臂件分别位于两个绑臂件安置空间内。

本实用新型具有的有益效果是：

1、本实用新型既能作为普通的床使用，又能够辅助使用者坐起并进行肩关节、膝关节及踝关节的辅助运动。进而能够使得行动不便者在不离开病床的情况下即可进行关节锻炼。

2、本实用新型的腿板在初始状态下刚好位于平行四边形机构的死点，进而使得单独作用在腿板上的力无法带动其运动，大大增强了本实用新型作为普通床体使用时的负载承受能力。

3、本实用新型通过变换平行四边形机构的固定杆，进而以同一个动力源完成两种不同的腿部动作，实现膝关节和踝关节的辅助运动。

4、本实用新型能够调节两根摆臂杆的间距，从而使得摆臂杆能够模仿不同肩宽使用者的大臂运动轨迹，从而满足不同身高、体型使用者的需求。

附图说明

图1为本实用新型在初始状态下的立体示意图；

图2为本实用新型在初始状态下的俯视示意图；

图3为本实用新型在进行辅助运动状态下的立体示意图；

图4为本实用新型在进行辅助运动状态下的侧面示意图；

图5为本实用新型中让位槽横截面的示意图。

图6为本实用新型中肩部运动机构的结构示意图。

图7为本实用新型中肩部运动机构的俯视示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、2和5所示，一种辅助运动床，包括床架1、床板组件2、脚部运动机构3、背板驱动件4和肩部运动机构5。床板组件2包括背板2-1、空槽填补板2-2、臀板2-3、腿板2-4和脚板2-5。臀板2-3与床架1的中部固定。背板2-1的内侧边缘与臀板2-3的一侧边缘铰接。两块腿板2-4的内端均与臀板2-3的另一侧边缘通过第一铰接轴铰接。两块腿板2-4的外端与两块脚板2-5的内端边缘分别通过第二铰接轴铰接。腿板2-4的长度等于500mm。背板2-1上开设有对中设置的两个让位槽。让位槽的横截面由第一圆弧段2-1-1、第二圆弧段2-1-2、第一连接线段2-1-3、第二连接线段2-1-4、第三连接线段2-1-5和第四连接线段2-1-6。第一圆弧段2-1-1的圆心角为120°，且第一个端点与圆心沿背板的宽度方向(即连线垂直于第一铰接轴轴线)对齐。第一圆弧段2-1-1的半径为r₁，r₁＝16mm。第二圆弧段2-1-2的圆心角为120°，且第一个端点与圆心沿背板的宽度方向(即连线垂直于第一铰接轴轴线)对齐。第一圆弧段2-1-1的半径为r₂。r₂＞r₁。第一圆弧段2-1-1的圆心与第二圆弧段2-1-2的圆心沿背板的长度对齐。第一连接线段2-1-3沿背板的宽度方向设置，且一端端点与第一圆弧的第一个端点重合。第二连接线段2-1-4的两端端点与第二圆弧段2-1-2的第一个端点、第一连接线段2-1-3的另一端端点分别重合。第三连接线段2-1-5沿第一圆弧段2-1-1的径向设置，且一端端点与第一圆弧的第二个端点重合。第四连接线段2-1-6的两端端点与第二圆弧段2-1-2的第二个端点、第三连接线段2-1-5的另一端端点分别重合。第一连接线段2-1-3及第三连接线段2-1-5的长度均为a，a＝r₂-r₁＝12mm。第一连接线段2-1-3及第三连接线段2-1-5的长度均为b(b即为肩宽调节范围)，b＝10mm。

两个让位槽横截面上的第一圆弧槽位于两个让位槽横截面上的第二圆弧槽之间。两块空槽填补板2-2对中固定在床架上，且与背板上的两个让位槽分别沿第一铰接轴线的周向对齐。空槽填补板2-2上开设有安置缺口。背板2-1、空槽填补板2-2、臀板2-3、腿板2-4和脚板2-5构成能够辅助使用者坐起的床板。在背板2-1水平的状态下，两块空槽填补板2-2分别位于背板上的两个让位槽内，空槽填补板2-2上的安置缺口与让位槽的第一圆弧段2-1-1对应侧面、第三线段对应侧面合围成一个绑臂件5-4安置空间。从而避免使用者躺在床板组件上时因让位槽的存在而感到不舒适。

如图1、2、3和4所示，脚部运动机构3包括限位斜块3-1、第一限位电磁铁3-2、第二限位电磁铁、电动推杆3-3、锁位电磁铁3-4、第一铰杆3-5、第二铰杆3-6和推杆架3-7。两根第一铰杆3-5分别位于床架1顶部的两侧，且一端与两块腿板2-4的内端分别通过第三铰接轴铰接，另一端与两根第二铰杆3-6的一端分别通过第四铰接轴铰接。两根第二铰杆3-6的另一端与两块脚板2-5的外端分别通过第五铰接轴铰接。第一铰接轴轴线与第三铰接轴轴线共线。第三铰接轴轴线到第四铰接轴轴线的距离等于第二铰接轴轴线到第五铰接轴轴线的距离。第二铰接轴轴线到第三铰接轴轴线的距离等于第四铰接轴轴线到第五铰接轴轴线的距离。从而使得第一铰杆3-5、第二铰杆3-6、腿板2-4、脚板2-5构成了平行四边形机构。

两个第一限位电磁铁3-2与床架1顶部的两侧分别固定，且分别位于两根第一铰杆3-5的下方。第一铰杆3-5靠近对应第一限位电磁铁3-2侧面上嵌有第一限位铁块。通过第一限位电磁铁3-2与第一限位铁块的吸合，能够使得第一铰杆3-5与床架1固定，从而成为平行四边形机构中的固定杆。

限位斜块3-1与床架1固定，且位于臀板2-3的下方。限位斜块3-1靠近床架1尾端的工作侧面倾斜朝上，且与水平面成60°角。第一铰接轴轴线到限位斜块3-1工作侧面的间距等于腿板2-4底面到第一铰接轴轴线的距离。限位斜块3-1能够使得腿板2-4被限位在与水平面成60°角的位置。

限位斜块3-1的工作侧面上嵌有两个第二限位电磁铁。两块腿板2-4的底面上均嵌有第二限位铁块。两个第二限位电磁铁与两块第二限位铁块分别沿第一铰接轴的周向对齐。通过第二限位电磁铁与第二限位铁块的吸合，能够使得腿板2-4与床架1固定，从而成为平行四边形机构中的固定杆。

两根推杆架3-7的底端均与床架1顶部的尾端固定，顶端与两个电动推杆3-3的外壳分别构成转动副。两个电动推杆3-3的推出杆与两块脚板2-5的顶面分别通过第六铰接轴铰接。第六铰接轴轴线到第二铰接轴的距离小于第六铰接轴轴线到第五铰接轴的距离。当第一限位电磁铁3-2与第一限位铁块的吸合时，电动推杆3-3的伸缩能够驱动两块腿板2-4保持水平的运动，从而使得使用者坐起后，脚掌能够具有水平的支撑。当第二限位电磁铁与第二限位铁块的吸合时，电动推杆3-3的伸缩能够驱动两块腿板2-4翻转，从而实现对使用者踝关节的辅助运动。

两个锁位电磁铁3-4均固定在床架1顶部的尾端。两块脚板2-5顶面的外端均嵌有锁位铁块。两块锁位铁块与两个锁位电磁铁3-4分别位置对应，即当脚板2-5、腿板2-4均水平的状态下，锁位铁块与锁位电磁铁3-4接触。

如图1、2和4所示，背板驱动件4包括翻转电机4-1、翻转丝杠、翻转连杆4-2、翻转滑架4-3和翻转滑块4-4。沿床架1长度方向设置的翻转滑架4-3与床架1固定。翻转丝杠支承在翻转滑架4-3上，且位于背板2-1的正下方。翻转电机4-1固定在翻转滑架4-3上。翻转电机4-1的输出轴与翻转丝杠的一端固定。翻转滑块4-4的中部与翻转滑架4-3构成滑动副，且与翻转丝杠构成螺旋副。两根翻转连杆4-2的一端与翻转滑块4-4的两端分别铰接，另一端与背板2-1底面的两端边缘处铰接。通过翻转电机4-1的转动能够驱动背板2-1翻转。

如图1、3、4、6和7所示，肩部运动机构5包括肩宽调节杆5-1、双向螺母管5-2、摆臂杆5-3、绑臂件5-4、肩宽调节驱动件和摆臂驱动件。同轴设置的两根肩宽调节杆5-1均与背板的底面构成滑动副。两根肩宽调节杆5-1对中设置在背板上，且轴线平行于床架的宽度方向。两根肩宽调节杆5-1的相对端设置有旋向相反的外螺纹。位于两根肩宽调节杆5-1之间的双向螺母管5-2与背板构成转动副。双向螺母管5-2内壁的两端设置有旋向相反的内螺纹。双向螺母管5-2内壁两端的内螺纹与两根肩宽调节杆5-1上的外螺纹分别构成螺旋副。当双向螺母管5-2转动时，两根肩宽调节杆5-1沿相反的方向同时滑动。两根摆臂杆5-3的内端与两根肩宽调节杆5-1的相背端分别通过第七铰接轴铰接。绑臂件5-4由绑柱和绑带组成。绑柱固定在第二旋块上。两根绑带的内端均与绑柱固定，外端上设置有魔术贴。两个绑臂件5-4内的绑柱与两根摆臂杆5-3的外端分别固定。两个绑臂件5-4分别位于背板上的两个让位槽内。绑柱远离摆臂杆5-3的侧面与背板的顶面平齐。绑柱的直径小于或等于a。

肩宽调节驱动件包括主动齿轮5-5、从动齿轮5-6和肩宽调节电机5-7。肩宽调节电机5-7与背板固定。主动齿轮5-5、从动齿轮5-6与肩宽调节电机5-7的输出轴、双向螺母管5-2分别固定。主动齿轮5-5与从动齿轮5-6啮合。摆臂驱动件包括摆臂电机5-8、摆臂丝杠5-9、摆臂连杆5-10、摆臂滑架5-11和摆臂滑块5-12。沿背板宽度方向设置的摆臂滑架5-11与背板固定。摆臂丝杠5-9支承在摆臂滑架5-11上，且轴线位于两根摆臂杆5-3的对称面上。摆臂电机5-8固定在摆臂滑架5-11上。摆臂电机5-8的输出轴与摆臂丝杠5-9的一端固定。摆臂滑块5-12与摆臂滑架5-11构成滑动副，且与摆臂丝杠5-9构成螺旋副。两根摆臂连杆5-10的一端均与摆臂滑块5-12铰接，另一端与两根摆臂杆5-3的中部分别铰接。通过摆臂电机5-8的转动能够驱动两根摆臂杆5-3同步反方向翻转。

肩部运动机构5能够调节两根摆臂杆5-3的间距，从而使得摆臂杆5-3能够模仿不同肩宽的使用者的大臂摆动轨迹，实现肩关节的辅助运动。

初始状态下，背板2-1、臀板2-3、腿板2-4及脚板2-5均水平设置；两个锁位电磁铁3-4与两块脚板2-5上的锁位铁块分别吸合；第一限位电磁铁3-2与两根第一铰杆3-5上的第一限位铁块分别吸合；此时，第一铰杆3-5、第二铰杆3-6、腿板2-4及脚板2-5连成一条直线，平行四边形机构到达死点状态，单独作用在腿板2-4或第二铰杆3-6上的力无法带动平行四边形机构运动。在使用者平躺时脚部仅与腿板2-4接触，脚板2-5受力很小，而作用在腿板2-4上的力又无法驱动平行四边形运动，故平行四边形机构死点的设计能够大大增强本实用新型在初始状态下的负载能力。

此外，初始状态下，绑臂件5-4位于对应的空槽填补板2-2上安置缺口与对应让位槽合围成的绑臂件5-4安置空间内(在肩宽调节驱动件和摆臂驱动件配合下，绑臂件5-4能够到达让位槽内的任意位置，故能够实现绑臂件5-4与绑臂件5-4安置空间的对齐)。由于绑臂件5-4与背板平齐，故绑臂件5-4安置空间造成的缺口被绑臂件5-4填补，从而提高了本实用新型在作为普通床体是的舒适程度。

本实用新型的工作原理如下：

步骤一、锁位电磁铁3-4断电，两个电动推杆3-3同步推出，使得两块腿板2-4及两根第二铰杆3-6翻转，两块脚板2-5保持水平运动。同时，翻转电机4-1转动，使得背板2-1向上翻转。使用者随着背板2-1、腿板2-4及脚板2-5的运动逐渐坐起。

步骤二、两块腿板2-4均与限位斜块3-1接触后，两个电动推杆3-3停止运动，两个第二限位电磁铁通电与两块腿板2-4上的第二限位铁块吸合。背板2-1翻转至与水平面成60°角的状态后，翻转电机4-1停转。此时，使用者呈完全坐起的状态(背部与水平面呈60°角，小腿与水平面成60°角)。

步骤三、肩宽调节电机5-7转动，使得两根第七铰接轴(摆臂杆5-3与肩宽调节杆5-1的铰接轴)轴线的间距等于使用者的胸宽(两腋下的间距)。

步骤四、摆臂电机5-8转动，使得两根摆臂杆5-3均与背板的宽度方向(垂直于第一铰接轴轴线的方向)平行。之后，摆臂电机5-8停转，用两个绑臂件5-4上的绑带分别绑住使用者的两个大臂。

步骤五、同步进行脚部辅助运动和肩关节辅助运动。

步骤六、解开两个绑臂件5-4上的绑带与使用者的两个大臂的相对固定。肩宽调节电机5-7及摆臂电机5-8同步转动，使得绑臂件5-4运动至同时与让位槽的第一圆弧段2-1-1对应侧面、第三线段对应侧面接触，此时绑臂件5-4与对应空槽填补板上的安置缺口沿第一铰接轴的周向对齐。

步骤七、两个电动推杆3-3同步缩回，使得两块腿板2-4及两根第二铰杆3-6翻转，两块脚板2-5保持水平运动，直到腿板2-4达到水平状态。同时，翻转电机4-1转动，使得背板2-1向下翻转，直到背板2-1达到水平状态。之后，锁位电磁铁3-4通电。

脚部辅助运动的具体原理如下：

(1)两个第一限位电磁铁3-2断电，两个第二限位电磁铁通电，此时，第一铰杆3-5、第二铰杆3-6、腿板2-4、脚板2-5所组成的平行四边形机构中固定杆由第一铰杆3-5变为腿板2-4，脚板2-5的运动方式由保持水平状态移动变为翻转运动。两个电动推杆3-3中的一个作为第一电动推杆3-3，另一个作为第二电动推杆3-3。

(2)第一电动推杆3-3缩回，直至第一电动推杆3-3对应的脚板2-5与水平面成30°角。

(3)第二电动推杆3-3缩回，直至第二电动推杆3-3对应的脚板2-5与水平面成30°角。同时，第一电动推杆3-3推出，直至第一电动推杆3-3对应的脚板2-5回复到水平状态。

(4)第一电动推杆3-3缩回，直至第一电动推杆3-3对应的脚板2-5与水平面成30°角。同时，第二电动推杆3-3推出，直至第二电动推杆3-3对应的脚板2-5回复到水平状态。

(5)重复执行步骤(3)和(4)十次后，进入步骤(6)

(6)第一电动推杆3-3推出，使得第一电动推杆3-3对应的脚板2-5回复到水平状态。

(7)两个第一限位电磁铁3-2通电，两个第二限位电磁铁断电，使得第一铰杆3-5、第二铰杆3-6、腿板2-4、脚板2-5所组成的平行四边形机构中固定杆由腿板2-4变为第一铰杆3-5，脚板2-5的运动方式由翻转运动变为保持水平状态移动。

(8)第一电动推杆3-3缩回，直至第一电动推杆3-3对应的腿板2-4与水平面成30°角。

(9)第二电动推杆3-3缩回，直至第二电动推杆3-3对应的脚板2-5与水平面成30°角。同时，第一电动推杆3-3推出，直至第一电动推杆3-3对应的脚板2-5与限位斜块3-1的工作侧面接触。

(10)第一电动推杆3-3缩回，直至第一电动推杆3-3对应的脚板2-5与水平面成30°角。同时，第二电动推杆3-3推出，直至第二电动推杆3-3对应的脚板2-5与限位斜块3-1的工作侧面接触。

(11)重复执行步骤(9)和(10)十次后，进入步骤(12)。

(12)第一电动推杆3-3推出，直至第一电动推杆3-3对应的脚板2-5与限位斜块3-1的工作侧面接触。脚部辅助运动结束。

肩部辅助运动的具体原理如下：

(1)摆臂电机正转，使得摆臂杆翻转至与床架的宽度方向平行，从而带动使用者的大臂摆动至与肩部平齐的状态。

(2)摆臂电机反转，使得摆臂杆翻转至与背板的宽度方向平行，从而带动使用者的大臂摆动至与身体侧部贴合的状态。

(3)重复执行步骤(1)和(2)十次后，肩部辅助运动结束。

Claims (9)

1.一种辅助运动床，包括床架、床板组件、脚部运动机构、背板驱动件和肩部运动机构；其特征在于：所述的床板组件包括背板、空槽填补板、臀板、腿板和脚板；所述的臀板与床架固定；所述背板的内侧边缘与臀板的一侧边缘铰接；背板由背板驱动件驱动；两块腿板的内端均与臀板的另一侧边缘通过第一铰接轴铰接；两块腿板的外端与两块脚板的内端边缘分别通过第二铰接轴铰接；背板上开设有两个让位槽；两块空槽填补板对中固定在床架上，且与背板上的两个让位槽分别沿第一铰接轴线的周向对齐；空槽填补板上开设有安置缺口；

所述的脚部运动机构包括限位斜块、第一限位电磁铁、第二限位电磁铁、电动推杆、第一铰杆、第二铰杆和推杆架；两根第一铰杆分别位于床架的两侧，且一端与两块腿板的内端分别通过第三铰接轴铰接，另一端与两根第二铰杆的一端分别通过第四铰接轴铰接；两根第二铰杆的另一端与两块脚板的外端分别通过第五铰接轴铰接；所述第一铰接轴的轴线与第三铰接轴的轴线共线；两个第一限位电磁铁与床架的两侧分别固定，且分别位于两根第一铰杆的下方；两根第一铰杆上均固定有第一限位铁块；所述的限位斜块与床架固定，且位于臀板的下方；所述限位斜块的工作侧面倾斜朝上，且与水平面的夹角为θ，40°≤θ≤70°；所述限位斜块的工作侧面上嵌有两个第二限位电磁铁；两块腿板的底面上均固定有第二限位铁块；两个电动推杆的外壳均与床架的尾端构成转动副；两个电动推杆的推出杆与两块脚板的顶面分别通过第六铰接轴铰接；

所述的肩部运动机构包括肩宽调节杆、双向螺母管、摆臂杆、绑臂件、肩宽调节驱动件和摆臂驱动件；同轴设置的两根肩宽调节杆均与背板的底面构成滑动副；两根肩宽调节杆对中设置在背板上，且轴线平行于床架的宽度方向；两根肩宽调节杆的相对端设置有旋向相反的外螺纹；位于两根肩宽调节杆之间的双向螺母管与背板构成转动副；双向螺母管由肩宽调节驱动件驱动；双向螺母管内壁的两端设置有旋向相反的内螺纹；双向螺母管内壁两端的内螺纹与两根肩宽调节杆上的外螺纹分别构成螺旋副；两根摆臂杆的内端与两根肩宽调节杆的相背端分别通过第七铰接轴铰接；两根摆臂杆由摆臂驱动件驱动；两个绑臂件与两根摆臂杆的外端分别固定；两个绑臂件分别位于背板上的两个让位槽内。

2.根据权利要求1所述的一种辅助运动床，其特征在于：所述的第一铰接轴轴线到限位斜块工作侧面的间距等于腿板底面到第一铰接轴轴线的距离；所述的第三铰接轴轴线到第四铰接轴轴线的距离等于第二铰接轴轴线到第五铰接轴轴线的距离；第二铰接轴轴线到第三铰接轴轴线的距离等于第四铰接轴轴线到第五铰接轴轴线的距离；所述限位斜块的工作侧面倾斜朝上，且与水平面成60°角；第六铰接轴轴线到第二铰接轴的距离小于第六铰接轴轴线到第五铰接轴的距离。

3.根据权利要求1所述的一种辅助运动床，其特征在于：所述的脚部运动机构还包括锁位电磁铁；两个锁位电磁铁均固定在床架顶部的尾端；两块脚板顶面的外端均嵌有锁位铁块；两块锁位铁块与两个锁位电磁铁分别位置对应。

4.根据权利要求1所述的一种辅助运动床，其特征在于：所述的背板驱动件包括翻转电机、翻转丝杠、翻转连杆、翻转滑架和翻转滑块；所述的翻转滑架与床架固定；所述的翻转丝杠支承在翻转滑架上；所述的翻转电机固定在翻转滑架上；翻转电机的输出轴与翻转丝杠的一端固定；翻转滑块与翻转滑架构成滑动副，且与翻转丝杠构成螺旋副；翻转连杆的一端与翻转滑块铰接，另一端与背板铰接。

5.根据权利要求1所述的一种辅助运动床，其特征在于：所述的肩宽调节驱动件包括主动齿轮、从动齿轮和肩宽调节电机；所述的肩宽调节电机与背板固定；所述的主动齿轮、从动齿轮与肩宽调节电机的输出轴、双向螺母管分别固定；所述的主动齿轮与从动齿轮啮合。

6.根据权利要求1所述的一种辅助运动床，其特征在于：所述的摆臂驱动件包括摆臂电机、摆臂丝杠、摆臂连杆、摆臂滑架和摆臂滑块；所述的摆臂滑架与背板固定；所述的摆臂丝杠支承在摆臂滑架上，且轴线位于两根摆臂杆的对称面上；所述的摆臂电机固定在摆臂滑架上；摆臂电机的输出轴与摆臂丝杠的一端固定；所述的摆臂滑块与摆臂滑架构成滑动副，且与摆臂丝杠构成螺旋副；两根摆臂连杆的一端均与摆臂滑块铰接，另一端与两根摆臂杆的中部分别铰接。

7.根据权利要求1所述的一种辅助运动床，其特征在于：让位槽的横截面由第一圆弧段、第二圆弧段、第一连接线段、第二连接线段、第三连接线段和第四连接线段；第一圆弧段的圆心角为120°，且第一个端点与圆心沿背板的宽度方向对齐；第一圆弧段的半径为r₁，8mm≤r₁≤20mm；第二圆弧段的圆心角为120°，且第一个端点与圆心沿背板的宽度方向对齐；第一圆弧段的半径为r₂；r₂＞r₁；第一圆弧段的圆心与第二圆弧段的圆心沿背板的长度对齐；第一连接线段沿背板的宽度方向设置，且一端端点与第一圆弧的第一个端点重合；第二连接线段的两端端点与第二圆弧段的第一个端点、第一连接线段的另一端端点分别重合；第三连接线段沿第一圆弧段的径向设置，且一端端点与第一圆弧的第二个端点重合；第四连接线段的两端端点与第二圆弧段的第二个端点、第三连接线段的另一端端点分别重合；第一连接线段及第三连接线段的长度均为a，a＝r₂-r₁，8mm≤a≤15mm；第一连接线段及第三连接线段的长度均为b，8mm≤b≤20mm；两个让位槽横截面上的第一圆弧槽位于两个让位槽横截面上的第二圆弧槽之间。

8.根据权利要求1所述的一种辅助运动床，其特征在于：所述的绑臂件由绑柱和绑带组成；所述的绑柱固定在第二旋块上；两根绑带的内端均与绑柱固定，外端上设置有魔术贴；绑柱远离摆臂杆的侧面与背板的顶面平齐。

9.根据权利要求1所述的一种辅助运动床，其特征在于：初始状态下，背板、臀板、腿板及脚板均水平设置；两个锁位电磁铁与两块脚板上的锁位铁块分别吸合；第一限位电磁铁与两根第一铰杆上的第一限位铁块分别吸合；两块空槽填补板分别位于背板上的两个让位槽内，空槽填补板上的安置缺口与让位槽的内侧壁合围成一个绑臂件安置空间；两个绑臂件分别位于两个绑臂件安置空间内。

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