CN214129140U - 老人助力自动起卧床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了老人助力自动起卧床，包括床架、固定板、旋转台支架，所述床架上顶部设置有所述固定板，所述固定板顶部设置有所述旋转台支架，所述旋转台支架内部设置有电机支架，所述电机支架内部设置有步进电机，所述步进电机输出端设置有联轴器，所述联轴器顶部设置有传动轴，所述传动轴通过轴瓦与所述旋转台支架相连，所述轴瓦顶部设置有平面推力轴承，所述平面推力轴承顶部设置有旋转台，所述旋转台顶部设置有支撑床板，所述支撑床板一侧设置有能够帮助老人起床的背部调节机构。有益效果在于：本实用新型的主要功能是为老人日常的起床躺下提供助力，在不需要任何力的情况下使人躺下或坐起，提高老人的生活品质。

Description

老人助力自动起卧床

技术领域

本实用新型涉及起卧床技术领域，特别是涉及老人助力自动起卧床。

背景技术

在应对老龄化的同时，我国也做了很多提高老人生活水平，改善老人圣湖质量的医疗、工资、出行等多反面、客观性的政策。在这种大背景下，老年人的生活质量问题早已被提上各国的历程。随着老年的逐步增加，通过长时间的观察和几次访问，我们得知大部分老人的腰腹力量严重不足，很多人因为年轻时的不在意和工作原因，都或多或少对腰腹造成了伤害，导致起床躺下都非常的困难，都需忍受伤痛才能起来或躺下。为此，我们设计了老人助力自动起卧床，可以独自操作、方便可靠，改善老人或病人的生活品质。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供老人助力自动起卧床。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

老人助力自动起卧床，包括床架、固定板、旋转台支架，所述床架上顶部设置有所述固定板，所述固定板顶部设置有所述旋转台支架，所述旋转台支架内部设置有电机支架，所述电机支架内部设置有步进电机，所述步进电机为57 步进电机，所述步进电机输入端与市局输出端电性相连，所述步进电机输出端设置有联轴器，所述联轴器顶部设置有传动轴，所述传动轴通过轴瓦与所述旋转台支架相连，所述轴瓦顶部设置有平面推力轴承，所述平面推力轴承顶部设置有旋转台，所述旋转台顶部设置有支撑床板，所述支撑床板与所述传动轴过盈配合，所述支撑床板一侧设置有能够帮助老人起床的背部调节机构，所述支撑床板远离所述背部调节机构的一侧设置有方便老人下床的脚部调节机构，所述支撑床板后面设置有桌子调节机构。

优选的，所述背部调节机构包括背部床板、第一轴承座、背部推杆电机、第一连接轴、第二轴承座，所述背部床板设置在所述支撑床板的一侧，所述背部床板底部设置有2个所述第一轴承座，所述第一轴承座之间设置有所述第一连接轴，所述第一连接轴底部设置有所述背部推杆电机，所述背部推杆电机输入端与市局输出端电性相连，所述背部推杆电机底部设置有第二连接轴，所述第二连接轴两端设置有所述第二轴承座，所述第二轴承座底部设置有Z字板，所述Z字板一侧顶部通过螺栓固定在所述旋转台上，所述第一轴承座通过螺栓固定在所述背部床板底部，所述背部床板通过合页固定在所述支撑床板上，所述第二轴承座通过螺栓固定在所述Z字板上。

优选的，所述脚部调节机构包括脚部床板、第三轴承座、第三连接轴、脚部推杆电机、第四轴承座、第四连接轴，所述脚部床板设计成圆弧形状，可避免所述脚部床板与床尾、地面的干涉，所述脚部床板设置在所述支撑床板远离所述背部调节机构的一侧，所述脚部床板底部设置有2个所述第三轴承座，所述第三轴承座之间设置有所述第三连接轴，所述第三连接轴一侧设置有所述脚部推杆电机，所述脚部推杆电机输入端与市局输出端电性相连，所述脚部推杆电机一侧设置有所述第四连接轴，所述第四连接轴两端设置有所述第四轴承座，所述第四轴承座通过螺栓固定在所述支撑床板上，所述第三轴承座通过螺栓固定在所述脚部床板上，所述脚部床板通过合页固定在所述支撑床板上。

优选的，所述桌子调节机构包括桌板、支撑架、固定钩、第五轴承座、第五连接轴，所述支撑床板底部靠后设置有3个所述固定钩，所述固定钩顶部设置有所述支撑架，所述支撑架后面设置有所述桌板，所述第五连接轴贯穿所述支撑架与2个所述第五轴承座相连，所述固定钩通过螺栓固定在所述支撑床板底部，所述桌板通过合页固定在所述支撑架上，所述第五轴承座通过螺栓固定在所述支撑床板上。

优选的，所述固定板通过螺栓固定在所述床架上，所述旋转台支架与所述电机支架均通过螺栓固定在所述固定板上，所述传动轴通过螺钉固定在所述支撑床板上。

其中，57步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制组件；在非超载的情况下，57步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给57步进电机加一个脉冲信号，57步进电机则转过一个步距角；这一线性关系的存在，加上57步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点；使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单；单相步进电机有单路电脉冲驱动，输出功率一般很小，其用途为微小功率驱动；相比伺服电机，步进电机可以更好的控制旋转速度、旋转角度、旋转方向，如用伺服电机则能承压旋转的力大，但是伺服电机的旋转速度很大，需要配合齿轮减速会加大整体的重量且需要改变旋转方向和程序设置角度，步进电机则不同，57步进电机则有自己的控制板，可调整速度和方向，减去了程序介入，降低了安装难度，简化了操作方式。

其中，因为所述57步进电机的这些特点及功能，选用这一电机作为主板旋转电机。

其中，由罗德里格旋转公式计算出需要倾斜的斜角：

v_rot＝cosθv+(1-cosθ)(v·k)k+sinθk×v

其中，角速度与转速的关系：

n＝f＝1/T(T为圆周运动的周期)

V＝2n*R*n(R为对应的旋转半径)

其中，角速度与时间的关系：

t＝nT＝n2丌/T(周数n T周期)

其中，57步进电机转速3转/分钟，也就是转动90°需要5秒，因为没有多余的加减速连接，所以整体转动只受重量的影响，实际转动速度为2.5转/分钟，所以实际转动90°需要6秒。

其中，所述背部推杆电机推动速度5毫米/秒；

其中，角速度与时间的关系：

t＝nT＝n2丌/T(周数n T周期)

其中，所述背部推杆电机推动速度为5mm/s，推动角度为80°，时间需要8 秒，因为重量及各个原因导致的误差，实际时间为9秒。

其中，腿部推杆电机推动速度12毫米/秒；

其中，角速度与时间的关系：

t＝nT＝n2丌/T(周数n T周期)

其中，所述脚部推杆电机行程速度为12mm/s，总行程为5cm，所以需要4 秒完成转动，在实际转动过程中，脚部床板重力不大，摩擦力很小，所以实际转动花费时间也是4秒。

其中，该助力床需要旋转及各种升降运动，故需要进行动平衡设计。

M*e＝mper*r e＝G*1000/ω ω＝2πn/60

有益效果在于：本实用新型的主要功能是为老人日常的起床躺下提供助力，在不需要任何力的情况下使人躺下或做起，提高老人的生活品质；

(1)本实用新型结构简单，操作和控制方便，成本低；

(2)本实用新型每一个结构在使用过程中都是可以中途暂停的，任意角度都可调整；

(3)本实用新型床的侧面安装了一个桌子调节机构，方便老人饮食、看书；

(4)本实用新型脚部床板设计成圆弧形状，减少了旋转运动的重量，又防止了与床尾、地面的干涉。

附图说明

图1是本实用新型所述老人助力自动起卧床的结构示意图；

图2是本实用新型所述老人助力自动起卧床的后视图；

图3是本实用新型所述老人助力自动起卧床中步进电机的剖视图；

图4是本实用新型所述老人助力自动起卧床中背部调节机构的结构视图；

图5是本实用新型所述老人助力自动起卧床中脚部调节机构的结构视图；

图6是本实用新型所述老人助力自动起卧床中桌子调节机构的结构视图。

附图标号：1、床架；2、固定板；3、旋转台支架；4、电机支架；5、支撑床板；6、背部调节机构；601、背部床板；602、第一轴承座；603、背部推杆电机；604、第一连接轴；605、第二轴承座；606、第二连接轴；607、Z字板；7、脚部调节机构；701、脚部床板；702、第三轴承座；703、第三连接轴；704、脚部推杆电机；705、第四轴承座；706、第四连接轴；8、桌子调节机构；801、桌板；802、支撑架；803、固定钩；804、第五轴承座；805、第五连接轴；9、旋转台；10、传动轴；11、平面推力轴承；12、联轴器；13、轴瓦；14、步进电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-图6所示，老人助力自动起卧床，包括床架1、固定板2、旋转台支架3，床架1上顶部设置有固定板2，固定板2顶部设置有旋转台支架3，旋转台支架3内部设置有电机支架4，电机支架4内部设置有57步进电机14，57步进电机14输入端与市局输出端电性相连，57步进电机14输出端设置有联轴器12，联轴器12顶部设置有传动轴10，传动轴10通过轴瓦13与旋转台支架3相连，轴瓦13顶部设置有平面推力轴承11，平面推力轴承11顶部设置有旋转台 9，旋转台9顶部设置有支撑床板5，支撑床板5与传动轴10过盈配合，支撑床板5一侧设置有能够帮助老人起床的背部调节机构6，支撑床板5远离背部调节机构6的一侧设置有方便老人下床的脚部调节机构7，支撑床板5后面设置有桌子调节机构8。

其中，57步进电机14是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制组件，在非超载的情况下，57步进电机14的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给57步进电机14加一个脉冲信号，57步进电机14则转过一个步距角；这一线性关系的存在，加上57步进电机14只有周期性的误差而无累积误差等特点；使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单；单相步进电机有单路电脉冲驱动，输出功率一般很小，其用途为微小功率驱动；相比伺服电机，步进电机可以更好的控制旋转速度、旋转角度、旋转方向，如用伺服电机则能承压旋转的力大，但是伺服电机的旋转速度很大，需要配合齿轮减速会加大整体的重量且需要改变旋转方向和程序设置角度，步进电机则不同，57步进电机14则有自己的控制板，可调整速度和方向，减去了程序介入，降低了安装难度，简化了操作方式。

其中，因为57步进电机14的这些特点及功能，我们选用了这一电机作为我们主板旋转电机。

其中，由罗德里格旋转公式计算出需要倾斜的斜角：

v_rot＝cosθv+(1-cosθ)(v·k)k+sinθk×v

其中，角速度与转速的关系：

n＝f＝1/T(T为圆周运动的周期)

V＝2n*R*n(R为对应的旋转半径)

其中，角速度与时间的关系：

t＝nT＝n2丌/T(周数n T周期)

其中，57步进电机14转速3转/分钟，也就是转动90°需要5秒，因为没有多余的加减速连接，所以整体转动只受重量的影响，实际转动速度为2.5转/ 分钟，所以实际转动90°需要6秒。

优选的，背部调节机构6包括背部床板601、第一轴承座602、背部推杆电机603、第一连接轴604、第二轴承座605，背部床板601设置在支撑床板5的一侧，背部床板601底部设置有2个第一轴承座602，第一轴承座602之间设置有第一连接轴604，第一连接轴604底部设置有背部推杆电机603，背部推杆电机603输入端与市局输出端电性相连，背部推杆电机603底部设置有第二连接轴606，第二连接轴606两端设置有第二轴承座605，第二轴承座605底部设置有Z字板607，Z字板607一侧顶部通过螺栓固定在旋转台9上，第一轴承座 602通过螺栓固定在背部床板601底部，背部床板601通过合页固定在支撑床板 5上，第二轴承座605通过螺栓固定在Z字板607上。

其中，背部推杆电机603推动速度5毫米/秒；

其中，角速度与时间的关系：

t＝nT＝n2丌/T(周数n T周期)

其中，背部推杆电机603推动速度为5mm/s，推动角度为80°，时间需要8 秒，因为重量及各个原因导致的误差，实际时间为9秒。

优选的，脚部调节机构7包括脚部床板701、第三轴承座702、第三连接轴 703、脚部推杆电机704、第四轴承座705、第四连接轴706，脚部床板701设计成圆弧形状，可避免脚部床板701与床尾、地面的干涉，脚部床板701设置在支撑床板5远离背部调节机构6的一侧，脚部床板701底部设置有2个第三轴承座702，第三轴承座702之间设置有第三连接轴703，第三连接轴703一侧设置有脚部推杆电机704，脚部推杆电机704输入端与市局输出端电性相连，脚部推杆电机704一侧设置有第四连接轴706，第四连接轴706两端设置有第四轴承座705，第四轴承座705通过螺栓固定在支撑床板5上，第三轴承座702通过螺栓固定在脚部床板701上，脚部床板701通过合页固定在支撑床板5上。

其中，腿部推杆电机704推动速度12毫米/秒；

其中，角速度与时间的关系：

t＝nT＝n2丌/T(周数n T周期)

其中，脚部推杆电机704行程速度为12mm/s，总行程为5cm，所以需要4 秒完成转动，在实际转动过程中，脚部床板701重力不大，摩擦力很小，所以实际转动花费时间也是4秒。

优选的，桌子调节机构8包括桌板801、支撑架802、固定钩803、第五轴承座804、第五连接轴805，支撑床板5底部靠后设置有3个固定钩803，固定钩803顶部设置有支撑架802，支撑架802后面设置有桌板801，第五连接轴805 贯穿支撑架802与2个第五轴承座804相连，固定钩803通过螺栓固定在支撑床板5底部，桌板801通过合页固定在支撑架802上，第五轴承座804通过螺栓固定在支撑床板5上。

优选的，固定板2通过螺栓固定在床架1上，旋转台支架3与电机支架4 均通过螺栓固定在固定板2上，传动轴10通过螺钉固定在支撑床板5上。

其中，该助力床需要旋转及各种升降运动，故需要进行动平衡设计。

M*e＝mper*r e＝G*1000/ω ω＝2πn/60

本实用新型的工作原理及使用流程：使用时，首先在床平整的状态时，背部推杆电机603推动，使背部床板601平稳缓慢的旋转上升，背部推杆电机603 向上的力可以利用第一连接轴604与第一轴承座602的连接转换为旋转运动，使背部床板601缓慢旋转抬起，然后利用57步进电机14旋转带动整个床转动， 57步进电机14连接一个控制器，可以实现90°旋转，而且转动的速度可以随意调节，还能实现正反转，因为57步进电机14转速调节范围最低是1转/分钟，不需要减速齿轮连接就能实现，所以此处连接是直接通过传动轴10连接的，接下来就是脚部床板701转动把脚放下来，脚部床板701是利用腿部推杆电机704 推动，腿部推杆电机704首尾使用第三轴承座702配合第三连接轴703、第四轴承座705配合第四连接轴706连接，脚部床板701与支撑床板5使用合页连接，使之可以转动，实现脚部床板701抬起放下的运动，这样，人躺在床上就会在躺着的状态转变为坐着的状态，相反，就会是从坐着的状态转变为躺着的状态，最后，侧边有一个桌板801能转动到人的面前，可以吃饭，喝水等一些辅助功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (5)

1.老人助力自动起卧床，其特征在于：包括床架(1)、固定板(2)、旋转台支架(3)，所述床架(1)上顶部设置有所述固定板(2)，所述固定板(2)顶部设置有所述旋转台支架(3)，所述旋转台支架(3)内部设置有电机支架(4)，所述电机支架(4)内部设置有步进电机(14)，所述步进电机(14)输出端设置有联轴器(12)，所述联轴器(12)顶部设置有传动轴(10)，所述传动轴(10)通过轴瓦(13)与所述旋转台支架(3)相连，所述轴瓦(13)顶部设置有平面推力轴承(11)，所述平面推力轴承(11)顶部设置有旋转台(9)，所述旋转台(9)顶部设置有支撑床板(5)，所述支撑床板(5)一侧设置有能够帮助老人起床的背部调节机构(6)，所述支撑床板(5)远离所述背部调节机构(6)的一侧设置有方便老人下床的脚部调节机构(7)，所述支撑床板(5)后面设置有桌子调节机构(8)。

2.根据权利要求1所述的老人助力自动起卧床，其特征在于：所述背部调节机构(6)包括背部床板(601)、第一轴承座(602)、背部推杆电机(603)、第一连接轴(604)、第二轴承座(605)，所述背部床板(601)设置在所述支撑床板(5)的一侧，所述背部床板(601)底部设置有2个所述第一轴承座(602)，所述第一轴承座(602)之间设置有所述第一连接轴(604)，所述第一连接轴(604)底部设置有所述背部推杆电机(603)，所述背部推杆电机(603)底部设置有第二连接轴(606)，所述第二连接轴(606)两端设置有所述第二轴承座(605)，所述第二轴承座(605)底部设置有Z字板(607)，所述Z字板(607)一侧顶部通过螺栓固定在所述旋转台(9)上，所述第一轴承座(602)通过螺栓固定在所述背部床板(601)底部，所述背部床板(601)通过合页固定在所述支撑床板(5)上，所述第二轴承座(605)通过螺栓固定在所述Z字板(607)上。

3.根据权利要求1所述的老人助力自动起卧床，其特征在于：所述脚部调节机构(7)包括脚部床板(701)、第三轴承座(702)、第三连接轴(703)、脚部推杆电机(704)、第四轴承座(705)、第四连接轴(706)，所述脚部床板(701)设计成圆弧形状，所述脚部床板(701)设置在所述支撑床板(5)远离所述背部调节机构(6)的一侧，所述脚部床板(701)底部设置有2个所述第三轴承座(702)，所述第三轴承座(702)之间设置有所述第三连接轴(703)，所述第三连接轴(703)一侧设置有所述脚部推杆电机(704)，所述脚部推杆电机(704)一侧设置有所述第四连接轴(706)，所述第四连接轴(706)两端设置有所述第四轴承座(705)，所述第四轴承座(705)通过螺栓固定在所述支撑床板(5)上，所述第三轴承座(702)通过螺栓固定在所述脚部床板(701)上，所述脚部床板(701)通过合页固定在所述支撑床板(5)上。

4.根据权利要求1所述的老人助力自动起卧床，其特征在于：所述桌子调节机构(8)包括桌板(801)、支撑架(802)、固定钩(803)、第五轴承座(804)、第五连接轴(805)，所述支撑床板(5)底部靠后设置有3个所述固定钩(803)，所述固定钩(803)顶部设置有所述支撑架(802)，所述支撑架(802)后面设置有所述桌板(801)，所述第五连接轴(805)贯穿所述支撑架(802)与2个所述第五轴承座(804)相连，所述固定钩(803)通过螺栓固定在所述支撑床板(5)底部，所述桌板(801)通过合页固定在所述支撑架(802)上，所述第五轴承座(804)通过螺栓固定在所述支撑床板(5)上。

5.根据权利要求1所述的老人助力自动起卧床，其特征在于：所述固定板(2)通过螺栓固定在所述床架(1)上，所述旋转台支架(3)与所述电机支架(4)均通过螺栓固定在所述固定板(2)上，所述传动轴(10)通过螺钉固定在所述支撑床板(5)上。

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