CN219375245U - 一种多功能助老机械床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能助老机械床，包括外框架(100)、床板装置(200)、旋转平移装置(300)、升降装置(400)。所述床板装置(200)包括上床板框架(201)、中间床板框架(202)、下床板框架(203)、以及分别铺设于表面的床板；所述旋转平移装置(300)包括转盘(309)、7字减速电机(312)；中间床板框架中心与转盘连接,转盘中心为床板装置重心，可减小床板装置在旋转过程中产生多余的扭矩；所述升降装置(400)包括升降装置框架(402)、升降板(401)、4根齿条(403)、四根导向光轴(407)，本实用新型的技术效果和优点：本装置结构新颖，功能齐全，下床方式简便。

Description

一种多功能助老机械床

技术领域

本实用新型涉及床领域，更具体地说是一种多功能助老机械床。

背景技术

随着经济的发展，人民生活水平的提高，人们越来越追求更高的生活质量。中老年人群是一个特殊的人群，随着年龄的增大，身体素质越来越低，各项身体机能下降，老年人经常会产生腰酸背痛现象，影响日常生活起居，所以老年人在生活、健康等方面有着更特殊的要求，日常起居也成为了人们关心的问题。

对于老年人来说，老年人大多患有腰背问题，人到老年身体机能呈现下降趋势，经产会产生腰酸背痛现象，尤其经过一晚的睡眠会压迫腰背血管，早上起床时由于腰背酸痛很难顺利起床。

实用新型内容

针对以上老年人的生活问题，设计出一种新型的“多功能助老机械床”，此设备主要适用于存在腰背疾病、老年人起床困难、独居老人生活不便等人群；可以让老人自行起床，背部升降可独立运行，可辅助老人起身进行看电视、看报纸、起身休息、起身吃饭等活动；辅助老人起床，帮助老人协调肢体动作有利于平常日常起居。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种多功能助老机械床，包括外框架100、床板装置200、旋转平移装置300、升降装置400，

所述床板装置200包括上床板框架201、中间床板框架202、下床板框架203、以及分别铺设于表面的床板；中间床板框架202两端分别与上床板框架201、下床板框架203通过合页5转动连接；所述上床板框架内转动安装有定光轴22，所述定光轴22上安装有电机固定座1，电机固定座上安装有电机18，所述电机18连接第二丝杠并可带动第二丝杠19旋转，所述第二丝杠19一端穿过丝杠螺母座20，所述丝杠螺母座20安装于动力光轴21上，所述动力光轴21两端均转动链接有上床板支杆8、上床板摇杆11，所述上床板支杆8另一端与上床板框架201架底部铰接，所述上床板摇杆11另一端铰接于电动推杆支座12侧面；所述电动推杆支座12固定于中间床板框架202底部，所述电动推杆支座12另一侧铰接有电动推杆13，所述电动推杆13前端分别与下床板支杆4、下床板摇杆7转动连接，所述下床板支杆4另一端与下床板框架203底部转动连接，下床板摇杆7另一端与中间床板框架202底部转动连接；

所述旋转平移装置300包括转盘309、7字减速电机312；中间床板框架中心与转盘连接,转盘中心为床板装置重心，可减小床板装置在旋转过程中产生多余的扭矩；所述转盘转动安装于转盘支座上，转盘支座319与平移底板322通过螺栓相连接，7字减速电机312通过电机支架321与平移底板322连接，7字减速电机前端通过联轴器311连有第三丝杠307，第三丝杠另一端通过丝杠定位座306定位，所述第三丝杠307上螺纹配合安装有丝杠螺母套310；工作时，7字减速电机312带动第三丝杠，第三丝杠转动，带动第三丝杠上相配合的丝杠螺母套310向前移动，丝杠螺母套上方连接双向鱼目轴承320一端，双向鱼目轴承另一端与转盘309转动相连，丝杠螺母套移动时带动转盘转动，当丝杠螺母套移动至与双向鱼目轴承垂直时转盘恰好转动90°，此时停止旋转；在床板部分完成旋转动作之后，平移装置开始控制床板整体移动；所述平移底板322下端安有直线滑动轴承308，直线滑动轴承在直线滑动导轨305上滑动，直线滑动导轨端通过立式光轴座302固定在底板301上；所述平移底板322底部安装有内螺纹座，第一丝杠324穿过内螺纹座并螺纹配合，第一丝杠324一端连接减速电机313，另一端转动连接立式轴承座304；所述立式光轴座302、立式轴承座304均固定于底板301上；所述底板301底面安装有四根支撑光轴315，支撑光轴315下端固定在升降装置的升降板401上；

所述升降装置400包括升降装置框架402、升降板401、4根齿条403、四根导向光轴407，所述升降装置框架402安装于床板框架201内，所述齿条403分别固定安装于升降装置框架402内；所述导向光轴407分别穿过升降板401上对应的导向孔，导向光轴407一端固定于升降装置框架402上，另一端固定于床板框架201的底部横梁205上；所述升降板401上安装有大扭矩减速电机409，所述大扭矩减速电机409通过传动结构分别带动4个大齿轮405，所述大齿轮分别与对应的齿条403啮合。

上床板的电机为直流减速电机，在动力光轴与定光轴间均布安装四根拉簧15。

所述上床板框架两侧安装有，转动安装有光轴定位座9，所述光轴定位座之间转动安装有定光轴22。

所述传动结构包括下小链轮410、大链轮411、第一链条406，所述大扭矩减速电机409的输出轴安装小链轮410，所述小链轮410通过第一链条406连接大链轮411，大链轮411固定于主动轴412上，主动轴412转动安装于升降板401上，所述主动轴412一端通过齿轮带动大齿轮405的安装轴，另一端通过链轮413和第二链条带动414另一侧大齿轮405的安装轴。

所述齿条403通过齿条定位座404安装固定。

所述导向光轴407穿过安装于升降板401上的法兰直线轴承4061。

还包括有药盒装置500，所述药盒装置500安装于外框架内底部，且位于上床板框架201下方。

所述外框架内底部安装有抽屉600。

本实用新型的技术效果和优点：本装置结构新颖，功能齐全，下床方式简便，适用于中国老年人日常起居使用。

附图说明

图1为本实用新型整体的结构示意图；

图2、图3、图4为床板装置结构示意图；

图5、图6、图7为旋转平移装置结构示意图；

图8、图9为升降装置结构示意图；

图10为药盒装置结构示意图；

图11为主控电路示意图；

图12为上床板部分接线图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1所示，一种多功能助老机械床，包括外框架100、床板装置200、旋转平移装置300、升降装置400、药盒装置500，

如图2、图3、图4所示，所述床板装置200包括上床板框架201、中间床板框架202、下床板框架203、以及分别铺设于表面的床板；中间床板框架202两端分别与上床板框架201、下床板框架203通过合页5转动连接；所述上床板框架内转动安装有定光轴22，所述定光轴22上安装有电机固定座1，电机固定座上安装有电机18，所述电机18连接第二丝杠并可带动第二丝杠19旋转，所述第二丝杠19一端穿过丝杠螺母座20，所述丝杠螺母座20安装于动力光轴21上，所述动力光轴21两端均转动链接有上床板支杆8、上床板摇杆11，所述上床板支杆8另一端与上床板框架201架底部铰接，所述上床板摇杆11另一端铰接于电动推杆支座12侧面；所述电动推杆支座12固定于中间床板框架202底部，所述电动推杆支座12另一侧铰接有电动推杆13，所述电动推杆13前端分别与下床板支杆4、下床板摇杆7转动连接，所述下床板支杆4另一端与下床板框架203底部转动连接，下床板摇杆7另一端与中间床板框架202底部转动连接；

工作原理：床板部分的变形两种，其一是从床的状态变化成椅子、另外一种是单独调整床板高度(适用于在床上坐着时使用)。在运行时，按下自动起床按钮，起床时背部电机18转动带动第二丝杠19旋转，电机通过电机座固定在定光轴22上，定光轴通过两端光轴定位座固定在上床板框架上，丝杠通过丝杠螺母传输动力，丝杠螺母与动力光轴连接，丝杠螺母带动动力光轴向定光轴靠近。上床板支杆与上床板摇杆通过支座与整体框架相连接，上床板通过光轴与中间床板相连接，上床板支杆、上床板摇杆与上床板和中间床板组成四杆机构，在动力光轴靠近定光轴过程中上床板以底点为轴向上缓慢上升，当上床板运动至指定位置电机停止旋转装置自锁。而单独调整床板高度时则是自己感觉高度是否适宜从而判断停止时间，为防止床板过度开合对电机带来伤害，在两个极限位置都安装有限位开关来保障程序正确安全地运行。床板框架在经过旋转平移后，下床板运行，下床板框架通过合页与中间床板框架相连接，下床板支杆与下床板摇杆与下床板框架和中间床板框架构成四杆机构，中间床板框架两端分布两个电动推杆，通过电动推杆支座与电动推杆支座12链接；工作时，电动推杆推动支点，使四杆机构运动控制下床板上下摆动。

实施列二

如图5、图6、图7所示，所述旋转平移装置300包括转盘309、7字减速电机312；中间床板框架中心与转盘连接,转盘中心为床板装置重心，可减小床板装置在旋转过程中产生多余的扭矩；所述转盘转动安装于转盘支座上，转盘支座319与平移底板322通过螺栓相连接，7字减速电机312通过电机支架321与平移底板322连接，7字减速电机前端通过联轴器311连有第三丝杠307，第三丝杠另一端通过丝杠定位座306定位，所述第三丝杠307上螺纹配合安装有丝杠螺母套310；工作时，7字减速电机312带动第三丝杠，第三丝杠转动，带动第三丝杠上相配合的丝杠螺母套310向前移动，丝杠螺母套上方连接双向鱼目轴承320一端，双向鱼目轴承另一端与转盘309转动相连，丝杠螺母套移动时带动转盘转动，当丝杠螺母套移动至与双向鱼目轴承垂直时转盘恰好转动90°，此时停止旋转；在床板部分完成旋转动作之后，平移装置开始控制床板整体移动；所述平移底板322下端安有直线滑动轴承308，直线滑动轴承在直线滑动导轨305上滑动，直线滑动导轨端通过立式光轴座302固定在底板301上；所述平移底板322底部安装有内螺纹座，第一丝杠324穿过内螺纹座并螺纹配合，第一丝杠324一端连接减速电机313，另一端转动连接立式轴承座304；所述立式光轴座302、立式轴承座304均固定于底板301上；所述底板301底面安装有四根支撑光轴315，支撑光轴315下端固定在升降装置的升降板401上；

原理：旋转平移装置位于整体框架中上方；工作时7字减速电机带动第三丝杠307，第三丝杠307转动，带动丝杠上相配合的丝杠螺母套310向前移动，丝杠螺母套上方连有双向鱼目轴承，双向鱼目轴承另一端与转盘相连，丝杠螺母套移动时带动转盘转动，当丝杠螺母套移动至与双向鱼目轴承垂直时转盘恰好转动90°，此时停止旋转。

在床板部分完成旋转动作之后，平移装置开始控制床板整体移动。平移底板下端安有直线滑动轴承，直线滑动轴承在光轴上滑动，光轴两端通过立式光轴座固定在平移底板上，平移底板下端四根支撑光轴通过卧式光轴座连接，下端固定在升降装置上。减速电机带动第一丝杠324旋转，第一丝杠324旋转带动整体床板移动，当移动至指定位置时停止移动。

实施列三

如图8、图9所示，所述升降装置400包括升降装置框架402、升降板401、4根齿条403、四根导向光轴407，所述升降装置框架402安装于床板框架201内，所述齿条403分别固定安装于升降装置框架402内；所述导向光轴407分别穿过升降板401上对应的导向孔，导向光轴407一端固定于升降装置框架402上，另一端固定于床板框架201的底部横梁205上；所述升降板401上安装有大扭矩减速电机409，所述大扭矩减速电机409通过传动结构分别带动4个大齿轮405，所述大齿轮分别与对应的齿条403啮合。

工作时，大扭矩减速电机409转动，带动小链轮转动，小链轮与大链轮通过小链条链接传递动力；传动光轴上带有大链轮、齿轮分别向两侧传递动力，将动力传输至输出轴，带动输出轴两端大齿轮转动，大齿轮与齿条啮合传动，带动升降板上下移动，当升降板到达指定位置时停止，等待反向移动命令。由于升降过程中会产生颤动导致升降轴向扭矩较大，加入四根导向光轴控制升降板在升降过程中产生的轴向扭矩。

实施列四

进一步的的，上床板的电机为直流减速电机，在动力光轴与定光轴间均布安装四根拉簧15。

进一步的的，所述上床板框架两侧安装有，转动安装有光轴定位座9，所述光轴定位座之间转动安装有定光轴22。

进一步的的，所述传动结构包括下小链轮410、大链轮411、第一链条406，所述大扭矩减速电机409的输出轴安装小链轮410，所述小链轮410通过第一链条406连接大链轮411，大链轮411固定于主动轴412上，主动轴412转动安装于升降板401上，所述主动轴412一端通过齿轮带动大齿轮405的安装轴，另一端通过链轮413和第二链条带动414另一侧大齿轮405的安装轴。

进一步的的，所述齿条403通过齿条定位座404安装固定。

进一步的的，所述导向光轴407穿过安装于升降板401上的法兰直线轴承4061。

进一步的的，如图10所示，还包括有药盒装置500，所述药盒装置500安装于外框架内底部，且位于上床板框架201下方，药盒装置500有两层。

进一步的，所述外框架内底部安装有抽屉600。

实施列五

电路控制部分并非本专利创新改进之处，电路控制部分均采用常规控制方式，简要描述如下：

如图11和12所示，电路控制部分主要由单片机、降压模块、L298N电机驱动模块、行程开关、光电传感器、4*4键盘、舵机、LCD12864显示模块、蓝牙模块、触摸屏以及多个功能开关构成。

本次设计以ArduinoMEGA2560单片机为控制单元，通过床体上的工作模式按钮或是遥控终端上的工作模式切换按钮进行工作模式的选择。该设计通过蓝牙模块建立床体与遥控终端的通信，结合行程开关、光电传感器对当前床体工作位置状态进行判定，分析按键开关所产生的指令，再通过L298N电机驱动模块对各个直流减速电机进行驱动，从而实现床体结构的变化，除此以外，由蓝牙模块和触摸屏构成的远程遥控终端在给床体发送动作指令的同时，也可对当前床体的运动参数进行显示、调整。

接通电源，由明纬电源将220V交流电转化为12V的直流电，并将其作为电机的驱动电压供给到L298N上，再经降压模块将12V电压转化为剩下用电器(如舵机、LCD12864显示模块、蓝牙模块、单片机)所需要的5V电压，完成对床体用电器的供电，并启动程序。

程序启动，先完成对各个模块的初始化，并将所有开关信号对应信号引脚电位拉高，调整舵机转到90度，实现将药盒关闭的动作，并通过单片机上的SDA、SCL口建立与LCD12864显示模块的I2C通信，并在显示屏上显示初始化完成对应的字符指令。

当我们要对床体状态进行调控时，可通过放置于床体后方控制柜上方外露的两个两项开关一，和两项开关二进行控制。向上拨动两项开关一，可实现升降靠背的向上移动，该动作的实现由一个直流减速电机18提供动力，通过螺杆传动结构实现对升降结构的自锁，并由放置于升降动作上方运动极限位置的行程开关一提供限位保护，及当升降动作上升到最上方极限位置时，触发行程开关一，此后，单片机控制直流减速电机18对应的L298N电机驱动模块，完成对电机的断电。同理，向下拨动两项开关一，可实现升降靠背的向下移动。而在靠背升降运动过程中，对两项开关一进行复位，单片机接收其信号后，将停止电机18对应的L298N电机驱动模块的信号输出，从而实现电机18的停止。

向上拨动两项开关二，单片机接收其产生的电位信号，触发该结构变成椅子结构的子程序，即先驱动电机18，实现将靠背升高到极限位置，延时1秒后，驱动7字减速电机312，并通过放置于床体下方的相应传动结构，将床板顺时针旋转90度，延时1秒后，同时启动减速电机313、大扭矩减速电机409，电动推杆13、同时实现床板的外推、下降以及收腿板的打开，运动过程中，对应运动动作极限位置的行程开关要是被触发，则会停止对对应电机的驱动。当最后一个放置于运动方向的行程开关被触发，变床动作结束。同理，当反向拨动两项开关二，触发该结构变成床结构的子程序，先驱动大扭矩减速电机409，延时1秒后，同时驱动电动推杆13和减速电机313，实现将升腿板抬高、打平，当对应的电机驱动的结构触发到对应限制位置上的行程开关后，停止对对应电机的驱动。延时2秒后，依次驱动7字减速电机312，电机18，实现将床板逆时针旋转90度，并将靠背下降，最终实现床板水平放置，变床程序就此结束。

位于床体左下方放置有一个门铃开关，其信号线和单片机的D3口连接，当两项开关二(即控制床变椅子、椅子变床的)处于中间复位状态时，触发门铃开关3，将会实现对当前床体结构的转变，即当前状态诺为床，则触发变为椅子的子程序，当前状态诺为椅子，则触发变为床的子程序。

位于床体右上方放置有一个按钮开关，其信号线和单片机的D2口连接，当按下按钮并松开的一瞬间，单片机检测其对应引脚电位由低变高，控制舵机顺时针旋转90度，实现将药柜打开，在次按下并松开，舵机逆时针旋转90度，实现将药盒的关闭。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能助老机械床，其特征在于，包括外框架(100)、床板装置(200)、旋转平移装置(300)、升降装置(400)，

所述床板装置(200)包括上床板框架(201)、中间床板框架(202)、下床板框架(203)、以及分别铺设于表面的床板；中间床板框架(202)两端分别与上床板框架(201)、下床板框架(203)通过合页(5)转动连接；所述上床板框架内转动安装有定光轴(22)，所述定光轴(22)上安装有电机固定座(1)，电机固定座上安装有电机(18)，所述电机(18)连接第二丝杠并可带动第二丝杠(19)旋转，所述第二丝杠(19)一端穿过丝杠螺母座(20)，所述丝杠螺母座(20)安装于动力光轴(21)上，所述动力光轴(21)两端均转动链接有上床板支杆(8)、上床板摇杆(11)，所述上床板支杆(8)另一端与上床板框架(201)架底部铰接，所述上床板摇杆(11)另一端铰接于电动推杆支座(12)侧面；所述电动推杆支座(12)固定于中间床板框架(202)底部，所述电动推杆支座(12)另一侧铰接有电动推杆(13)，所述电动推杆(13)前端分别与下床板支杆(4)、下床板摇杆(7)转动连接，所述下床板支杆(4)另一端与下床板框架(203)底部转动连接，下床板摇杆(7)另一端与中间床板框架(202)底部转动连接；

所述旋转平移装置(300)包括转盘(309)、7字减速电机(312)；中间床板框架中心与转盘连接,转盘中心为床板装置重心，可减小床板装置在旋转过程中产生多余的扭矩；所述转盘转动安装于转盘支座上，转盘支座(319)与平移底板(322)通过螺栓相连接，7字减速电机(312)通过电机支架(321)与平移底板(322)连接，7字减速电机前端通过联轴器(311)连有第三丝杠(307)，第三丝杠另一端通过丝杠定位座(306)定位，所述第三丝杠(307)上螺纹配合安装有丝杠螺母套(310)；工作时，7字减速电机(312)带动第三丝杠，第三丝杠转动，带动第三丝杠上相配合的丝杠螺母套(310)向前移动，丝杠螺母套上方连接双向鱼目轴承(320)一端，双向鱼目轴承另一端与转盘(309)转动相连，丝杠螺母套移动时带动转盘转动，当丝杠螺母套移动至与双向鱼目轴承垂直时转盘恰好转动90°，此时停止旋转；在床板部分完成旋转动作之后，平移装置开始控制床板整体移动；所述平移底板(322)下端安有直线滑动轴承(308)，直线滑动轴承在直线滑动导轨(305)上滑动，直线滑动导轨端通过立式光轴座(302)固定在底板(301)上；所述平移底板(322)底部安装有内螺纹座，第一丝杠(324)穿过内螺纹座并螺纹配合，第一丝杠(324)一端连接减速电机(313)，另一端转动连接立式轴承座(304)；所述立式光轴座(302)、立式轴承座(304)均固定于底板(301)上；所述底板(301)底面安装有四根支撑光轴(315)，支撑光轴(315)下端固定在升降装置的升降板(401)上；

所述升降装置(400)包括升降装置框架(402)、升降板(401)、4根齿条(403)、四根导向光轴(407)，所述升降装置框架(402)安装于床板框架(201)内，所述齿条(403)分别固定安装于升降装置框架(402)内；所述导向光轴(407)分别穿过升降板(401)上对应的导向孔，导向光轴(407)一端固定于升降装置框架(402)上，另一端固定于床板框架(201)的底部横梁(205)上；所述升降板(401)上安装有大扭矩减速电机(409)，所述大扭矩减速电机(409)通过传动结构分别带动4个大齿轮(405)，所述大齿轮分别与对应的齿条(403)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种多功能助老机械床，其特征在于：上床板的电机为直流减速电机，在动力光轴与定光轴间均布安装四根拉簧(15)。

3.根据权利要求1所述的一种多功能助老机械床，其特征在于：所述上床板框架两侧安装有，转动安装有光轴定位座(9)，所述光轴定位座之间转动安装有定光轴(22)。

4.根据权利要求1所述的一种多功能助老机械床，其特征在于：所述传动结构包括下小链轮(410)、大链轮(411)、第一链条(406)，所述大扭矩减速电机(409)的输出轴安装小链轮(410)，所述小链轮(410)通过第一链条(406)连接大链轮(411)，大链轮(411)固定于主动轴(412)上，主动轴(412)转动安装于升降板(401)上，所述主动轴(412)一端通过齿轮带动大齿轮(405)的安装轴，另一端通过链轮(413)和第二链条带动(414)另一侧大齿轮(405)的安装轴。

5.根据权利要求1所述的一种多功能助老机械床，其特征在于：所述齿条(403)通过齿条定位座(404)安装固定。

6.根据权利要求1所述的一种多功能助老机械床，其特征在于：所述导向光轴(407)穿过安装于升降板(401)上的法兰直线轴承(4061)。

7.根据权利要求1所述的一种多功能助老机械床，其特征在于：还包括有药盒装置(500)，所述药盒装置(500)安装于外框架内底部，且位于上床板框架(201)下方。

8.根据权利要求1所述的一种多功能助老机械床，其特征在于：所述外框架内底部安装有抽屉(600)。