CN223930331U - 可调虚拟中心回转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及运动机构设计技术领域，本实用新型提出一种可调虚拟中心回转装置，包括机架、活动件、翻转单元和调节单元。活动件设置于机架上。翻转单元与活动件连接以驱动活动件翻转。调节单元设置于机架上，调节单元上设置有移动座，调节单元被配置为能够驱动移动座在至少一个方向上移动，移动座与翻转单元连接以调节翻转单元的翻转中心位置。通过翻转单元和调节单元的协同作用，可以精确调整活动件的回转中心，使其与不同使用者的身体回转中心保持一致。有效解决了传统护理床因固定回转中心导致的适应性差问题，为不同身高、体型的用户提供个性化护理。极大地提高了护理床的适用范围，无论是身高较高还是身材矮小的用户都能获得舒适的起背体验。

Description

可调虚拟中心回转装置

技术领域

本实用新型涉及运动机构设计技术领域，特别涉及一种可调虚拟中心回转装置。

背景技术

对于老年人特别是行动不便的老年人以及下肢残疾人员的医疗、护理已经成为当前必须解决的社会问题，目前，用于解决人类生活问题的装置设计已经成为研究的热点,其中，护理床作为一种医疗辅助器械，受到越来越多的老年人及残疾人群的青睐。国内大多数医院、养老院和家庭中采用的依旧是传统手摇式护理床。虽然，国内有为残疾人设计的服务装置，但是由于技术受限和昂贵的价格，并不能很好的发展。

传统护理床在起背时，起背板的回转中心是不可调的，从而导致面对不同身高和不同身体结构的人群在使用时，身高不同人的起背回转中心在水平方向不同，身高较高的人群在起背时，臀部与起背板之间空隙较大，腰部所承受的压力也会变大，长时间使用会导致腰部不适，身高较矮的人群在起背时，由于平躺时头部在床头位置，所以在起背过程中身体会向下滑动使背部衣服被拉扯，在从起背板向下回到起始位置过程中，头部回不到起始的床头位置；对于偏瘦、偏胖或者不同季节，床垫厚度不同，使人体回转中心在竖直方向的位置不一样，这会使起背过程中的扯背现象加剧，腰部所承受的压力变大，长期易产生危险。许多运动机构需要虚拟的回转中心，且回转中心位置可调。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提出一种回转中心可以调节的可调虚拟中心回转装置。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种可调虚拟中心回转装置，包括：

机架；

活动件，设置于所述机架上；

翻转单元，与所述活动件连接以驱动所述活动件翻转；

调节单元，设置于所述机架上，所述调节单元上设置有移动座，所述调节单元被配置为能够驱动所述移动座在至少一个方向上移动，移动座与所述翻转单元连接以调节所述翻转单元的翻转中心位置。

在本实用新型的一可选实施例中，所述翻转单元包括直线驱动单元和连杆单元，所述直线驱动单元的两端与所述活动件和所述机架/所述移动座铰接以驱动所述活动件翻转，或直线驱动单元的两端与所述机架/所述移动座和所述连杆单元铰接以驱动所述活动件翻转。

在本实用新型的一可选实施例中，所述连杆单元分别与所述移动座和所述活动件连接。

在本实用新型的一可选实施例中，所述活动件上设置有两组直线驱动结构，所述连杆单元分别与两组所述直线驱动结构的移动端和所述移动座连接。

在本实用新型的一可选实施例中，所述直线驱动结构的移动方向在翻转中心轴线的垂直平面内。

在本实用新型的一可选实施例中，所述连杆单元包括两组第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆分别与所述移动座和所述第三连杆铰接，所述第二连杆分别与所述移动座和所述第三连杆铰接，两组所述第三连杆的延伸端分别与两组所述直线驱动结构的移动端铰接。

在本实用新型的一可选实施例中，所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆以及所述移动座合围成平行四边形机构。

在本实用新型的一可选实施例中，所述调节单元包括第一直线调节装置和第二直线调节装置，所述第二直线调节装置设置于所述第一直线调节装置的移动端，移动座设置于所述第二直线调节的移动端，所述第一直线调节装置的调节方向为第一方向，所述第二直线调节装置的调节方向为第二方向，所述第一方向和所述第二方向不重合。

在本实用新型的一可选实施例中，所述第一方向为机架的长度方向，所述第二方向为竖直方向。

在本实用新型的一可选实施例中，所述翻转单元和所述调节单元设置于所述机架的下侧。

本实用新型的技术效果在于：本实用新型提出一种可调虚拟中心回转装置，通过翻转单元和调节单元的协同作用，可以精确调整活动件的回转中心，使其与不同使用者的身体回转中心保持一致。有效解决了传统护理床因固定回转中心导致的适应性差问题，为不同身高、体型的用户提供个性化护理。极大地提高了护理床的适用范围，无论是身高较高还是身材矮小的用户都能获得舒适的起背体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型于一实施例中的可调虚拟中心回转装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型于一实施例中的可调虚拟中心回转装置的结构示意图；

图3为本实用新型于一实施例中的可调虚拟中心回转装置的原理示意图；

图4为本实用新型于一实施例中的可调虚拟中心回转装置的另一视角的结构示意图。

附图标记说明；10、机架；11、活动件；20、直线驱动单元；30、调节单元；31、第一直线调节装置；32、第二直线调节装置；33、移动座；40、连杆单元；41、第一连杆；42、第二连杆；43、第三连杆；50、直线驱动结构；51、滑轨；52、滑块；53、驱动件；60、翻转中心。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

目前国内广泛使用的护理床多为传统的手摇式护理床。这种护理床虽然在一定程度上满足了基本的护理需求，但其功能单一，调节不便，存在诸多技术局限，尤其在起背功能上表现出明显不足。传统护理床的起背板在设计上通常具有固定的回转中心，难以适应不同身高、体型及体重的使用者，导致以下问题：

人体重心与回转中心不匹配，使用者在起背时，护理床的回转中心固定不变，无法根据使用者身高、体型或床垫厚度进行调节。身高较高的使用者起背时，由于回转中心与人体重心不匹配，臀部与起背板之间会产生较大空隙，导致腰部压力增大，长期使用易引发腰部不适甚至损伤。

滑动及衣物拉扯问题。身高较矮的使用者在起背时，由于头部靠近床头，起背过程中身体会发生向下滑动，背部衣物被拉扯，既影响舒适性，又增加护理难度。这种滑动现象在不同季节和床垫厚度变化时尤为明显，进一步加剧了使用不便。

腰部压力不均，不同体型的使用者在起背过程中，腰部所承受的压力分布不均。对于偏瘦或偏胖人群，腰部与床面接触不充分，起背时腰部负担加重，长期使用可能导致腰肌劳损。此外，床垫厚度的变化也会导致人体与护理床的接触面改变，进一步影响起背效果。

回位困难，传统护理床在使用过程中，头部与床头位置难以保持一致，尤其在使用者从起背状态回到平躺状态时，头部无法回到原始位置。这一问题不仅影响舒适性，还可能导致使用者因位置不当产生跌落风险。

在上述背景下，市场对更具人性化和智能化的护理床提出了更高的要求。近年来，尽管国内外在智能护理床领域取得了一定进展，但由于技术门槛高、设备成本昂贵，智能护理床的普及率依然较低。这就要求研发具备可调虚拟回转中心的护理床，以满足不同人群的个性化需求。

因此，研发一款具备可调虚拟回转中心的护理床，对于提升老年人及残疾人士的生活质量具有重要意义。该技术的突破将有效解决传统护理床存在的诸多问题，为医疗护理提供更加科学、便捷、高效的解决方案。

本申请中进行直线移动的驱动机构可以是丝杆螺母、气缸、液压缸、齿轮齿条等装置。

如图1-4所示，本实用新型提供一种可调虚拟中心回转装置，包括机架10、活动件11、翻转单元和调节单元30。可调虚拟中心回转装置应用于护理床，其中机架10对应床架，活动件11对应起背板。

活动件11设置于所述机架10上。

翻转单元与所述活动件11连接以驱动所述活动件11翻转。翻转单元直接驱动活动件11翻转，而翻转中心60的动态调整进一步优化了运动轨迹。翻转单元具体可以是电动推杆式翻转单元、液压驱动式翻转单元、机械齿轮齿条式翻转单元、连杆机构式翻转单元、绳索滑轮式翻转单元、滚珠丝杠式翻转单元、偏心轮驱动式翻转单元、磁力驱动式翻转单元等。

调节单元30设置于所述机架10上，所述调节单元30上设置有移动座33，所述调节单元30被配置为能够驱动所述移动座33在至少一个方向上移动，移动座33与所述翻转单元连接以调节所述翻转单元的翻转中心60位置。通过调节单元30中的移动座33，可以在至少一个方向上精确移动翻转单元，从而动态调整活动件11的翻转中心60位置。解决了传统固定翻转中心60难以适应不同身高、体型用户的局限性。实现了活动件11翻转轨迹与人体背部活动的精确匹配，避免人体滑动和摩擦。提高了可调虚拟中心回转装置的适用性，适用于广泛的使用人群，包括儿童、成人和老年人。

如图1-4所示，所述翻转单元包括直线驱动单元20和连杆单元40，所述直线驱动单元20的两端与所述活动件11和所述机架10/所述移动座33铰接以驱动所述活动件11翻转，或直线驱动单元20的两端与所述机架10/所述移动座33和所述连杆单元40铰接以驱动所述活动件11翻转。直线驱动单元20能够提供稳定且线性运动，减少了复杂机械结构中可能出现的抖动或不稳定情况；同时连杆单元40进一步优化了运动轨迹，提升了动作的平稳性和可靠性。直线驱动单元20直接控制活动件11的角度，连杆单元40对翻转轨迹进行补偿和优化，使得翻转过程更加自然、平滑，避免突兀的动作。

所述连杆单元40分别与所述移动座33和所述活动件11连接。连杆单元40可以在直线驱动单元20的驱动下协调活动件11的整体运动，使其在不同位置都能保持稳定和支撑。连杆单元40的设计可以根据不同需求调整长度或角度，以适应特定的翻转需求。

如图1-4所示，所述活动件11上设置有两组所述直线驱动结构50，所述连杆单元40分别与两组所述直线驱动结构50的移动端和所述移动座33连接。直线驱动结构50能够针对调节单元30上移动座33的位移进行适应性调整以防止干涉，直线驱动结构50包括滑轨51、滑块52和驱动件53。直线驱动结构50通过滑轨51与滑块52的组合，允许移动座33在调节过程中进行自由滑动，避免因运动轨迹不完全吻合而导致干涉问题。滑轨51和滑块52为移动座33提供了可控且限定的运动路径，配合连杆单元40调整力的分布，有效减少机械之间的冲突。

两组直线驱动结构50能够均匀分配负载，避免单侧受力过大，减少局部应力集中，延长结构和部件的使用寿命。由于两组直线驱动结构50同步作用，系统在第一方向的运动中不会产生多余的侧向力或扭矩，从而提高运动的平稳性和精度。连杆单元40可以形成了力学上的“镜像”结构，能够有效抵消因不对称受力可能导致的倾覆或扭曲现象，提高系统的整体稳定性。在复杂工作环境或震动环境中，对称结构能够更好地吸收和分散外部冲击，减少设备故障的风险。

如图1-4所示，所述直线驱动结构50的移动方向平行于所述活动件11的板面方向且垂直于所述活动件11的翻转中心60。即所述直线驱动结构50的移动方向在翻转中心轴线的垂直平面内。直线驱动方向与活动件11的运动方向保持一致，有效避免复杂的力学转换，确保翻转动作的流畅性。由于直线驱动方向与板面平行，可以避免驱动过程中产生不必要的侧向力，减小系统因侧向受力导致的震动或偏移问题。垂直于翻转中心60的驱动方式，减少了因翻转运动造成的整体系统摆动，提升了可调虚拟中心回转装置的安全性和舒适性。

如图1-4所示，所述连杆单元40包括两组第一连杆41、第二连杆42和第三连杆43，所述第一连杆41分别与所述移动座33和所述第三连杆43铰接，两组所述第二连杆42分别与所述移动座33和两组所述第三连杆43铰接，所述第三连杆43的延伸段与所述直线驱动结构50的移动端铰接。通过第一连杆41、第二连杆42的铰接点与第三连杆43形成的平面多边形机构，可以实现多角度、多位置的灵活调节，满足不同应用需求。该连杆单元40能够适应较为复杂的移动座33运动轨迹，为活动件11提供更加自然的升降或翻转动作。

在本实用新型的一可选实施例中，所述第一连杆41、所述第二连杆42、所述第三连杆43以及所述移动座33合围成平行四边形机构。平行四边形机构的几何特点决定了移动座33在运动过程中可以始终保持与初始方向的平行，避免倾斜或偏移问题。在驱动过程中，移动座33的运动路径严格受平行四边形的约束，确保翻转或调节角度的精准性。平行四边形结构中的各连杆长度固定，形成闭合运动链，运动时系统受力平衡，显著减少了震动和冲击。由于该结构无额外的自由度，驱动力通过连杆传递到移动座33时不会出现突兀的速度或方向变化，从而实现平稳的运动。

如图1-4所示，所述调节单元30包括第一直线调节装置31和第二直线调节装置32，所述第二直线调节装置32设置于所述第一直线调节装置31的移动端，移动座33设置于所述第二直线调节的移动端，所述第一直线调节装置31的调节方向为第一方向，所述第二直线调节装置32的调节方向为第二方向，所述第一方向和所述第二方向不重合。第一直线调节装置31和第二直线调节装置32分别控制不同的运动方向，使系统具备二维平面的自由调节能力。通过两个调节方向的叠加，移动座33可以实现多种复杂运动路径，例如直线平移、斜向调整、甚至曲线运动，满足多功能需求。

如图1-4所示，所述第一方向为机架10的长度方向，所述第二方向为竖直方向。双方向的结合调节能够实现更复杂的动作，比如在调节床头和床尾的相对高度时形成一个倾斜角，帮助实现特定的医疗护理姿势。

如图1-4所示，所述翻转单元和所述调节单元30设置于所述机架10的下侧。有效释放了机架10上方和周围的空间，保持了床面的简洁和平整。这种设计适合在狭小空间或多功能需求的环境中使用，如医院病房或家庭护理场景。上方无复杂机构干扰，床面可以自由设计成适应不同用户需求的形状和材质，例如采用软垫、防水面料或分段支撑结构，以提升舒适性。

综上所述，本实用新型提出一种可调虚拟中心回转装置，通过翻转单元和调节单元30的协同作用，可以精确调整活动件的回转中心，使其与不同使用者的身体回转中心保持一致。有效解决了传统可调虚拟中心回转装置因固定回转中心导致的适应性差问题，为不同身高、体型的用户提供个性化护理。极大地提高了可调虚拟中心回转装置的适用范围，无论是身高较高还是身材矮小的用户都能获得舒适的起背体验。减少了背部与床表面的相对运动，从而避免了衣物被拉扯和人体皮肤受到摩擦的不适感。提升了可调虚拟中心回转装置的舒适性和用户体验，尤其对于长期卧床者，这一改进显著减少了护理压力和不适感。有效降低了腰椎和臀部所承受的局部压力，避免了因不均匀受力导致的腰部不适或损伤。长期使用下，可显著减少腰部肌肉劳损和慢性疼痛问题，提高老年人和下肢残疾者的生活质量。活动件的运动更加平稳，减少了可能的机械抖动或误操作风险。保障了可调虚拟中心回转装置在操作过程中的安全性，适用于医院、养老院和家庭护理等多种场景。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

尽管本实用新型在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出实用新型的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本实用新型的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本实用新型的实质范围和精神。本实用新型并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本实用新型的最佳方式公开的具体实施例，但是本实用新型将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本实用新型的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (10)

1.一种可调虚拟中心回转装置，其特征在于，包括：

机架；

活动件，设置于所述机架上；

翻转单元，与所述活动件连接以驱动所述活动件翻转；

调节单元，设置于所述机架上，所述调节单元上设置有移动座，所述调节单元被配置为能够驱动所述移动座在至少一个方向上移动，移动座与所述翻转单元连接以调节所述翻转单元的翻转中心位置。

2.根据权利要求1所述的一种可调虚拟中心回转装置，其特征在于，所述翻转单元包括直线驱动单元和连杆单元，所述直线驱动单元的两端与所述活动件和所述机架/所述移动座铰接以驱动所述活动件翻转，或直线驱动单元的两端与所述机架/所述移动座和所述连杆单元铰接以驱动所述活动件翻转。

3.根据权利要求2所述的一种可调虚拟中心回转装置，其特征在于，所述连杆单元分别与所述移动座和所述活动件连接。

4.根据权利要求2所述的一种可调虚拟中心回转装置，其特征在于，所述活动件上设置有两组直线驱动结构，所述连杆单元分别与两组所述直线驱动结构的移动端和所述移动座连接。

5.根据权利要求4所述的一种可调虚拟中心回转装置，其特征在于，所述直线驱动结构的移动方向在翻转中心轴线的垂直平面内。

6.根据权利要求5所述的一种可调虚拟中心回转装置，其特征在于，所述连杆单元包括两组第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆分别与所述移动座和所述第三连杆铰接，所述第二连杆分别与所述移动座和所述第三连杆铰接，两组所述第三连杆的延伸端分别与两组所述直线驱动结构的移动端铰接。

7.根据权利要求6所述的一种可调虚拟中心回转装置，其特征在于，所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆以及所述移动座合围成平行四边形机构。

8.根据权利要求2所述的一种可调虚拟中心回转装置，其特征在于，所述调节单元包括第一直线调节装置和第二直线调节装置，所述第二直线调节装置设置于所述第一直线调节装置的移动端，移动座设置于所述第二直线调节的移动端，所述第一直线调节装置的调节方向为第一方向，所述第二直线调节装置的调节方向为第二方向，所述第一方向和所述第二方向不重合。

9.根据权利要求8所述的一种可调虚拟中心回转装置，其特征在于，所述第一方向为机架的长度方向，所述第二方向为竖直方向。

10.根据权利要求1所述的一种可调虚拟中心回转装置，其特征在于，所述翻转单元和所述调节单元设置于所述机架的下侧。