一种机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统和同步方法技术方案

本发明专利技术涉及机器人护理床中护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统，同步系统包括有红外发射模块、红外接收模块、护理床控制模块、智能轮椅控制模块和推杆电机，红外发射模块包括有三个红外发射器，红外接收模块包括有三个红外接收器，护理床控制模块通信连接护理床推杆电机；红外接收模块通信连接智能轮椅控制模块，该智能轮椅控制模块通信连接轮椅推杆电机；同步方法采用摆钟原理，分别获取红外模块三个接收器的状态，使三个接收器和三发射器能够对射，保持电动轮椅和护理床的背板平行。本发明专利技术的同步系统和方法使智能轮椅的轮椅背板和护理床背板同步起降，不通讯就能实现护理床和电动轮椅的同步坐起、平躺的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统和同步方法
本专利技术涉及智能控制，特别涉及到一种机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统以及同步方法。
技术介绍
康复护理服务的手段可分为医疗康复护理和护理辅具康复两大类。其中，护理辅具康复是指利用康复护理辅助器具为残疾人、老年人、伤病人等残障者提供补偿、替代、治疗的手段和方法。残障者要最大限度的实现生活自理，参与社会活动，安全放心、舒适的移动辅具是必不可少的。但要从卧床状态转移至移动器具上，必需护理人员的帮助，而且转移时还有跌落的危险。机器人护理床是一种新型康复护理移动辅助器具，具有操作手柄、语音、触摸自主导航等多模态人机交互功能，在保持安全舒适的姿态下，机器人护理床可变形成床，或单独出来成为移动轮椅，不仅可减轻护理人员转移患者时的负担，而且还减少了对患者跌落的担心。护理床和智能轮椅变形成床以后，完成同步坐起、平躺等动作有如下几种方法：采用机械结构同时推起来两个背板，这种方式对推杆电机的承重要求较高，结构体积较大；采用无线通讯的方式，在医疗领域内，由于医院的特殊环境各种电磁干扰比较多，因此无线通讯在医疗领域内应用较少。
技术实现思路
本专利技术专利的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新型的一种机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统以及同步方法。本专利技术专利的同步系统和同步方法要能具有较强的抗干扰能力、造价低廉、并且体积小巧以便于安装在护理床和智能轮椅背板上，便于智能轮椅和护理床自由分离。本专利技术专利为了达到上述专利技术目的，提供了如下的技术方案：一种机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统，所述的智能轮椅可移动地卡设于护理床上的卡槽中，所述护理床背板和智能轮椅背板对齐，其特征在于，所述的同步系统包括有红外发射模块、红外接收模块、护理床控制模块、智能轮椅控制模块和推杆电机，所述的红外发射模块包括有安装在护理床背板上的三个红外发射器，即第一红外发射器、第二红外发射器和第三红外发射器，三个红外发射器等距分布于以护理床背板靠近智能轮椅一侧的侧边上，所述的红外接收模块包括有安装在轮椅背板上的三个红外接收器，即第一红外接收器、第二红外接收器和第三红外接收器，三个红外接收器等距分布于以轮椅背板靠近护理床背板一侧的侧边上；所述的护理床控制模块通信连接并控制位于护理床背板后部的护理床推杆电机；所述的红外接收模块通信连接智能轮椅控制模块，该智能轮椅控制模块通信连接并控制位于轮椅背板后部的轮椅推杆电机；所述的护理床推杆电机和轮椅推杆电机分别推动护理床背板和轮椅背板同步上升或同步下降。在本专利技术机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统中，位于护理床背板侧边上的三个红外发射器位于以护理床背板的转轴中心为圆心的同半径圆周上，且相邻红外发射器之间的距离相等；位于轮椅背板侧边上的三个红外接收器位于以轮椅背板的转轴中心为圆心的同半径圆周上，且相邻红外接收器之间的距离相等。在本专利技术机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统中，更进一步地设计，所述的第一红外发射器、第二红外发射器和第三红外发射器自上而下依次分布在护理床背板侧边上；所述的第一红外接收器、第二红外接收器和第三红外接收器自上而下依次分布于轮椅背板侧边上。一种利用上述的同步系统实现机器人护理床中护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步方法，其特征在于，该方法是指所述的护理床控制模块接收发送动作指令至护理床推杆电机做出上升或下降的动作，所述的智能轮椅控制模块接收红外接收模块的信号并处理后发送动作指令至轮椅推杆电机做出相应的上升或下降的动作以实现随同同步，其处理过程如下：护理床上的红外发射模块同时发射，智能轮椅上的红外接收模块同时接收，智能轮椅控制模块通过红外信号接收情况判断护理床背板的运动方向，并据此发送指令控制轮椅背板电机，使得轮椅背板电机随同进行相应上升或下降的动作，该上升动作完成轮椅背板与护理床背板的随同同步抬起，下降动作完成轮椅背板与护理床背板的随同同步降落。在本专利技术机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步方法中，所述的随同同步的操作过程是：第一步，在智能轮椅和卡设于护理床内卡槽中组合成一体的状态下，机器人护理床使用者根据自身需要判断是需要同步上升还是同步下降，若是同步上升即是需要护理床的背板与轮椅背板同步抬起，若是同步下降即是需要护理床的背板与轮椅背板同步降落；第二步，当需要同步上升或者同步下降时，同时开启护理床背板上的红外发射模块和轮椅背板上的红外接收模块，使得红外发射模块中的第一红外发射器、第二红外发射器和第三红外发射器一直处于发射状态，轮椅背板上的红外接收模块中第一红外接收器、第二红外接收器和第三红外接收器一直处于接收状态；第三步，机器人护理床上的护理床控制模块发送指令至护理床推杆电机推动动作，完成护理床背板的抬起动作以及护理床背板的降落动作，若需要同步上升则执行第四步，若是同步下降则执行第五步；第四步，在护理床背板的抬起过程中，护理床背板与轮椅背板之间出现抬起角度差，当角度差到第一红外接收器接收不到红外信号，第二红外接收器接收到第一红外发射器的红外信号，第三红外接收器接收到第二红外发射器的红外信号状态下，智能轮椅控制模块发送指令至轮椅推杆电机使得轮椅背板抬起，直至第一红外接收器能接收到第一红外发射器的红外信号，第二红外接收器能接收到第二红外发射器的红外信号，第三红外接收器能接收到第三红外发射器的红外信号，从而保持护理床背板和轮椅背板平齐，达到同步上升的目的；第五步，在护理床背板的降落过程中，当护理床背板降落到第一红外接收器接收到第二红外发射器的红外信号，第二红外接收器接收到第三红外发射器的红外信号，第三红外接收器没有接收到红外信号的状态下，智能轮椅控制模块发送指令至轮椅背板电机使得轮椅背板下降，直至达到第一红外接收器接收到第一红外发射器的红外信号，第二红外接收器接收到第二红外发射器的红外信号，第三红外接收器接收到第三红外发射器的红外信号，从而保持护理床背板和轮椅背板平齐，达到同步下降的目的。基于上述技术方案，本专利技术机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统以及同步方法与现有技术相比具有如下技术优点：1.本专利技术的同步系统中的发射与接收的控制模块采用了红外接收模块和红外发射模块，红外接收模块由三个红外接收器组成，红外发射模块由三个红外发射器组成，发射端由单片机组成控制系统产生信号，驱动红外发射器发射红外信号，接收端由单片机组成控制系统采集三个红外接收器收到的红外信号，本专利技术不通过无线通讯，解决了护理床系统中，移动物体轮椅移动机器人与目标护理床上的同步问题，结构简单、安装方便、价格便宜。2.本专利技术的同步方法采用摆钟原理，分别获取红外接收模块中三个接收端的状态，以使三个接收端和三个发射端能够对射，保持智能轮椅和护理床的背板保持平行对齐，使用简单方便，同步精度高。附图说明图1是本专利技术机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统以及同步方法中红外传感器发射模块的安装布置示意图。图2是本专利技术机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统以及同步方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统，所述的智能轮椅可移动地卡设于护理床上的卡槽中，所述护理床背板和智能轮椅背板对齐，其特征在于，所述的同步系统包括有红外发射模块、红外接收模块、护理床控制模块、智能轮椅控制模块和推杆电机，所述的红外发射模块包括有安装在护理床背板上的三个红外发射器，即第一红外发射器、第二红外发射器和第三红外发射器，三个红外发射器等距分布于以护理床背板靠近智能轮椅一侧的侧边上，所述的红外接收模块包括有安装在轮椅背板上的三个红外接收器，即第一红外接收器、第二红外接收器和第三红外接收器，三个红外接收器等距分布于以轮椅背板靠近护理床背板一侧的侧边上；所述的护理床控制模块通信连接并控制位于护理床背板后部的护理床推杆电机；所述的红外接收模块通信连接智能轮椅控制模块，该智能轮椅控制模块通信连接并控制位于轮椅背板后部的轮椅推杆电机；所述的护理床推杆电机和轮椅推杆电机分别推动护理床背板和轮椅背板同步上升或同步下降。

【技术特征摘要】
1.一种机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统，所述的智能轮椅可移动地卡设于护理床上的卡槽中，所述护理床背板和智能轮椅背板对齐，其特征在于，所述的同步系统包括有红外发射模块、红外接收模块、护理床控制模块、智能轮椅控制模块和推杆电机，所述的红外发射模块包括有安装在护理床背板上的三个红外发射器，即第一红外发射器、第二红外发射器和第三红外发射器，三个红外发射器等距分布于以护理床背板靠近智能轮椅一侧的侧边上，所述的红外接收模块包括有安装在轮椅背板上的三个红外接收器，即第一红外接收器、第二红外接收器和第三红外接收器，三个红外接收器等距分布于以轮椅背板靠近护理床背板一侧的侧边上；所述的护理床控制模块通信连接并控制位于护理床背板后部的护理床推杆电机；所述的红外接收模块通信连接智能轮椅控制模块，该智能轮椅控制模块通信连接并控制位于轮椅背板后部的轮椅推杆电机;所述的护理床推杆电机和轮椅推杆电机分别推动护理床背板和轮椅背板同步上升或同步下降,护理床背板侧边上的三个红外发射器位于以护理床背板的转轴中心为圆心的同半径圆周上，且相邻红外发射器之间的距离相等；轮椅背板侧边上的三个红外接收器位于以轮椅背板的转轴中心为圆心的同半径圆周上，且相邻红外接收器之间的距离相等。2.根据权利要求1所述的一种机器人护理床中实现护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步系统，其特征在于，所述的第一红外发射器、第二红外发射器和第三红外发射器自上而下依次分布在护理床背板侧边上；所述的第一红外接收器、第二红外接收器和第三红外接收器自上而下依次分布于轮椅背板侧边上。3.利用根据权利要求1所述的同步系统实现机器人护理床中护理床背板和智能轮椅背板同步升降的同步方法，其特征在于，该方法是指所述的护理床控制模块发送动作指令至护理床推杆电机做出上升或下降的动作，所述的智能轮椅控制模块接收红外接收模块的信号并处理后发送动作指令至轮椅推杆电机做出相应的上升或下降的动作以实现随同同步，其处理过程如下：护理床上的红外发射模块同时发射，智能轮椅上的红外接收模块同时接收，智能轮椅控制模块通过红外信号接收情况判断护理床背板的运动方向，并据此发送指令控制轮椅推杆电机，使得轮椅推...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋扬，金会庆，徐兆红，齐春宝，
申请(专利权)人：宋扬，金会庆，上海申磬产业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31