一种自适应坐便辅助装置及自调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种自适应坐便辅助装置及自调节方法，该辅助装置包括：电动脚踏板、地面支撑板、坐便板、背板、驱动电机一、大腿角度测量板、第一动力驱动机构与第二动力驱动机构；其中电动脚踏板置于地面支撑板上，且二者通过两个电动推杆相连；坐便板通过第一固定架与第二固定架与地面支撑板铰接或焊接；坐便板通过轴承和背板相连；大腿角度测量板置于坐便板下侧，第一动力驱动机构与第二动力驱动机构分别用于驱动大腿角度测量板移动。通过上述各个部件相互配合实现根据人体坐便时上身的姿态角度，自适应调整脚的高度，保证大腿和躯干成35度角,保证耻骨直肠肌处于完全放松状态，保证大便能顺利排出，缩短排便时间，减少便秘、痔疮等的发生。

An adaptive toilet assistant device and its self-adjusting method

【技术实现步骤摘要】
一种自适应坐便辅助装置及自调节方法
本专利技术涉及卫浴设备
，特别涉及一种自适应坐便辅助装置及自调节方法。
技术介绍
人类经过长久的进化，从排泄的角度，身体构造已经完全适应蹲便的状态，蹲便时大腿与躯干呈35度角，耻骨直肠肌完全放松，这样可让大肠迅速而完全清空排泄物，缩短排便时间，减少便秘、痔疮等发生。但是蹲便姿势过久腿脚容易发麻，站立过急时血液不能及时到达大脑，形成了体位性低血压，会出现短暂性的脑供血不足，容易导致头晕眼黑，严重时会造成跌倒。座式马桶因其坐便面可支撑使用者的臀部和大腿，非常舒适，但使用座式马桶排便时，肛门周围的肌肉会牵拉直肠，部分耻骨直肠肌松弛，结肠扭转阻碍排泄物的流出，使得排便需要更加用力，容易引发肛裂和便秘等。授权公告日2014年4月2日，授权公告号CN203514466U,公开了一种智能冲水马桶，其可以随时调整人们如厕时脚的高度，使上身和大腿之间的角度变小，符合直肠结构，使耻骨直肠肌得到彻底放松，保障人们的健康。授权公告日2019年4月9日，授权公告号CN208709731U，公开了一种可调节马桶垫脚凳，包括弧形底座、弧形凳面和可调高度的支柱，弧形凳面通过可调高度的支柱支撑在弧形底座上。本技术可以根据不同人群的需求调节适应的高度，让人们在坐马桶如厕时可以模拟蹲坑姿势，达到舒适的排便角度，使耻骨直肠肌完全放松，让大肠迅速清空，使如厕更自如。申请公布日2019年4月26日，申请公布号CN109674383A,公开了一种电动辅助马桶支架，包括升降装置和脚部支撑装置，脚部支撑装置设置在升降装置上，升降装置包括第一升降装置、第二升降装置和座板。升降装置的气动杆可将座板顶起从而托举老人站立，如厕时脚部支撑装置可以根据不同身高的老人抬高其腿部，使大腿与驱干呈35度角，耻骨直肠肌放松大便能顺利排出，缩短排便时间，减少便秘、痔疮等发生。申请公布日2019年5月3日，申请公布号CN109700368A，公开了一种马桶辅助装置，包括防滑胶垫，座体，置脚机构，靠背垫，靠背调节机构，靠背体和提示图案，本专利技术座体和置脚机构的设置，使用者在入厕时将双脚放置在置脚机构上，由于座体的高度设置为30-40cm，可使使用者的腿部与身体呈35°角，能有效的防止大腿根部受压迫因血液循环不畅造成双脚发麻的现象，并使耻骨直肠肌放松，方便了肠道中的粪便的排出，也能使女性在入厕时膀胱内的尿液清空，并防止各项疾病的发生。然而上述多个专利还存在有多个不足之处，例如：授权公告号CN203514466U的智能冲水马桶，即便通过气压控制杆调整如厕时脚的高度，但由于人在坐便时上身姿态角度未知，无法保证大腿与躯干呈35度角，无法保证耻骨直肠肌处于完全放松状态。授权公告号CN208709731U的可调节马桶垫脚凳，即便通过可调高度的支柱调整如厕时脚的高度，但由于人在坐便时上身姿态角度未知，无法保证大腿与躯干呈35度角，无法保证耻骨直肠肌处于完全放松状态。同时由于是手动调节，如厕时即便发现不合适也不方便进行二次调节，使用时局限性较大。专利CN109674383A中的电动辅助马桶支架，尽管可通过把手上的控制开关调整座板和脚踏板高度，但由于人在坐便时上身姿态角度未知，无法保证大腿与躯干呈35度角，无法保证耻骨直肠肌处于完全放松状态。受限于老年人行动不便，手动既要调整座板和脚踏板，力度无法把握，并且没有过调阻止装置，防止误操作或者过度操作，存在一定的安全隐患。专利CN109700368A中的马桶辅助装置，尽管设置有30-40cm的座体和置脚机构，但是由于如厕人员的身高和腿长都无法确定，并不能适用于所有人，更无法保证大腿与躯干呈35度角，无法保证耻骨直肠肌处于完全放松状态。尽管设置了背靠，但是手动调节非常麻烦，无法保证如厕者处于较为舒适的姿态，并且姿态改变时无法保证耻骨直肠肌处于完全放松状态，影响方便肠道中的粪便的顺畅排出。因此，本专利技术提出一种根据人体坐便时上身的姿态角度，自适应调整脚的高度的装置，保证大腿和躯干成35度角,保证耻骨直肠肌处于完全放松状态，保证大便能顺利排出，缩短排便时间，减少便秘、痔疮等的发生。
技术实现思路
本专利技术通过如下技术方案实现的：本专利技术涉及一种自适应坐便辅助装置，该辅助装置包括：电动脚踏板、地面支撑板、坐便板、背板、驱动电机一、大腿角度测量板、第一动力驱动机构与第二动力驱动机构；其中电动脚踏板置于地面支撑板上，且二者通过两个电动推杆相连；坐便板通过第一固定架与第二固定架与地面支撑板铰接或焊接；坐便板通过轴承和背板相连；大腿角度测量板置于坐便板下侧，第一动力驱动机构与第二动力驱动机构分别用于驱动大腿角度测量板移动。进一步的，坐便板上面排布有多个压力传感器,通过压力传感器的实时检测坐便板的压力大小，判断是否有人如厕。进一步的，背板的转轴上设置有齿轮,在辅助装置一侧设置有驱动电机一，该驱动电机一驱动齿轮转动，齿轮转动调节背板的偏转角度。进一步的，背板上还设置有三轴加速度传感器，其主要用于检测重力加速度，并依据重力加速度计算背板的倾斜角度为α，其中后背板的倾角α即近似为躯干和装置座便板的夹角，其中进一步的，背板上还设置有多个测距传感器，测距传感器测量传感器到后背的距离分别为:d1,d2,d3,d4，当d1≈d2≈d3≈d4，即|dm-dn|<＝ξ，其中：ξ→0，m≠n，m、n∈{1、2、3、4}，此时装置后背板和人的躯干基本平行。根据权利要求1所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：大腿角度测量板包括有第一动力驱动机构与第二动力驱动机构，其中第一动力驱动机构驱动大腿角度测量板从坐便板伸出，第二动力驱动机构驱动大腿角度测量板缓慢上扬。进一步的，大腿角度测量板上还设置有距离传感器,该传感器用于检测大腿角度测量板到如厕者大腿的距离，分别为d5,d6,d7,d8，当d5≈d6≈d7≈d8，即|dm-dn|<＝ξ，其中：ξ→0，m≠n，m、n∈{5、6、7、8}，此时装置大腿角度测量板和人的大腿基本平行。进一步的，大腿角度测量板和大腿基本平行时，大腿角度测量板所测量角度β即为大腿的角度，δ＝α-β即为躯干和大腿的角度；自动控制第一电动推杆与第二电动推杆上升或下降，从而将脚抬高或放低，直到|δ-35|<＝ξ，ξ→0。另外，本专利技术还提供了一种利用自适应坐便辅助装置的自调节方法，该调节方法包括如下步骤：(1)坐便板上的压力传感器实时检测坐便板的压力大小，判断是否有人如厕；如果是则进入步骤(2)，否则进入系统休眠状态；(2)第一驱动电机驱动齿轮转动，调节背板的角度：利用背板上的三轴加速度传感器求出背板的倾斜角度：其中倾斜脚都为：(3)背板上的测距传感器测量背板到后背的距离d1,d2,d3,d4，当d1≈d2≈d3≈d4，即|dm-dn|<＝ξ，其中：ξ→0，m≠n，m、n∈{1、2、3、4}时，停止转动背板，此时装置后背板和人的躯干基本平行；(4)第一动力驱动机构驱动大腿角度测量板由坐便板伸出，第二动力驱动机构驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：该辅助装置包括：电动脚踏板、地面支撑板、坐便板、背板、驱动电机一、大腿角度测量板、第一动力驱动机构与第二动力驱动机构；其中电动脚踏板置于地面支撑板上，且二者通过两个电动推杆相连；坐便板通过第一固定架与第二固定架与地面支撑板铰接或焊接；坐便板通过轴承和背板相连；大腿角度测量板置于坐便板下侧，第一动力驱动机构与第二动力驱动机构分别用于驱动大腿角度测量板移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：该辅助装置包括：电动脚踏板、地面支撑板、坐便板、背板、驱动电机一、大腿角度测量板、第一动力驱动机构与第二动力驱动机构；其中电动脚踏板置于地面支撑板上，且二者通过两个电动推杆相连；坐便板通过第一固定架与第二固定架与地面支撑板铰接或焊接；坐便板通过轴承和背板相连；大腿角度测量板置于坐便板下侧，第一动力驱动机构与第二动力驱动机构分别用于驱动大腿角度测量板移动。


2.根据权利要求1所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：坐便板上面排布有多个压力传感器，通过压力传感器的实时检测坐便板的压力大小，判断是否有人如厕。


3.根据权利要求1所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：背板的转轴上设置有齿轮，在辅助装置一侧设置有驱动电机一，该驱动电机一驱动齿轮转动，齿轮转动调节背板的偏转角度。


4.根据权利要求3所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：背板上还设置有三轴加速度传感器，其主要用于检测重力加速度，并依据重力加速度计算背板的倾斜角度为α，其中后背板的倾角α即近似为躯干和装置座便板的夹角，其中


5.根据权利要求4所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：背板上还设置有多个测距传感器，测距传感器测量传感器到后背的距离分别为：d1，d2，d3，d4，当d1≈d2≈d3≈d4，即|dm-dn|＜＝ξ，其中：ξ→0，m≠n，m、n∈{1、2、3、4}，此时装置后背板和人的躯干基本平行。


6.根据权利要求1所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：大腿角度测量板包括有第一动力驱动机构与第二动力驱动机构，其中第一动力驱动机构驱动大腿角度测量板从坐便板伸出，第二动力驱动机构驱动大腿角度测量板缓慢上扬。


7.根据权利要求6所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：大腿角度测量板上还设置有距离传感器，该传感器用于检测大腿角度测量板到如厕者大腿的距离，分别为：d5，d6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琼，金振宇，李博，娄小平，
申请(专利权)人：郑州大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：河南;41