基于卧姿识别的智能护理床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于卧姿识别的智能护理床，包括床架、床板、运动机构及控制系统；所述床板包括依次铰接的背部板、臀部板、大腿板、小腿板；所述背部板由背部左支板、背部中间板及背部右支板依次铰接组成；所述臀部板由臀部左支板、臀部中间板及臀部右支板依次铰接组成，所述大腿板由大腿左支板、大腿中间板、大腿右支板依次铰接组成；所述小腿板由小腿左支板、小腿中间板及小腿右支板依次铰接组成；所述运动机构包括侧翻机构、抬背机构、曲腿机构，侧翻机构连接在背部板与床架之间，抬背机构连接在背部板、臀部板与床架之间，曲腿机构连接在大腿板与床架之间；控制系统包括控制模块、Kinect传感器、薄膜压力传感器。

Intelligent nursing bed based on lying posture recognition

【技术实现步骤摘要】
基于卧姿识别的智能护理床
本技术属于护理设备领域，具体涉及一种基于卧姿识别的智能护理床，尤其适用于长期卧床的老年人、残疾人的护理。
技术介绍
护理床行业起步于欧美等发达国家，他们掌控着护理床的核心技术，致力于产品功能的升级完善，并产生了一批以日本库巴拉、八乐梦，美国Metrocare、Hill-room和德国弗尔克等公司为代表等国际知名医疗护理公司。目前护理床主要存在的问题是，使用者长期躺卧在护理床上，由于不便变更姿态，容易产生褥疮或压疮。日本松下公司在2009年率先发布的一款可以自由转换成轮椅的护理床“RoboticBed”，该护理床由电动床体和轮椅组成，轮椅嵌在床体内，可以自动弹出或收起。轮椅收缩为坐起姿态时，可与床体分离；轮椅展开可与床体嵌合，恢复为床面。这种护理床设计理念新颖，使用简单，操作方便，使患者基本能够生活自理。美国Metrocare公司最早开发了一种护理床，虽然仅有动支背、曲腿功能，但在当时的多功能护理床研发背景下是具有开创性的，其大大改变了护理人员的工作方式。新加坡理工学院的K.S.Jaichandara等人设计了一种基于FPGA的在临床环境中预防褥疮产生的低成本护理床，在床面温度超过预定的阈值后会报警提示护理人员帮助患者翻身，能够有效减少褥疮的形成。但现有技术都无法根据使用者的姿态对护理床形态进行自动化调节。
技术实现思路
为了解决功能障碍人群因为长期卧床引起压疮的问题，本技术提供一种防压疮、舒适、护理功能齐全、性价比高的基于卧姿识别的智能护理床。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于卧姿识别的智能护理床，包括床架、床板、运动机构及控制系统；所述床板包括依次铰接的背部板、臀部板、大腿板、小腿板；所述背部板由背部左支板、背部中间板及背部右支板依次铰接组成；所述臀部板由臀部左支板、臀部中间板及臀部右支板依次铰接组成，所述大腿板由大腿左支板、大腿中间板、大腿右支板依次铰接组成；所述小腿板由小腿左支板、小腿中间板及小腿右支板依次铰接组成；所述运动机构包括侧翻机构、抬背机构、曲腿机构，侧翻机构连接在背部板与床架之间，抬背机构连接在背部板、臀部板与床架之间，曲腿机构连接在大腿板与床架之间。进一步地，所述侧翻机构包括左侧翻机构及右侧翻机构；左侧翻机构包括左侧翻电机、左侧翻推杆、左侧翻连杆构件，左侧翻电机安装在床架上，左侧翻电机驱动轴与左侧翻推杆连接，左侧翻推杆另一端连接左侧翻连杆构件，左侧翻连杆构件通过左侧滚子连接背部左支板；右侧翻机构包括右侧翻电机、右侧翻推杆、右侧翻连杆构件，右侧翻电机驱动轴与右侧翻推杆连接，右侧翻推杆另一端连接右侧翻连杆构件，右侧翻连杆构件通过右侧滚子连接背部右支板。进一步地，所述抬背机构包括抬背电机、抬背推杆、臀部滚子、背部滚子、转动抱死器及转动摆杆；抬背电机固定在床架上，抬背电机驱动轴连接抬背推杆，抬背推杆连接转动摆杆，抬背推杆与转动摆杆间还设有转动抱死器，转动摆杆分别通过臀部滚子及背部滚子连接臀部板及背部板。进一步地，所述曲腿机构包括曲腿电机、曲腿推杆、曲腿连杆、曲腿连杆架、平行四边形杆组、曲腿连架杆、曲线连杆；曲腿电机固定在床架上，曲腿电机连接曲腿推杆，曲腿推杆与曲腿连杆架一端铰接，曲腿连杆架与曲腿连杆铰接，曲腿连杆与平行四边形杆组铰接；平行四边形杆组内设有曲腿连架杆，曲腿连架杆一端与平行四边形杆组铰接，另一端与平行四边形杆组通过滑块连接；平行四边形杆组的两端分别铰接床架，另一端与腿部板铰接，曲线连杆两端分别与平行四边形杆组上部杆的两端进行铰接，且平行四边形杆组与曲线连杆之间设有顶杆。进一步地，所述控制系统包括姿势识别模块、压力识别模块、控制模块，控制模块分别与姿势识别模块、压力识别模块以及运动机构信号连接。进一步地，所述姿势识别模块为Kinect传感器，Kinect传感器安装在护理床正上方，用于识别使用者在床上的姿势。进一步地，所述压力识别模块为薄膜压力传感器，薄膜压力传感器分布于护理床床面上。进一步地，所述控制模块包括STM323F103RCT6单片机，以及由继电器及外围电路组成的驱动器，用于驱动运动机构。本技术具有以下有益效果：利用kinect传感器识别人体睡姿,利用薄膜分布式传感器完成病人的压力分布数据进行采集,通过kinect数据和压力传感器数据进行拟合,实时准确地判断出病人在护理床上的睡姿及监控睡姿持续的时间，通过STM323F103RCT6单片机控制继电器以控制电机，当时间和压力达到阚值时及时提醒病人并且自动辅助病人完成翻身动作，以缓解身体某部位所受的压力，防止压疮的产生。附图说明图1为本技术轴测结构示意图；图2为本技术轴测结构示意图；图3为本技术侧翻状态示意图；图4为本技术曲腿状态示意图；图5为本技术主视结构示意图；图6为本技术侧视结构示意图；图7为本技术抬背机构结构原理简图；图8为本技术侧翻机构结构原理简图；图9为本技术曲腿机构结构原理简图；图10为Kinect传感器人体骨骼识别示例图。图中：1-背部板；2-床架；3-运动机构；5-臀部板；6-大腿板；7-小腿板；8-床头板；9-右侧板；10-左侧板；11-床尾板；411-左侧翻电机；412-左侧翻推杆；413-左侧翻连杆构件；414-左侧滚子；421-右侧翻电机；422-右侧翻推杆；423-右侧翻连杆构件；424-右侧滚子；431-抬背电机；432-抬背推杆；433-臀部滚子；434-背部滚子；435-转动抱死器；436-转动摆杆；441-曲腿电机；442-曲腿推杆；443-曲腿连杆；444-曲腿连杆架；445-曲线连杆具体实施方式以下结合附图详细介绍本技术的技术方案及工作原理：如图1至图6所示，一种基于卧姿识别的智能护理床，包括床架2、床板、运动机构3及控制系统。床板包括背部板1、臀部板5、大腿板6、小腿板7、床头板8、右侧板9、左侧板10以及床尾板11，右侧板9与左侧板10分别固定在床架两侧框体上，背部板1、臀部板5、大腿板6及小腿板7依次铰接，床头板8固定在背部板1顶端，床尾板11固定在小腿板尾端。背部板1由背部左支板、背部中间板及背部右支板依次铰接组成，床头板8与背部中间板连接，臀部板5由臀部左支板、臀部中间板及臀部右支板依次铰接组成，大腿板6由大腿左支板、大腿中间板、大腿右支板依次铰接组成，小腿板7由小腿左支板、小腿中间板及小腿右支板依次铰接组成。运动机构包括侧翻机构、抬背机构、曲腿机构，侧翻机构连接在背部板与床架之间，抬背机构连接在背部板、臀部板与床架之间，曲腿机构连接在大腿板与床架之间。侧翻机构包括左侧翻机构及右侧翻机构。左侧翻机构包括左侧翻电机411、左侧翻推杆412、左侧翻连杆构件，左侧翻电机安装在床架上，左侧翻电机驱动轴与左侧翻推杆连接，左侧翻推杆另一端连接左侧翻连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于卧姿识别的智能护理床，其特征在于，包括床架、床板、运动机构及控制系统；所述床板包括依次铰接的背部板、臀部板、大腿板、小腿板；所述背部板由背部左支板、背部中间板及背部右支板依次铰接组成；所述臀部板由臀部左支板、臀部中间板及臀部右支板依次铰接组成，所述大腿板由大腿左支板、大腿中间板、大腿右支板依次铰接组成；所述小腿板由小腿左支板、小腿中间板及小腿右支板依次铰接组成；所述运动机构包括侧翻机构、抬背机构、曲腿机构，侧翻机构连接在背部板与床架之间，抬背机构连接在背部板、臀部板与床架之间，曲腿机构连接在大腿板与床架之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于卧姿识别的智能护理床，其特征在于，包括床架、床板、运动机构及控制系统；所述床板包括依次铰接的背部板、臀部板、大腿板、小腿板；所述背部板由背部左支板、背部中间板及背部右支板依次铰接组成；所述臀部板由臀部左支板、臀部中间板及臀部右支板依次铰接组成，所述大腿板由大腿左支板、大腿中间板、大腿右支板依次铰接组成；所述小腿板由小腿左支板、小腿中间板及小腿右支板依次铰接组成；所述运动机构包括侧翻机构、抬背机构、曲腿机构，侧翻机构连接在背部板与床架之间，抬背机构连接在背部板、臀部板与床架之间，曲腿机构连接在大腿板与床架之间。


2.如权利要求1所述的一种基于卧姿识别的智能护理床，其特征在于，所述侧翻机构包括左侧翻机构及右侧翻机构；左侧翻机构包括左侧翻电机、左侧翻推杆、左侧翻连杆构件，左侧翻电机安装在床架上，左侧翻电机驱动轴与左侧翻推杆连接，左侧翻推杆另一端连接左侧翻连杆构件，左侧翻连杆构件通过左侧滚子连接背部左支板；右侧翻机构包括右侧翻电机、右侧翻推杆、右侧翻连杆构件，右侧翻电机驱动轴与右侧翻推杆连接，右侧翻推杆另一端连接右侧翻连杆构件，右侧翻连杆构件通过右侧滚子连接背部右支板。


3.如权利要求1所述的一种基于卧姿识别的智能护理床，其特征在于，所述抬背机构包括抬背电机、抬背推杆、臀部滚子、背部滚子、转动抱死器及转动摆杆；抬背电机固定在床架上，抬背电机驱动轴连接抬背推杆，抬背推杆连接转动摆杆，抬背推杆与转动摆杆间还设有转动抱死器，转动摆杆分别通过臀部滚子及背部滚子连接臀...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭德龙，孟宪宇，陈益瑜，姜馥荔，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22