一种淋浴系统技术方案

本发明专利技术公开一种淋浴系统，包括支撑单元和淋浴单元，淋浴单元包括柔性仿生臂和输水管，柔性仿生臂与刚性机械臂相连；柔性仿生臂包括若干节气动构节，气动构节包括间隔盘和气动肌肉，间隔盘能够固定气动肌肉，气动肌肉能够与外部气源相连通，气动肌肉的数量至少为三条，输水管位于气动肌肉围成的空间内，输水管能够与外部水源相连通，输水管由柔性材质制成，输水管能够与喷头相连。通过调整通入每条气动肌肉的气压值实现柔性仿生臂的弯曲和伸长，从而带动输水管调整角度，输水管能够与喷头相连，以实现对使用者不同部位的冲洗喷淋，提高淋浴便捷性；当设置多节气动构节时，多节气动构节串联设置，进一步提高柔性仿生臂的灵活适应性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种淋浴系统


[0001]本专利技术涉及淋浴设备及其周边配套设施
，特别是涉及一种淋浴系统。

技术介绍

[0002]我国人口基数庞大，人口自然增长迅速，尤其是人口老龄化非常突出。2019年年末中国大陆60岁及以上人口为25388万人，占18.1％。至2020年，中国半失能老人将达到6852
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7590万，失能老人达到599
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674万，养老护理员岗位则应达到657
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731万，而目前持证的养老护理员仅为5万余人。护工岗位缺口严重，护工成本高昂是目前亟待解决的问题。在老龄化的社会里，如何提高老年人的生活质量以及为老年人提供有效的服务，特别是解决失能老人的相关护理问题，引入智能辅具来照顾失能老人是一个很重要的研究方向。
[0003]近年来，随着仿生技术与柔性材料的研发不断进步，科学家们使用柔性材料，模仿自然界中象鼻、章鱼臂等动物器官的运动机理，制造出应用于各个领域的新型仿生机器人，也称连续体机器人，其自身不存在离散关节。通过改变伸长与弯曲关节来改变原有的形状和尺寸，以适应非结构化环境，具有广泛的应用前景。对于浴室这类狭窄空间，淋浴装置的运动范围受限，连续体机械臂在受限空间内实现灵巧操作，可以与环境实现安全交互，最重要的是，失能老人的洗浴是一项高危活动，老人本身行动不便，身体素质不及大多数年轻人，且失能老人伴随不同程度的身体疾病与障碍，传统的刚性机械臂如果控制不当会恶化老人病情，不能实现预期效果。
[0004]现阶段国内外新型仿生机器人的研究成果有：1.基于同心管设计研究了相应的连续型机器人，如研究人员Rucker等人(Su，Cardona，Shang，et al.A MRI
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guided Concentric Tube Continuum Robot with Piezoelectric Actuation:A Feasibility Study[C]//IEEE International Conference on Robotics&Automation.IEEE，2012.)提出了一种精确几何模型，该模型用于描述同心管连续体的运动，该类连续机器人主要用于医疗领域，如颅内深度穿刺检查、电极植入。由于淋浴臂中间有多功能淋浴管，且最内侧的同心管最薄以保证整体有较大弧度，在通水时最内侧薄壁管可能存在安全隐患。
[0005]公开号为CN107053155A的中国专利，公开了一种形状记忆合金驱动的象鼻型连续机器人，该连续机器人的执行机构由四根合金弹簧并联而成，通过电流加热的方式控制，合金弹簧相比于气动肌肉缺少伸长功能，对于老人不同位姿，机械臂末端执行机构无法达到指定位置。
[0006]公开号为CN108209667A的中国专利，公开了一种智能沐浴装置，该专利技术的自动机械臂管采用仿生象鼻技术，机械臂有记忆功能，对于失能老人的不同位姿变换，该机械臂管需要手动沐浴，灵活性较差。
[0007]公开号为CN107901027A的中国专利，公开了一种基于气动肌肉的软体仿生机器人，其包括至少三个固定板以及可转动连接在固定板之间的若干气动肌肉，每层气动肌肉均由并联布置的六根气动肌肉组成，可用于教学演示、物体搬运、越障排雷等领域。但是这种架空式结构不适用于淋浴装置，不易添加外壳与淋浴管，六并联结构的运动学分析及其
控制相对于四并联结构更加复杂。
[0008]因此，如何改变现有技术中，仿生淋浴装置结构复杂、适应性较差的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种淋浴系统，以解决上述现有技术存在的问题，简化淋浴装置结构，提高淋浴装置适应性。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种淋浴系统，包括：
[0011]支撑单元，所述支撑单元包括底座、支撑杆和刚性机械臂，所述支撑杆连接所述底座与所述刚性支撑臂，所述刚性机械臂能够转动地与所述支撑杆相连；
[0012]淋浴单元，所述淋浴单元包括柔性仿生臂和输水管，所述柔性仿生臂与所述刚性机械臂相连；所述柔性仿生臂包括若干节气动构节，所述气动构节的数量为多节时，多节所述气动构节串联设置；所述气动构节包括间隔盘和气动肌肉，所述间隔盘能够固定所述气动肌肉，所述气动肌肉能够与外部气源相连通，所述气动肌肉的数量至少为三条，所述输水管位于所述气动肌肉围成的空间内，所述输水管能够与外部水源相连通，所述输水管由柔性材质制成，所述输水管能够与喷头相连。
[0013]优选地，所述支撑杆为伸缩杆，所述支撑杆的轴线垂直于所述底座所在平面。
[0014]优选地，所述刚性机械臂包括第一刚性支臂和第二刚性支臂，所述第一刚性支臂的第一端能够转动地与所述支撑杆相连，所述第一刚性支臂的第二端可转动地与所述第二刚性支臂相连，所述柔性仿生臂与所述第二刚性支臂相连。
[0015]优选地，所述第一刚性支臂相对于所述支撑杆的转动轴线平行于所述第一刚性支臂相对于所述第二刚性支臂的转动轴线。
[0016]优选地，所述气动构节的数量为四节，所述间隔盘的数量为五个，相邻的所述气动构节利用所述间隔盘相连，所述气动肌肉的两端分别与所述间隔盘相连，所述输水管穿过所述间隔盘并与外部水源相连通。
[0017]优选地，每一节所述气动构节包括四条所述气动肌肉，四条所述气动肌肉绕所述间隔盘的轴线周向均布，所述输水管与所述间隔盘同轴设置。
[0018]优选地，所述气动构节还包括波纹管，所述波纹管套装于所述气动肌肉的外部，所述波纹管与所述间隔盘相连。
[0019]优选地，所述淋浴系统还包括辅助座椅，所述辅助座椅包括坐垫、背部支撑板、腿部支撑板和足部支撑板，所述背部支撑板和腿部支撑板分别与所述坐垫铰接，所述坐垫位于所述背部支撑板与所述腿部支撑板之间，所述足部支撑板设置于所述腿部支撑板远离所述坐垫的一端，所述足部支撑板与所述腿部支撑板之间具有大于0
°
的夹角；所述坐垫、所述背部支撑板和所述腿部支撑板均具有排水孔。
[0020]优选地，所述辅助座椅连接有沐浴管，所述沐浴管能够固定在所述坐垫、所述背部支撑板以及所述腿部支撑板上，所述沐浴管能够与外部水源相连通，所述沐浴管连接有辅助花洒，所述沐浴管的数量为多节，多节所述沐浴管串联相连，相邻的所述沐浴管之间利用软管相连通。
[0021]优选地，所述底座为U形；所述底座连接有万向轮。
[0022]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术的淋浴系统，包括支撑单元和淋浴单元，其中，支撑单元包括底座、支撑杆和刚性机械臂，支撑杆连接底座与刚性支撑臂，刚性机械臂能够转动地与支撑杆相连；淋浴单元包括柔性仿生臂和输水管，柔性仿生臂与刚性机械臂相连；柔性仿生臂包括若干节气动构节，气动构节的数量为多节时，多节气动构节串联设置；气动构节包括间隔盘和气动肌肉，间隔盘能够固定气动肌肉，气动肌肉能够与外部气源相连通，气动肌肉的数量至少为三条，输水管位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种淋浴系统，其特征在于，包括：支撑单元，所述支撑单元包括底座、支撑杆和刚性机械臂，所述支撑杆连接所述底座与所述刚性支撑臂，所述刚性机械臂能够转动地与所述支撑杆相连；淋浴单元，所述淋浴单元包括柔性仿生臂和输水管，所述柔性仿生臂与所述刚性机械臂相连；所述柔性仿生臂包括若干节气动构节，所述气动构节的数量为多节时，多节所述气动构节串联设置；所述气动构节包括间隔盘和气动肌肉，所述间隔盘能够固定所述气动肌肉，所述气动肌肉能够与外部气源相连通，所述气动肌肉的数量至少为三条，所述输水管位于所述气动肌肉围成的空间内，所述输水管能够与外部水源相连通，所述输水管由柔性材质制成，所述输水管能够与喷头相连。2.根据权利要求1所述的淋浴系统，其特征在于：所述支撑杆为伸缩杆，所述支撑杆的轴线垂直于所述底座所在平面。3.根据权利要求1所述的淋浴系统，其特征在于：所述刚性机械臂包括第一刚性支臂和第二刚性支臂，所述第一刚性支臂的第一端能够转动地与所述支撑杆相连，所述第一刚性支臂的第二端可转动地与所述第二刚性支臂相连，所述柔性仿生臂与所述第二刚性支臂相连。4.根据权利要求3所述的淋浴系统，其特征在于：所述第一刚性支臂相对于所述支撑杆的转动轴线平行于所述第一刚性支臂相对于所述第二刚性支臂的转动轴线。5.根据权利要求1所述的淋浴系统，其特征在于：所述气动构节的数量为四节，所述间隔盘的数量为五个，相邻的所述气动构节利用所述间隔盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙昊，徐悦轩，丁庆松，马添翼，刘明和，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：