对躺卧人员重心位置检测的系统以及具有该系统的护理床技术方案

本申请涉及对躺卧人员重心位置检测的系统以及具有该系统的护理床，系统包括：第一和第二卷布管，平行地分别设置在床的一侧；柔性支撑特征，两个侧边缘可分别缠绕在第一和第二卷布管上；第一和第二旋转电动机，分别驱动第一和第二卷布管转动；第一至第四测重模块，设置在第一和第二卷布管的靠近端部的位置，以测得第一和第二卷布管在该位置上所需的支撑力；控制装置，接收来自第一至第四测重模块的力学信号，根据第一至第四测重模块的力学信号和预设的算法确定躺卧人员在柔性支撑特征上的实时位置，并依此开关第一和第二旋转电动机、发出警报信号，决定第一和第二旋转电动机的每一个的旋转方向和转数。个的旋转方向和转数。个的旋转方向和转数。

【技术实现步骤摘要】
对躺卧人员重心位置检测的系统以及具有该系统的护理床


[0001]本申请涉及护理床，特别是，涉及具有举起功能的护理床对躺卧人员重心位置检测的系统以及具有该系统的护理床。

技术介绍

[0002]术后的病人和长期卧床的躺卧人员都需要定时翻转身体，术后的病人通过翻转身体促进伤口的愈合，而长期卧床的病人需要通过翻转身体来避免因身体受到长期的挤压而出现血液流通不顺畅、局部发麻以及出现褥疮等现象，因此需要一种可以辅助翻身的装置。
[0003]目前的辅助翻身装置存在以下问题：
[0004]1)结构复杂，占用空间较大，成本投入较高；
[0005]2)应用范围小，需要定制的相适配的床体结构来匹配；
[0006]3)功能单一，只能实现简单的翻身。

技术实现思路

[0007]本申请要解决的技术问题是在精确测量卷布管两端上的支撑力，通过控制装置内预设的算法，确定柔性支撑特征上躺卧人员的重心的位置坐标或者确定躺卧人员身体两侧与柔性支撑特征接触点的位置坐标，从而判断护理床的运行是否处于合理范围。
[0008]为解决上述技术问题，根据本申请的一个方面，提供一种对躺卧人员重心位置检测的系统，包括：第一卷布管和第二卷布管，平行地分别设置在床的一侧；柔性支撑特征，两个侧边缘可分别缠绕在第一卷布管和第二卷布管上；第一旋转电动机和第二旋转电动机，分别驱动第一卷布管和第二卷布管转动；第一、第二、第三和第四测重模块，设置在第一卷布管和第二卷布管的靠近端部的位置，以测得第一卷布管和第二卷布管在该位置上所需的支撑力；以及控制装置，接收来自第一、第二、第三和第四测重模块的力学信号，根据第一、第二、第三和第四测重模块的力学信号和预设的算法确定躺卧人员在柔性支撑特征上的实时位置，并依此开关第一旋转电动机和第二旋转电动机、发出警报信号，决定第一旋转电动机和第二旋转电动机的每一个的旋转方向和旋转圈数。
[0009]根据本申请的实施例，预设的算法可包括如下公式(1)：
[0010]G＝G1+G2+G3+G4
…………
(1)
[0011]其中，G是柔性支撑特征上躺卧人员重心作用在柔性支撑特征上的重力；G1是第一卷布管的第一端上所需的支撑力；G2是第一卷布管的第二端上所需的支撑力；G3是第二卷布管的第一端上所需的支撑力；G4是第二卷布管的第二端上所需的支撑力。
[0012]根据本申请的实施例，预设的算法可包括如下公式(2)、(3)、(4)、(5)：
[0013]G1＝(A
‑
x)
×
(B
‑
y)/(A
×
B)
×
G
…………
(2)
[0014]G2＝(A
‑
x)
×
y/(A
×
B)
×
G
…………………
(3)
[0015]G3＝x
×
(B
‑
y)/(A
×
B)
×
G
…………………
(4)
[0016]G4＝x
×
y/(A
×
B)
×
G
…………………………
(5)
[0017]其中，G是柔性支撑特征上躺卧人员重心作用在柔性支撑特征上的重力；G1是第一卷布管的第一端上所需的支撑力；G2是第一卷布管的第二端上所需的支撑力；G3是第二卷布管的第一端上所需的支撑力；G4是第二卷布管的第二端上所需的支撑力，A是第一卷布管的第一端支撑点至第二端支撑点的距离或者第二卷布管的第一端支撑点至第二端支撑点的距离；B是第一卷布管的第一端支撑点至第二卷布管的第一端支撑点的距离或者第一卷布管的第二端支撑点至第二卷布管的第二端支撑点的距离；x是柔性支撑特征上躺卧人员的重心在床的纵向上距第一卷布管的第一端支撑点或第二卷布管的第一端支撑点的距离；y是柔性支撑特征上躺卧人员的重心在床的横向方向上距第一卷布管中心的距离。
[0018]根据本申请的实施例，预设的算法可包括如下公式(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)：
[0019]G1＝F1
×
Sinα
………………………………
(6)
[0020]G3＝F2
×
Sinβ
………………………………
(7)
[0021]F1
×
Cosα＝F2
×
Cosβ
………………………
(8)
[0022]x
×
Sinα/Cosα＝(B
‑
x)
×
Sinβ/Cosβ
………
(9)
[0023]G1
×
Cosα/Sinα＝G2
×
Cosβ/Sinβ
…………
(10)
[0024]G1
×
x＝G2
×
(B
‑
x)
………………………
(11)
[0025]其中，G1是第一卷布管的第一端上所需的支撑力；G2是第一卷布管的第二端上所需的支撑力；G3是第二卷布管的第一端上所需的支撑力；B是第一卷布管的第一端支撑点至第二卷布管的第一端支撑点的距离或者第一卷布管的第二端支撑点至第二卷布管的第二端支撑点的距离；x是柔性支撑特征上躺卧人员的重心在床的纵向上距第一卷布管的第一端支撑点或第二卷布管的第一端支撑点的距离；F1是第一卷布管与躺卧人员重心之间柔性支撑特征上的拉力；F2是第二卷布管与躺卧人员重心之间柔性支撑特征上的拉力；α是躺卧人员身体一侧的柔性支撑特征与水平面之间的夹角；β是躺卧人员身体另一侧的柔性支撑特征与水平面之间的夹角。
[0026]根据本申请的实施例，第一、第二、第三和第四测重模块可包括结构相同的压力传感器。
[0027]根据本申请的实施例，第一、第二、第三和第四测重模块可包括仅传递垂直力而容纳水平力的定位销。
[0028]根据本申请的实施例，对躺卧人员重心位置检测的系统还可包括设置在床体与第一卷布管或第二卷布管之间的限位装置，以限定第一卷布管或第二卷布管的任何一个因纵向方向上的冲击引起的位移。
[0029]根据本申请的实施例，预设的算法可包括确定躺卧人员身体与柔性支撑特征左右接触点的算法公式(12)：
[0030]x1：x2＝(B
‑
x)：B
………………………
(12)
[0031]其中：B是第一卷布管的第一端支撑点至第二卷布管的第一端支撑点的距离或者第一卷布管的第二端支撑点至第二卷布管的第二端支撑点的距离；x是柔性支撑特征上躺卧人员的重心在床的纵向上距第一卷布管的第一端支撑点或第二卷布管的第一端支撑点的距离；x1是躺卧人员身体一侧与柔性支撑特征的接触点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对躺卧人员重心位置检测的系统，包括：第一卷布管和第二卷布管，平行地分别设置在床的一侧；柔性支撑特征，两个侧边缘可分别缠绕在所述第一卷布管和第二卷布管上；第一旋转电动机和第二旋转电动机，分别驱动所述第一卷布管和第二卷布管转动；第一、第二、第三和第四测重模块，设置在所述第一卷布管和第二卷布管的靠近端部的位置，以测得所述第一卷布管和第二卷布管在该位置上所需的支撑力；以及控制装置，接收来自所述第一、第二、第三和第四测重模块的力学信号，根据所述第一、第二、第三和第四测重模块的力学信号和预设的算法确定躺卧人员在柔性支撑特征上的实时位置，并依此开关所述第一旋转电动机和第二旋转电动机、发出警报信号，决定所述第一旋转电动机和第二旋转电动机的每一个的旋转方向和旋转圈数。2.如权利要求1所述的对躺卧人员重心位置检测的系统，其中，所述预设的算法包括如下公式(1)：G＝G1+G2+G3+G4
…………
(1)其中，G是柔性支撑特征上躺卧人员重心作用在柔性支撑特征上的重力；G1是第一卷布管的第一端上所需的支撑力；G2是第一卷布管的第二端上所需的支撑力；G3是第二卷布管的第一端上所需的支撑力；G4是第二卷布管的第二端上所需的支撑力。3.如权利要求1所述的对躺卧人员重心位置检测的系统，其中，所述预设的算法包括如下公式(2)、(3)、(4)、(5)：G1＝(A
‑
x)
×
(B
‑
y)/(A
×
B)
×
G
…………
(2)G2＝(A
‑
x)
×
y/(A
×
B)
×
G
…………………
(3)G3＝x
×
(B
‑
y)/(A
×
B)
×
G
…………………
(4)G4＝x
×
y/(A
×
B)
×
G
…………………………
(5)其中，G是柔性支撑特征上躺卧人员重心作用在柔性支撑特征上的重力；G1是第一卷布管的第一端上所需的支撑力；G2是第一卷布管的第二端上所需的支撑力；G3是第二卷布管的第一端上所需的支撑力；G4是第二卷布管的第二端上所需的支撑力，A是第一卷布管的第一端支撑点至第二端支撑点的距离或者第二卷布管的第一端支撑点至第二端支撑点的距离；B是第一卷布管的第一端支撑点至第二卷布管的第一端支撑点的距离或者第一卷布管的第二端支撑点至第二卷布管的第二端支撑点的距离；x是柔性支撑特征上躺卧人员的重心在床的纵向上距第一卷布管的第一端支撑点或第二卷布管的第一端支撑点的距离；y是柔性支撑特征上躺卧人员的重心在床的横向方向上距第一卷布管中心的距离。4.如权利要求1所述的对躺卧人员重心位置检测的系统，其中，所述预设的算法包括如下公式(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)：G1＝F1
×
Sinα
………………………………
(6)G3＝F2
×
Sinβ
………………………………
(7)F1
×
Cosα＝F2
×
Cosβ
………………………
(8)x
...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯健，万和平，
申请(专利权)人：上海尊颐智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：