本发明专利技术公开了一种自适应如厕辅助装置以及该装置的使用方法,包括控制模块、电源模块、姿势调整模块以及人体识别模块，控制模块分别与姿势调整模块以及人体识别模块连接并控制模块的运行，电源模块向控制模块、姿势调整模块以及人体识别模块供电，姿势调整模块包括腿部升降模块、座圈抬起模块、扶手升降模块和靠背调节模块，本发明专利技术将人体识别模块识别的人体数据输入如厕姿势模型，姿态调整模块根据如厕姿势模型的输出数据以及腿部升降模块、座圈抬起模块以及靠背调节模块的相互配合将人体调整自最佳排便姿态，实现人体排便姿态的自适应调节，如厕起身后，扶手升降模块以及靠背调节模块做第二系调整，辅助用户起身。辅助用户起身。辅助用户起身。
【技术实现步骤摘要】
一种自适应如厕辅助装置以及该装置的使用方法
[0001]本专利技术属于如厕设备领域，涉及一种自适应如厕辅助装置以及该装置的使用方法。
技术介绍
[0002]便秘是影响老年人健康水平和生活质量的常见症状之一。便秘不仅会带来身体的不适，严重的还会引发高血压、心脏病。有些便秘是人体器官老化所导致，有些则与如厕姿势有关。
[0003]如厕姿势分为蹲姿和坐姿，蹲姿时腹部的压力比坐姿时要大，能够减少腹部用力，且肛直角达到100
°
左右，排便时所费的力气较小，蹲便更为顺畅，但是蹲姿对腿部的压力较大，时间长了会出现腿部发麻等情况，特别是有心脑血管疾病的老年人来说，蹲姿时腹压增大，再加上排便用力，容易出现心血管意外事件，老年人体力较弱，蹲久了，如果快速站起来，也容易诱发改变体位所导致的短暂性脑缺血，从而会发生头晕、眼花摔倒、骨折等意外事件；坐姿相对蹲姿更加舒服，对腿部的压力较小，时间长了不会出现腿部发麻等情况，但相对于蹲姿，坐姿的肛直角大约是80～90
°
，坐姿腹部朝下重力作用不明显，排空时间更长，腹部用力更多，更加耗时，更容易发生便秘症状。
技术实现思路
[0004]本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一种自适应如厕辅助装置以及该装置的使用方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种自适应如厕辅助装置,包括控制模块、电源模块、姿势调整模块以及人体识别模块，控制模块分别与姿势调整模块以及人体识别模块连接并控制模块的运行，电源模块向控制模块、姿势调整模块以及人体识别模块供电，姿势调整模块包括腿部升降模块、座圈抬起模块、扶手升降模块和靠背调节模块。
[0006]进一步的，所述腿部升降模块包括脚踏板和踏板升降机构，踏板升降机构与脚踏板连接，控制脚踏板升降。
[0007]进一步的，所述座圈抬起模块包括座圈和座圈抬起机构，座圈抬起机构与座圈连接，座圈抬起机构控制座圈的一侧抬起，扶手升降模块包括扶手和扶手升降机构，扶手和扶手升降机构连接，扶手升降机构控制扶手升降，靠背调节模块包括靠背和靠背调节机构，靠背和靠背调节机构连接，靠背调节机构控制靠背倾斜角度。
[0008]进一步的，还包括操控模块，所述操控模块与控制模块通信连接，操控模块向控制模块下达操作指令，控制模块接收操作指令控制腿部升降模块、座圈抬起模块、扶手升降模块、靠背调节模块执行相应操作，电源模块向操控模块供电。
[0009]进一步的，所述人体识别模块包括视觉传感器和传感器，视觉传感器用于检测用户是否进入卫生间，传感器用于检测人体数据，传感器将检测的人体数据传输至控制模块进行数据处理。
[0010]一种自适应如厕辅助装置的使用方法，包括以下步骤：
[0011]步骤1：系统初始化：
[0012]步骤2：人体识别模块的视觉传感器检测用户是否进入卫生间，若是，传感器检测用户人体数据，执行步骤3，若否，继续执行用户是否进入卫生间的判断；
[0013]步骤3：控制模块接收传感器传输的用户人体数据，将用户人体数据输入如厕姿势模型，如厕姿势模型输出调整数据；
[0014]步骤4：判断用户是否到位，若是，执行步骤5，若否，继续执行用户是否到位的判断；
[0015]扶手升降模块将扶手移动第一指定距离或调节至第一位置，根据步骤3的调整数据，腿部升降模块控制踏板、座圈抬起模块驱动座圈、靠背调节模块控制靠背移动至设定位置，用户调整排便姿态，进入如厕状态；
[0016]步骤6：如厕后起身，踏板和座圈复位，扶手升降模块将扶手上移第二指定位置，靠背调节模块控制靠背回退到达第三指定位置，辅助用户起身；
[0017]步骤7：扶手升降模块以及靠背调节模块复位，姿势调整模块结束运行。
[0018]进一步的，所述步骤2中传感器检测的人体尺寸数据包括人体大腿长度d1、小腿长度d2、踝关节与脚掌长度d4。
[0019]进一步的，所述步骤3中如厕姿势模型为：
[0020][0021]上式(1)为腿部升降模块对脚踏板升降距离的调节，d3为脚踏板的升降距离，h3为脚踏板与地面之间的初始高度,h1为马桶高度,h2为座圈高度,h4为大腿关节中心与座圈的距离,b为躯干和大腿夹角,d为座圈21的抬起角度,a为大腿抬起角度，a＝d,c为躯干倾斜夹角，d1、d2和d4、h1、h2、h3、h4为已知参数，a、b和c为目标标准值；
[0022]座圈抬起模块的座圈抬起机构采用气缸，气缸的输出轴与座圈固定连接，气缸输出轴的伸出距离控制座圈的抬起角度，
[0023]上式(2)中，L1为气缸输出轴的伸出距离，L0为气缸的长度，d4为座圈21与气缸输出轴的连接点和座圈转动原点的距离，d5为座圈转动原点与气缸固定点的距离，d为座圈的抬起角度，e为座圈转动原点与气缸固定点的连线与座圈转动原点所在水平面之间的夹角，上述参数均为已知数据。
[0024]进一步的，所述a＝40
°
、b＝35
°
和c＝105
°
，使肛直角度为100
°±5°
。
[0025]进一步的，所述步骤5中调整数据包括腿部升降模块控制踏板的升降距离d3、座圈抬起模块的为气缸输出轴的伸出距离L1、靠背调节模块控制电机转轴的旋转角度
[0026]综上所述，本专利技术的有益之处在于：
[0027]1)本专利技术将人体识别模块识别的人体数据输入如厕姿势模型，姿态调整模块根据如厕姿势模型的输出数据以及腿部升降模块、座圈抬起模块以及靠背调节模块的相互配合将人体调整自最佳排便姿态，实现人体排便姿态的自适应调节，如厕起身后，扶手升降模块
以及靠背调节模块做第二系调整，辅助用户起身。
[0028]2)本专利技术通过具备自适应姿态调整以及辅助起身功能的如厕辅助装置，用以辅助老年人如厕，提高其如厕舒适度及健康度。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的自适应如厕辅助装置示意图。
[0030]图2为本专利技术的自适应如厕辅助装置与马桶装配示意图。
[0031]图3为本专利技术的用户平坐状态示意图。
[0032]图4为本专利技术的用户如厕状态示意图。
[0033]图5为本专利技术的座圈抬起机构示意图。
[0034]图6为本专利技术的靠背调节机构示意图。
[0035]图7为本专利技术的靠背调节机构示意图。
[0036]图8为本专利技术的自适应如厕辅助装置使用示意图。
[0037]图9为本专利技术的控制示意图。
[0038]图中标识：腿部升降模块1、座圈抬起模块2、扶手升降模块3、靠背调节模块4、操控模块5、人体识别模块6、脚踏板11、座圈21、扶手31、靠背41、马桶9。
具体实施方式
[0039]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术用户可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自适应如厕辅助装置,其特征在于：包括控制模块、电源模块、姿势调整模块以及人体识别模块，控制模块分别与姿势调整模块以及人体识别模块连接并控制模块的运行，电源模块向控制模块、姿势调整模块以及人体识别模块供电，姿势调整模块包括腿部升降模块、座圈抬起模块、扶手升降模块和靠背调节模块。2.根据权利要求1所述的一种自适应如厕辅助装置，其特征在于：所述腿部升降模块包括脚踏板和踏板升降机构，踏板升降机构与脚踏板连接，控制脚踏板升降。3.根据权利要求1所述的一种自适应如厕辅助装置，其特征在于：所述座圈抬起模块包括座圈和座圈抬起机构，座圈抬起机构与座圈连接，座圈抬起机构控制座圈的一侧抬起，扶手升降模块包括扶手和扶手升降机构，扶手和扶手升降机构连接，扶手升降机构控制扶手升降，靠背调节模块包括靠背和靠背调节机构，靠背和靠背调节机构连接，靠背调节机构控制靠背倾斜角度。4.根据权利要求1所述的一种自适应如厕辅助装置，其特征在于：还包括操控模块，所述操控模块与控制模块通信连接，操控模块向控制模块下达操作指令，控制模块接收操作指令控制腿部升降模块、座圈抬起模块、扶手升降模块、靠背调节模块执行相应操作，电源模块向操控模块供电。5.根据权利要求1所述的一种自适应如厕辅助装置，其特征在于：所述人体识别模块包括视觉传感器和传感器，视觉传感器用于检测用户是否进入卫生间，传感器用于检测人体数据，传感器将检测的人体数据传输至控制模块进行数据处理。6.一种自适应如厕辅助装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：系统初始化：步骤2：人体识别模块的视觉传感器检测用户是否进入卫生间，若是，传感器检测用户人体数据，执行步骤3，若否，继续执行用户是否进入卫生间的判断；步骤3：控制模块接收传感器传输的用户人体数据，将用户人体数据输入如厕姿势模型，如厕姿势模型输出调整数据；步骤4：判断用户是否到位，若是，执行步骤5，若否，继续执行用户是否到位的判断；扶手升降模块将扶手移动第一指定距离或调节至第一位置，根据步骤3的调整数据，腿部升降模块控制踏板、座圈...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋映，周永建，杨雪娇，余建安，陈一信，胡向松，周含笑，代琳琳，
申请(专利权)人：浙江大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：
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