一种多功能护理康复机器人论文和设计-赵欣

全文摘要

本实用新型涉及一种多功能护理康复机器人，属于康复医疗机器人技术领域。本实用新型的技术方案是：康复训练机（6）、躺坐行走复合式轮椅床（5）、浴室（3）和卫生间（4）从前至后依次排列，滑道（2）贯穿设置在康复训练机（6）、躺坐行走复合式轮椅床（5）、浴室（3）和卫生间（4）的顶部，吊起装置（1）滑动连接在滑道（2）上。本实用新型的有益效果是：主要针对下肢运动障碍人士，结合机器人学和人机工程学等理论进行机械设计，提出一种能够帮助解决下肢运动障碍患者进行洗澡、大小便和康复训练等需求的多功能护理康复机器人，满足病人生理、卫生和康复训练需求。

主设计要求

1.一种多功能护理康复机器人，其特征在于：包含吊起装置（1）、滑道（2）、浴室（3）、卫生间（4）、躺坐行走复合式轮椅床（5）和康复训练机（6），所述康复训练机（6）、躺坐行走复合式轮椅床（5）、浴室（3）和卫生间（4）从前至后依次排列，滑道（2）贯穿设置在康复训练机（6）、躺坐行走复合式轮椅床（5）、浴室（3）和卫生间（4）的顶部，吊起装置（1）滑动连接在滑道（2）上；吊起装置（1）包含支撑架（11）、滑块（12）、起吊运动机构（13）、吊绳（14）和人体绑带（15），滑块（12）固定设置在支撑架（11）顶部，吊起装置（1）通过滑块（12）与滑道（2）滑动连接，人体绑带（15）固定在吊绳（14）末端，吊绳（14）上端固定在起吊运动机构（13）上，起吊运动机构（13）固定在支撑架（11）上；浴室（3）和卫生间（4）设有感应自动门，感应自动门装有防夹装置和感应接收装置，吊起装置（1）装有感应发射装置，感应发射装置与感应接收装置相匹配；躺坐行走复合式轮椅床（5）包含固定床（51）、躺坐平衡轮椅（52）和差速驱动平衡小车（53），躺坐平衡轮椅（52）前端和两侧连接在固定床（51）的内部，表面与固定床（51）在同一水平面上，差速驱动平衡小车（53）设置在躺坐平衡轮椅（52）的底部；康复训练机（6）设置在躺坐行走复合式轮椅床（5）尾端方向。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种多功能护理康复机器人，其特征在于：所述吊起装置（1）中的起吊运动机构（13）包含水平运动机构（131）和旋转运动机构（132）。

3.根据权利要求1所述的一种多功能护理康复机器人，其特征在于：所述躺坐行走复合式轮椅床（5）中的躺坐平衡轮椅（52），包含背部支撑板（521）、大腿支撑板（522）、小腿支撑板（523）和铰链旋转轴（524），铰链旋转轴（524）有两个，分别设置在背部支撑板（521）与大腿支撑板（522）和大腿支撑板（522）与小腿支撑板（523）的连接处；差速驱动平衡小车（53）包含驱动前轮（531）、移动后轮（532）和小车底座（533），两个驱动前轮（531）和两个移动后轮（532）设置在小车底座（533）的底部，驱动前轮（531）为差速驱动轮，移动后轮（532）为万向轮。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多功能护理康复机器人及其使用方法，属于康复医疗机器人技术领域。

背景技术

近年来，因交通事故、工伤事故、脑卒中等因素引发的下肢运动障碍趋势不减，此类患者除了进行手术和药物的治疗，大部分时间都躺在病床上，其中大部分下肢运动障碍人士的生活难以自理，需要家人在身旁悉心照料。目前下肢运动障碍人士最难护理的是大小便、洗澡、康复训练等需求。在现有的护理康复机器人产品中，大多数不能满足下肢运动障碍人士的上述需求，存在着此类产品不多、水平低、难以满足患者生理卫生和康复训练需求的问题。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种多功能护理康复机器人，主要针对下肢运动障碍人士，结合机器人学和人机工程学等理论进行机械设计，提出一种能够帮助解决下肢运动障碍患者进行洗澡、大小便和康复训练等需求的多功能护理康复机器人，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本实用新型的技术方案是：一种多功能护理康复机器人，包含吊起装置、滑道、浴室、卫生间、躺坐行走复合式轮椅床和康复训练机，所述康复训练机、躺坐行走复合式轮椅床、浴室和卫生间从前至后依次排列，滑道贯穿设置在康复训练机、躺坐行走复合式轮椅床、浴室和卫生间的顶部，吊起装置滑动连接在滑道上；吊起装置包含支撑架、滑块、起吊运动机构、吊绳和人体绑带，滑块固定设置在支撑架顶部，吊起装置通过滑块与滑道滑动连接，人体绑带固定在吊绳末端，吊绳上端固定在起吊运动机构上，起吊运动机构固定在支撑架上；浴室和卫生间设有感应自动门，感应自动门装有防夹装置和感应接收装置，吊起装置装有感应发射装置，感应发射装置与感应接收装置相匹配；躺坐行走复合式轮椅床包含固定床、躺坐平衡轮椅和差速驱动平衡小车，躺坐平衡轮椅前端和两侧连接在固定床的内部，表面与固定床在同一水平面上，差速驱动平衡小车设置在躺坐平衡轮椅的底部；康复训练机设置在躺坐行走复合式轮椅床尾端方向。

所述吊起装置中的起吊运动机构包含水平运动机构和旋转运动机构。

所述躺坐行走复合式轮椅床中的躺坐平衡轮椅，包含背部支撑板、大腿支撑板、小腿支撑板和铰链旋转轴，铰链旋转轴有两个，分别设置在背部支撑板与大腿支撑板和大腿支撑板与小腿支撑板的连接处；差速驱动平衡小车包含驱动前轮、移动后轮和小车底座，两个驱动前轮和两个移动后轮设置在小车底座的底部，驱动前轮为差速驱动轮，移动后轮为万向轮。

本实用新型涉及的感应发射装置、感应接收装置、水平运动机构和旋转运动机构、差速驱动平衡小车、躺坐平衡轮椅、康复训练机等，均为公知公用的技术，本领域普通技术人员可以再市场上购买，也可以根据需要自行组装。

本实用新型的有益效果是：主要针对下肢运动障碍人士，结合机器人学和人机工程学等理论进行机械设计，提出一种能够帮助解决下肢运动障碍患者进行洗澡、大小便和康复训练等需求的多功能护理康复机器人，满足病人生理、卫生和康复训练需求。

附图说明

图1 是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的吊起装置结构示意图；

图3是本实用新型的吊起装置中的起吊运动机构结构示意图；

图4是本实用新型的躺坐行走复合式轮椅床结构示意图；

图5是本实用新型的躺坐平衡轮椅结构示意图；

图中：吊起装置1、滑道2、浴室3、卫生间4、躺坐行走复合式轮椅床5、康复训练机6、支撑架11、滑块12、起吊运动机构13、吊绳14、人体绑带15、固定床51、躺坐平衡轮椅52、差速驱动平衡小车53、水平运动机构131、旋转运动机构132、背部支撑板521、大腿支撑板522、小腿支撑板523、铰链旋转轴524、驱动前轮531、移动后轮532、小车底座533。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型技术方案作进一步详细的说明。

一种多功能护理康复机器人，包含吊起装置1、滑道2、浴室3、卫生间4、躺坐行走复合式轮椅床5和康复训练机6，所述康复训练机6、躺坐行走复合式轮椅床5、浴室3和卫生间4从前至后依次排列，滑道2贯穿设置在康复训练机6、躺坐行走复合式轮椅床5、浴室3和卫生间4的顶部，吊起装置1滑动连接在滑道2上；吊起装置1包含支撑架11、滑块12、起吊运动机构13、吊绳14和人体绑带15，滑块12固定设置在支撑架11顶部，吊起装置1通过滑块12与滑道2滑动连接，人体绑带15固定在吊绳14末端，吊绳14上端固定在起吊运动机构13上，起吊运动机构13固定在支撑架11上；浴室3和卫生间4设有感应自动门，感应自动门装有防夹装置和感应接收装置，吊起装置1装有感应发射装置，感应发射装置与感应接收装置相匹配；躺坐行走复合式轮椅床5包含固定床51、躺坐平衡轮椅52和差速驱动平衡小车53，躺坐平衡轮椅52前端和两侧连接在固定床51的内部，表面与固定床51在同一水平面上，差速驱动平衡小车53设置在躺坐平衡轮椅52的底部；康复训练机6设置在躺坐行走复合式轮椅床5尾端方向。

所述吊起装置1中的起吊运动机构13包含水平运动机构131和旋转运动机构132。水平运动机构能沿着滑道水平移动，用于移动人体位置；旋转运动机构能进行180度旋转，用于调整人体吊绳的方向。

所述躺坐行走复合式轮椅床5中的躺坐平衡轮椅52，包含背部支撑板521、大腿支撑板522、小腿支撑板523和铰链旋转轴524，铰链旋转轴524有两个，分别设置在背部支撑板521与大腿支撑板522和大腿支撑板522与小腿支撑板523的连接处；差速驱动平衡小车53包含驱动前轮531、移动后轮532和小车底座533，两个驱动前轮531和两个移动后轮532设置在小车底座533的底部，驱动前轮531为差速驱动轮，移动后轮532为万向轮。驱动前轮通过差速驱动装置进行驱动，且所述驱动前轮可根据方向按键控制方向；小车底座装有自动平衡系统，能自动调整并保持身体平衡。

康复训练机6设置在躺坐行走复合式轮椅床5尾端方向，包含走步机和下肢外骨骼机器人，下肢外骨骼机器人的上端固定于走步机的扶手延伸杆上。下肢外骨骼机器人市场上有售，是公知公用的技术内容

当患者需要坐起时，按下控制按键，躺坐平衡轮椅的背部支撑板开始缓慢绕轴旋转将人体推起，同时小腿支撑板两侧开始缓慢绕轴旋转，使人体小腿部分逐渐垂直于地面，脚底部分逐渐平行于地面；当背部支撑板与固定床水平面形成角度达到75度时，背部支撑板停止沿轴旋转；当小腿支撑板与地面形成90度垂直角时，小腿支撑板停止沿轴旋转，此时人体呈坐立姿态；当坐立姿态完成后，躺坐平衡轮椅沿固定床内侧滑轨缓慢向床尾移动，直至躺坐平衡轮椅完全从固定床分离开来；当患者需要沐浴时，患者需用双手将腿部固定于起吊装置的人体绑带，起吊装置通过起吊运动机构吊起患者，吊绳所在滑块沿旋转运动机构调整方向；当起吊装置沿滑道移动到卫生间时，感应自动门开启，起吊装置向卫生间内部移动；当起吊装置后端距离感应自动门大于20cm时，感应自动门缓慢关闭；当起吊装置移动到浴室中间部位时停止移动，起吊运动机构开始调整腿部吊绳长度，使人体趋于直立；患者可用双手解开腿部人体绑带，此时患者仅上躯通过起吊运动机构吊起，患者可以打开蓬头进行沐浴；沐浴完成后，患者可用双手将人体绑带重新绑回腿部固定，腿部吊绳通过患者指令吊起，吊起到合适高度后，可按移动键沿滑道回到床上，感应自动门工作过程同理；当患者需要大小便时，起吊装置和感应自动门工作过程同理；当起吊装置移动到卫生间马桶上方部位时停止移动，起吊运动机构缓慢放长吊绳长度，使患者臀部坐上马桶进行如厕；如厕完成后，起吊运动机构通过患者指令缓慢缩短吊绳长度将患者从马桶上吊起，吊起到合适高度后，可按移动键沿滑道回到床上，感应自动门工作过程同理；当患者需要进行下肢康复训练时，起吊装置将患者吊起，通过滑道将患者运送到康复训练机上方，患者只需用双手将腿部固定在下肢外骨骼机器人，双手扶在前方扶手上，按下步态训练按键，此时走步机传送带开始缓慢滚动，下肢外骨骼机器人带动患者腿部进行步态训练；当步态训练完成后，走步机和下肢外骨骼机器人停止运动，患者可用双手解开下肢外骨骼机器人的腿部固定绑带，并将腿部绑上起吊装置的人体绑带，起吊运动机构通过患者指令缓慢缩短吊绳长度将患者吊起，吊起到合适高度后，可按移动键沿滑道回到床上。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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