一种智能电控的如厕辅助装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说，是一种智能电控的如厕辅助装置。

背景技术

老年人、体弱患者(包括内科、外科术后患者等)，由于衰老、疾病等原因，在如厕时，尤其在下蹲做到便器上、起立时，发生站立不稳而导致的跌倒，通常为了解决该问题，常常需要医护人员或者家属陪同，极大了增加了如厕人群的心理负担，同时也间接的给医护人员和家属造成不必要的麻烦(如如厕的气味对周围环境造成不必要的影响)。

而目前现有技术中多采用扶手和座椅来辅助患者如厕；其扶手并不能满足所有患者的需求，尤其是针对老年人、体弱患者，这类患者的手部力量不能充分保障患者在下蹲、起立时的身体稳定性；而另一种座椅或轮椅在使用时会将其推入厕所内，且只适合于无法行走、站立的患者，但对于能够行走的患者，则不适用。

为了方便，部分医院还会将座椅或轮椅改造成坐便器，实现马桶和座椅的两种功能，比起厕所这样的独立、私密空间，在座椅或轮椅上排便对于很多人来说都存在心理障碍。因此为了预防老年人、体弱患者在如厕时发生跌倒，从而减轻患者、家庭及社会的经济负担；同时，让能够主动活动的老年和患者，能够安全的自行如厕，提升该人群的自理能力及生活质量，特提供一种减轻护理人员的体力负担、降低行动不便者心理障碍，便于患者如厕的智能电控的如厕辅助装置。

检索目前专利申请：CN107997667A公开了一种如厕支架，属于医疗器械相关技术领域。主要包括：上层骨架；所述上层骨架通过连杆与中层骨架连接；所述中层骨架通过连杆与下层骨架连接；所述下层骨架下部安装有万向轮；所述万向轮包括主支架，主支架内侧连接有限位架，限位架内部插接有转向轴，转向轴下端与滚轮架固定连接，滚轮架上安装有滚轮；且所述转向轴上套有弹簧，弹簧位于限位架和滚轮架之间。该装置能够使患者独立的完成在马桶上的蹲坐及起身动作，使患者能够在没有其他人帮助的前提下独立如厕。但整体使用并不方便，无法进行对支撑装置的上下活动调节，且底部的万向轮固定不稳，容易对患者造成不必要的伤害。

专利申请：CN112168513A公开了一种如厕轮椅，涉及医疗器械领域，包括轮椅主体，所述轮椅主体内设有座板以及对称设置的侧面立板，所述座板的几何中心位置设有如厕孔，所述如厕孔内设有垫板用于在不使用如厕孔时将之封堵，所述座板的下方设有旋转机构用于将整个座板旋转，所述侧面立板上分别设有垫板位移机构用于在如厕时将垫板移开，所述侧面立板的四角位置对称设有抬升气杆用于抬升座板，该装置可以在使用者如厕时由使用者正面驱动使整个座椅位置移动至马桶上方，再通过翻转整个座椅并将垫板向两侧移动打开的方式实现使用者独自一人即可如厕，并且在轮椅两边设置抬升机构，可以从使用者的腋下将使用者上身抬起，方便使用者褪去衣物，方便使用。但该装置轮椅式的结构，容易对患者造成心理障碍，同时还需要医护人员推送至在厕所内，其操作复杂，使用不便，增加了医护人员和家属的工作负担。

所以综上所述，现亟需要一种操作简单，使用方便，能够便于患者自行操控如厕，提高患者如厕安全性和稳定性的智能电控的如厕辅助装置，但是关于这种智能电控的如厕辅助装置，目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的是预防老年人、体弱患者在如厕时发生跌倒，从而减轻患者、家庭及社会的经济负担；同时，让能够主动活动的老年和患者，能够安全的自行如厕，提升该人群的自理能力及生活质量，其具体提供一种智能电控的如厕辅助装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种智能电控的如厕辅助装置，包括底板、以及底板上的机械托举装置和手臂扶手装置，所述的底板呈长方体结构，在所述的底板上设置有马桶凹槽，在所述马桶凹槽的前方还设置有手臂扶手装置，所述的手臂扶手装置包括升降装置和扶手，且所述的升降装置与扶手固定相接；在所述马桶凹槽的一侧还设置有机械托举装置；所述的机械托举装置具有将人体以坐姿的形态抬升及下落的运动自由度；且所述机械托举装置设置有用于承托臀部重量的马桶板，及移动所述马桶板的第一机械旋转关节；所述第一机械旋转关节具有将所述坐板从臀部托举位移至所述人体一侧的运动自由度；所述第一机械旋转关节的一端还连接有伸缩驱动件，所述伸缩驱动件的一侧还设置有伸缩驱动电机；

所述的机械托举装置还包括第二机械旋转关节、第一转动装置、第二转动装置以及导线；所述的第二旋转关节的上方设置有第一转动装置，所述的第一转动装置包括第一转动轴、第一固定轴和第一传感器，所述的第一转动轴与第一固定轴转动时连接，所述的第一转动轴上还设置有第一传感器，且所述的第一转动轴与第一传感器之间电性相接；在所述第一转动轴的上方还设置有一固定支杆，所述的固定支杆的一端与第一转动轴固定相接，其另一端与第二转动装置固定相接，且所述的第二转动装置也包括第二转动轴、第二固定轴和第二传感器，所述的第二转动轴与第二固定轴转动式连接，在所述的第二转轴上还设置有第二传感器，且所述的的第二转动轴与传感器之间电性相接，且在所述的第二转动轴上还设置有一U型槽，所述的U型槽上还固定有伸缩驱动电机，且所述的伸缩驱动电机通过导线与第二机械旋转关节电性相接。

在上述所述的智能电控的如厕辅助装置中，作为一个优选方案，所述的第一机械旋转关节包括外壳、设置于外壳外的驱动支杆、设置于所述外壳中的转轴、及设置于所述外壳与所述转轴之间的制动器，所述制动器用于控制所述外壳相对于所述转轴以及驱动支杆的运动或停止。

在上述所述的智能电控的如厕辅助装置中，作为一个优选方案，所述第一机械旋转关节还包括第一角度编码器，所述第一角度编码器设置于所述外壳与所述转轴之间，以测量所述外壳相对所述转轴自转转过的角度。

在上述所述的智能电控的如厕辅助装置中，作为一个优选方案，所述第二机械旋转关节包括外壳、设置于所述外壳中的转轴、及设置于所述外壳与所述转轴之间的制动器，所述制动器用于控制所述外壳相对于所述转轴的运动或停止。

在上述所述的智能电控的如厕辅助装置中，作为一个优选方案，所述第二机械旋转关节还包括第二角度编码器，所述第二角度编码器设置于所述外壳与所述转轴之间，以测量所述外壳相对所述转轴自转转过的角度。

在上述所述的智能电控的如厕辅助装置中，作为一个优选方案，还包括控制执行器和手控遥控器，所述的控制执行器位于所述的机械托举装置中，且分别与升降装置、第一机械旋转关节、第二机械旋转关节、第一转动装置、第二转动装置、伸缩驱动电机以及导线电性连接；且所述控制执行器用于分别控制所述升降装置、第一机械旋转关节、第二机械旋转关节、第一转动装置、第二转动装置、第一伸缩驱动电机的动作；且所述的手控遥控器从控制执行器中接收旋转、伸缩等控制信号。

在上述所述的智能电控的如厕辅助装置中，作为一个优选方案，所述的手动遥控器上还对应设置有控制按钮、以及无线信号对接装置。

在上述所述的智能电控的如厕辅助装置中，作为一个优选方案，所述的马桶板上还设置有一符合马桶圈形状的凹槽。

本发明优点在于：

1、本发明操作方便，能够预防老年人、体弱患者在如厕时发生跌倒，从而减轻患者、家庭及社会的经济负担；同时，让能够主动活动的老年和患者，能够安全的自行如厕，减轻了患者的心理负担，提升该人群的自理能力及生活质量。

附图说明

附图1是本发明中所述智能电控的如厕辅助装置的结构示意图。

附图2是本发明中所述机械托举装置的结构示意图。

附图3是本发明中所述第一机械旋转关节与马桶板的局部结构示意图。

附图4是本发明中所述伸缩驱动电机的局部结构示意图。

附图5是本发明中所述第一机械旋转关节和第二机械旋转关节的局部结构示意图。

附图6是本发明中所述智能电控的如厕辅助装置的局部流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

实施例

请参见附图1-6所示，附图1是本发明中所述智能电控的如厕辅助装置的结构示意图。附图2是本发明中所述机械托举装置的结构示意图。附图3是本发明中所述第一机械旋转关节与马桶板的局部结构示意图。附图4是本发明中所述伸缩驱动电机的局部结构示意图。附图5是本发明中所述第一机械旋转关节和第二机械旋转关节的局部结构示意图。附图6是本发明中所述智能电控的如厕辅助装置的局部流程图。

本发明主要涉及一种智能电控的如厕辅助装置，具体涉针对老年人、体弱患者使用的如厕安全性装置，帮助该人群在如厕时，避免发生跌倒；其具体包括底板1、以及底板1上的机械托举装置2和手臂扶手装置3，所述的底板1呈长方体结构，在所述的底板1上设置有马桶凹槽4，在所述马桶凹槽4的前方还设置有手臂扶手装置3，所述的手臂扶手装置3包括升降装置5和扶手6，且所述的升降装置5与扶手6固定相接；如图1所示，位于底板1上的升降装置5还包括底升降电机、驱动杆、驱动缸、升降座等(其为现有成熟技术，在图中并未明确标出)，所述的驱动缸采用电动推杆或气缸或液压缸，其所述的驱动缸的伸缩通过升降电机正反转来控制，且所述的升降电机采用伺服减速电机；当如厕患者进行如厕时可控制手动遥控器进行对手臂扶手装置进行升降调节；其为了更加稳妥便捷，且所述的升降装置也可配合机械托举装置进行同步使用，从而提高患者如厕的便捷性和安全性；

在本实施例中，所述马桶凹槽4的一侧还设置有机械托举装置2；所述的机械托举装置2具有将人体以坐姿的形态抬升及下落的运动自由度；且所述机械托举装置2设置有用于承托臀部重量的马桶板7，及移动所述马桶板7的第一机械旋转关节8；所述第一机械旋转关节8具有将所述坐板从臀部托举位移至所述人体一侧的运动自由度；所述第一机械旋转关节8的一端还连接有伸缩驱动件9，所述伸缩驱动件9的一侧还设置有伸缩驱动电机10；

如附图5所示，优选所述的所述的第一机械旋转关节8包括外壳81、设置于外壳外的驱动支杆82、设置于所述外壳中的转轴83、及设置于所述外壳与所述转轴之间的制动器84，所述制动器84用于控制所述外壳82相对于所述转轴83以及驱动支杆82的运动或停止。

优选所述第一机械旋转关节8还包括第一角度编码器85，所述第一角度编码器85设置于所述外壳81与所述转轴83之间，以测量所述外壳81相对所述转轴自转转过的角度。第一机械旋转关节8固定在套接在所述立柱上，可以立柱为轴转动，进而具备将马桶板从臀部托举位移至人体一侧的运动自由度；优选地，伸缩驱动件9伸缩时第一机械旋转关节8相对于底板1的高度保持不便，可方便将马桶板进行前后的平移，对应的驱动支杆83可控制马桶板7呈上下180°的方向移动，从而在制动器84以及第一角度角度编码器85的作用下能够平稳的将患者如厕前平移至如厕的马桶上，其如厕结束后，能够对应的形成倾斜角度15-45°，给予如厕患者一个向前轻推的助力，从而辅助患者进行起身。需要说明的是，由于上述立柱、驱动支杆及第一机械旋转关节的结构为现有技术，故其详细结构细节在此不再进一步图示与赘述。

所述的机械托举装置2还包括第二机械旋转关节21、第一转动装置22、第二转动装置23以及导线24；所述的第二机械旋转关节21的上方设置有第一转动装置22，所述的第一转动装置22包括第一转动轴221、第一固定轴222和第一传感器223，所述的第一转动轴221与第一固定轴222转动时连接，所述的第一转动轴221上还设置有传感器223，且所述的第一转动轴221与第一传感器223之间电性相接；在所述第一转动轴221的上方还设置有一固定支杆25，所述的固定支杆25的一端与第一转动轴221固定相接，其另一端与第二转动装置23固定相接，且所述的第二转动装置23也包括第二转动轴231、第二固定轴232和第二传感器233，所述的第二转动轴231与第二固定轴232转动式连接，在所述的第二转轴231上还设置有第二传感器233，且所述的的第二转动轴231与第二传感器233之间电性相接，且在所述的第二转动轴231上还设置有一U型槽234，所述的U型槽234上还固定有伸缩驱动电机10，且所述的伸缩驱动电机10通过导线24与第二机械旋转关节21电性相接。

如附图5所示，所述第二机械旋转关节21包括外壳211、设置于所述外壳中的转轴212、及设置于所述外壳211与所述转轴212之间的制动器213，所述制动器213用于控制所述外壳相对于所述转轴的运动或停止。所述制动器213也可由电机、减速装置及其锁紧装置组合来实现，电机和减速器使外壳211运动到指定位置，然后启动锁紧装置，关闭电机，使这个外壳211位置固定。所述第二机械旋转关节21还包括第二角度编码器214，所述第二角度编码器214设置于所述外壳与所述转轴之间，以测量所述外壳相对所述转轴自转转过的角度。所述第二角度编码器设置于所述外壳211与所述转轴212之间(本实施例中第二角度编码器是通过螺钉和支架固定安装在外壳211和转轴212之间的)，以测量所述外壳211相对所述转轴212自转转过的角度。本实施例中，所述转轴212上设置有弧形槽(图上未标出)，用于限制所述外壳211相对于转轴212转动极限角度。优选，第二机械旋转关节21还包含电机(制动器)，用于驱动外壳211旋转。本发明对电机的选择没有特别限制，本领域技术人员可以根据现有技术获取具体的类型以及安装方法。

在本实施例中，所述第一机械旋转关节8和与所述第二机械旋转关节21都分别设置铰接的转轴(连杆机构)及驱动所述转轴动作的制动器(驱动装置)；由于第一机械旋转关节8和与所述第二机械旋转关节21所要执行的动作方式较为简单，仅涉及执行承重托举及将坐板移位、旋转两个相关动作，因此依现有技术采用与两个部件内铰接的连杆机构及驱动该连杆机构动作的驱动装置既能达到相应的技术效果。

在本实施例中，优选还包括控制执行器11和手控遥控器12，所述的控制执行器11位于所述的机械托举装置2中，且分别与升降装置5、第一机械旋转关节8、第二机械旋转关节21、第一转动装置22、第二转动装置23、伸缩驱动电机10以及导线24电性连接；且所述控制执行器11用于分别控制所述升降装置5、第一机械旋转关节8、第二机械旋转关节21、第一转动装置22、第二转动装置23、伸缩驱动电机10的动作指令；需要说明的是由于本实施例中控制执行器11的结构为现有技术，故其相关结构细节在此不再进一步图示与赘述。其所述控制执行器11的设置能够大幅提升助厕型老年服务机器人的控制灵活性，为老人独立完成控制操作以及智能电控的如厕辅助装置自动完成助厕操作提供有力的硬件支持。

在本实施例中，优选所述的手控遥控器12从控制执行器11中接收旋转、伸缩等控制信号，从而实现与机械托举装置的信号对接。

在本实施例中，优选所述的手动遥控器11上还对应设置有控制按钮13、以及无线信号对接装置14，且所述的无线信号对接装置14可选自WiFi、Zigbee、WLAN、GPRS、蜂窝网络、GSM网络、3G网络、LTE网络或CDMA网络、蓝牙、NFC、红外线、超声波、Wireless USB、RFID中的至少一种。

在本实施例中，优选所述的马桶板7上还设置有一符合马桶圈形状的凹槽15，该设置能够匹配于常规的坐垫式马桶，从而满足患者的如厕需求。

本发明的使用方法：使用时，患者操作手控遥控器，发出对应的指令，此时的机械托举装置中控制执行器进行指令执行，分别协同第一机械旋转关节、第二机械旋转关节、第一转动装置、第二转动装置、伸缩驱动电机进行旋转伸缩移动，对应的患者可以清楚直观的观察移动和伸缩的距离和角度，到马桶板可以作为支撑臀部的平面时，患者坐立于上，操控手控遥控器缓缓移动至马桶上(其移动过程中患者的手臂扶靠在手臂扶手装置上，给身体一个着力点，避免悬空侧翻)；如厕结束后，患者依旧扶握手臂扶手装置，然后调节机械托举装置中的第一旋转关节，控制驱动支杆倾斜15-45°，并利用伸缩驱动电机产生缓缓向前推的助力，辅助患者起身，从而实现患者自行如厕的目的。

需要说明的是：本发明操作方便，能够预防老年人、体弱患者在如厕时发生跌倒，从而减轻患者、家庭及社会的经济负担；同时，让能够主动活动的老年和患者，能够安全的自行如厕，减轻了患者的心理负担，提升该人群的自理能力及生活质量；其次本发明中所述的机械托举装置在现有技术中也非常常见，如挖土机上的机械臂、以及吊车上的机械臂等等，其机械信号以及电路原理都较为普遍，且都能够实现，在此便不多加赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。