一种老人洗浴防摔助力装置
技术领域
本发明涉及护理器械技术领域，尤其涉及一种老人洗浴防摔助力装置。
背景技术
世界卫生组织报告显示，全球每年有30余万人死于摔倒，其中一半是60岁以上的老人。老年人事故率最高的其中一项就是摔倒。根据世界卫生组织统计，跌倒是65岁以上老人伤亡的首要原因。对于老年人来说，摔倒的潜在威胁，不亚于心脏病、中风发作。摔倒可能导致老年人健康状况大大变差，还可能导致残疾、精神心理变差，至是死亡，以及给老人以及家属带来巨大的医疗花费负担。事实上，老年人跌倒最主要的场所并不是公共场所，而是家中，尤其是洗澡的浴室。这主要是因为：
(1)老人容易因为洗澡时间过久而出现体力不支的情况，再加上关节不灵活从而导致摔倒；
(2)洗澡时浴室里增多的热水蒸汽，会使老人脑血管扩张、血流变快，从而导致脑部供血不足，出现晕倒；
(3)因为浴室空间比较小，老人洗澡时处于封闭空间内，因为水蒸气增多会使浴室内氧气较少，而且空气流通性也比较差，因此老年人会因为缺氧而晕倒。
根据智研咨询网发布的《2019-2025年中国人口老龄化市场研究及发展趋势研究报告》，随着老年型年龄结构初步形成，中国已经开始步入老龄化社会。预计在2020年，我国老年人口将会突破2.5亿人，届时60岁以上人口所占总人口的比重将会达到17.17％。预计在2025年，60岁以上的人口将会突破3亿人，中国也将成为超老年型国家。但据调查，目前市场上尚无老年人浴室洗澡用防摔、助力装置，因此为了应付已经到来的老年化社会，社会上急需一种适合老人用的洗浴防摔助力装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种老人洗浴防摔助力装置，针对老人洗浴时往往因为地面湿滑、体力不支等问题而造成摔倒受伤等问题，提高老人洗浴时的安全性，同时改善老人洗浴时的体验。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
一种老人洗浴防摔助力装置，包括上下相对设置的上框架模块和下框架模块，所述上框架模块底部和下框架模块顶部之间铰接连接；
所述上框架模块包括呈方形的第一安装体和设置在所述第一安装体上的环抱防摔机构，所述环抱防摔机构包括第一高度调整组件和安装在所述第一高度调整组件上的环抱防摔组件，所述环抱防摔组件包括两个左右对称设置的环抱臂和连接在所述环抱臂上的扶手；所述第一高度调整组件安装在所述第一安装体上，所述环抱臂与所述第一高度调整组件上下转动连接，所述上框架模块底部与两个所述环抱臂之间设置有靠背垫；
所述下框架模块包括呈方形的第二安装体和设置在所述第二安装体上的助力机构，所述助力机构包括第二高度调整组件和安装在所述第二高度调整组件上的支撑座体，所述支撑座体的倾角可调；所述第二高度调整组件安装在所述第二安装体上；
所述第一安装体的侧壁上开设有与所述支撑座体相配合的让位槽。
进一步，所述第一高度调整组件包括底座和竖直、转动安装在所述底座上第一丝杆和第二丝杆，所述第一丝杆顶部和第二丝杆顶部通过第一隔板连接，所述第一丝杆顶部和第二丝杆顶部均转动安装在所述第一隔板内，所述第一丝杆顶部和第二丝杆之间通过皮带传动组件传动连接,所述皮带传动组件外罩设有隔离罩；
所述第一丝杆和第二丝杆上均螺接有用于安装所述环抱臂的第一带座螺母；
所述底座上安装有用于驱动所述第一丝杆转动的第一步进电机。
进一步，所述第一丝杆和第二丝杆均通过第一轴承座转动安装在所述底座上。
进一步，所述第二丝杆下端转动穿过第二隔板；
所述第一隔板上安装有触头朝下的第一限位开关，所述第二隔板上安装有触头朝上的第二限位开关。
进一步，所述皮带传动组件包括传动皮带和对称设置的第一传动轮组和第二传动轮组；
所述第一传动轮组包括第一带轮、第二带轮和第一光轮，所述第二传动轮组包括第三带轮、第四带轮和第二光轮；所述第一带轮安装在所述第一丝杆顶部，所述第二带轮和第一光轮转动安装在所述第一隔板上靠近第一带轮一侧；所述第三带轮安装在所述第二丝杆顶部，所述第四带轮和第二光轮转动安装在所述第一隔板上靠近第三带轮一侧；
所述传动皮带套设在所述第一带轮、第二带轮、第三带轮和第四带轮上，外侧壁与所述第一光轮和第二光轮接触。
进一步，所述环抱臂包括臂体和基座，所述臂体通过所述基座安装在所述第一带座螺母上；
所述臂体包括带槽直杆、长杆、第一曲连杆和第二曲连杆，所述带槽直杆的一端和长杆的一端通过第一短连杆活动连接，另一端通过第二短连杆与所述长杆的另一端转动连接，所述带槽直杆靠近所述第二短连杆的一端与所述第二曲连杆的一端固定连接，所述长杆靠近所述第二短连杆的一端与所述第一曲连杆的一端固定连接，所述第一曲连杆和第二曲连杆的另一端通过第三短连杆转动连接；
所述带槽直杆中部开设有沿所述带槽直杆轴向延伸的滑槽；
所述第一短连杆靠近长杆的一端转动连接有第一细长连杆，所述第一细长连杆的另一端转动连接有第二细长连杆，所述第二细长连杆的另一端安装有滑块，所述滑块滑动安装在所述滑槽内并通过穿设在所述滑块内的螺栓与所述带槽直杆锁紧；
所述带槽直杆安装有第一短连杆的一端端部与所述基座连接，所述基座上设置有呈水平U形的安装槽，所述安装槽的底部密封设置,所述安装槽内转动安装有安装块，所述带槽直杆通过所述安装块转动安装在所述安装槽内，所述基座的一侧通过螺栓安装在所述第一带座螺母上。
进一步，所述扶手包括第四短连杆、第三曲连杆、弧线连杆、第五短连杆和第三细长连杆；
所述第三曲连杆的一端与所述第四短连杆转动连接，所述第四短连杆的另一端与所述第一短连杆靠近带槽直杆的一端转动连接；
所述弧线连杆的一端与所述第三曲连杆的另一端转动连接，另一端与所述带槽直杆靠近所述第二曲连杆的一端转动连接；
所述第五短连杆的一端与所述带槽直杆靠近所述第二曲连杆的一端转动连接，另一端与所述长杆靠近所述第一曲连杆的一端转动连接；
所述第三细长连杆的一端与所述第一短连杆转动连接，另一端与所述长杆靠近所述第一曲连杆的一端转动连接。
进一步，所述第二高度调整组件包括竖直设置的第三丝杆和第四丝杆，所述第三丝杆上和第四丝杆上均分别同轴螺接有第二带座螺母和第三带座螺母，所述第三丝杆和第四丝杆通过同步带传动连接；
所述第三丝杆底部通过第二步进电机驱动；
所述支撑座体安装在所述第三丝杆和第四丝杆上的第二带座螺母和第三带座螺母上。
进一步，所述支撑座体包括倾角调整座和安装在所述倾角调整座上的凹形座面；
所述倾角调整座包括一侧开口设置的外壳体，滑动插设在所述外壳体内的内盒，用于驱动所述内盒相对于所述外壳体移动的驱动单元，以及两根水平设置的第四细长连杆和第五细长连杆；所述外壳体安装在位于所述第三丝杆和第四丝杆的上段的第二带座螺母上，所述第四细长连杆和第五细长连杆的一端分别转动安装在位于所述第三丝杆和第四丝杆的下段的第三带座螺母上；所述驱动单元包括第三步进电机、驱动螺杆、位于所述驱动螺杆两侧并与所述驱动螺杆啮合的齿轮，所述第三步进电机通过所述驱动螺杆同时驱动两个所述齿轮转动，所述内盒内壁上设置有与两个所述齿轮分别啮合的齿条，所述第三步进电机固定在所述外壳体的内底面上；
所述凹形座面的一侧与所述内盒转动连接，另一侧通过转轴与所述第四细长连杆和第五细长连杆的另一端转动连接。
进一步，所述第三丝杆和第四丝杆均通过第二轴承座转动安装在所述第二安装体上。
本发明的有益效果：
(1)本发明设计了第一高度调整组件和第二高度调整组件，通过双高度调节组件满足了不同身高老人洗浴防摔时手臂最佳高度支撑，以及洗浴助力时臀部最佳高度支撑；
(2)本发明环抱防摔机构中的环抱臂，基于欠驱动原理进行了多连杆机构设计，满足了不同胖瘦体型老人的自适应环抱式防摔，同时结合扶手实现了自适应的防摔支撑；
(3)本发明的支撑座体的倾角可调滑块，老人洗澡时可以根据自身体力情况，以及不同的助力需求进行凹形座面支撑角度选择，从而向老人洗浴时提供最佳助力体验；
(4)本发明采用了可折叠的便携框架机构，能够在装置不使用时，尤其是为非老人洗浴提供更宽敞的洗浴空间。
附图说明
图1是本发明一种老人洗浴防摔助力装置的展开结构示意图；
图2是本发明一种老人洗浴防摔助力装置的第一高度调整组件的结构示意图；
图3是本发明一种老人洗浴防摔助力装置的环抱臂的结构示意图；
图4是本发明一种老人洗浴防摔助力装置的扶手的结构示意图；
图5是本发明一种老人洗浴防摔助力装置的环抱防摔组件的使用参考状态示意图一；
图6是本发明一种老人洗浴防摔助力装置的环抱防摔组件的使用参考状态示意图二；
图7是本发明一种老人洗浴防摔助力装置的下框架模块的结构示意图；
图8是本发明一种老人洗浴防摔助力装置的助力机构的结构示意图；
图9是图8中A处的放大结构示意图；
图10本发明一种老人洗浴防摔助力装置的折叠过程状态参考示意图；
图11本发明一种老人洗浴防摔助力装置的折叠结构示意图；
其中，上框架模块1、下框架模块2、第一安装体3、第一高度调整组件4、环抱臂5、扶手6、靠背垫7、第二安装体8、第二高度调整组件9、支撑座体10、让位槽11、底座12、第一丝杆13、第二丝杆14、第一隔板15、隔离罩16、第一带座螺母17、第一步进电机18、第一轴承座19、第二隔板20、第一限位开关21、第二限位开关22、传动皮带23、第一带轮24、第二带轮25、安装块26、第一光轮27、第三带轮28、第四带轮29、第二光轮30、基座31、带槽直杆32、长杆33、第一曲连杆34、第二曲连杆35、第一短连杆36、第二短连杆37、第三短连杆38、第一细长连杆39、第二细长连杆40、滑块41、第四短连杆42、第三曲连杆43、弧线连杆44、第五短连杆45、第三细长连杆46、第三丝杆47、第四丝杆48、同步带49、第二步进电机50、凹形座面51、外壳体52、内盒53、第四细长连杆54、第五细长连杆55、第三步进电机56、驱动螺杆57、齿轮58、齿条59、转轴60、第三限位开关61、第四限位开关62、第二带座螺母63、第三带座螺母64、第二轴承座65。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：
如图1所示，本发明的一种老人洗浴防摔助力装置，包括上下相对设置的上框架模块1和下框架模块2，上框架模块1底部和下框架模块2顶部之间通过合页铰接连接。
上框架模块1包括呈方形的第一安装体3和设置在第一安装体3上的环抱防摔机构，环抱防摔机构包括第一高度调整组件4和安装在第一高度调整组件4上的环抱防摔组件，环抱防摔组件包括两个左右对称设置的环抱臂5和连接在环抱臂5上的扶手6；第一高度调整组件4安装在第一安装体3上，通过防水软帘隔水密封。环抱臂5与第一高度调整组件4上下转动连接，在使用完以后向上搬起，使环抱臂5可与第一安装体3侧壁贴合，以便于收纳。上框架模块1底部与两个环抱臂5之间设置有靠背垫7，靠背垫7用于对老人背部提供支撑。
下框架模块2包括呈方形的第二安装体8和设置在第二安装体8上的助力机构，助力机构包括第二高度调整组件9和安装在第二高度调整组件9上的支撑座体10，支撑座体10的倾角可调；第二高度调整组件9安装在第二安装体8上，通过防水软帘隔水密封。第一安装体3的侧壁上开设有与支撑座体10相配合的让位槽11，如图10和图11所示，将本装置折叠收纳时，让位槽11用于容纳支撑座体10。
具体的，如图2所示，第一高度调整组件4包括底座12和竖直、转动安装在底座12上第一丝杆13和第二丝杆14，第一丝杆13顶部和第二丝杆14顶部通过第一隔板15连接，第一丝杆13顶部和第二丝杆14顶部均转动安装在第一隔板15内，第一丝杆13顶部和第二丝杆14之间通过皮带传动组件传动连接,皮带传动组件外罩设有隔离罩16；第一丝杆13和第二丝杆14上均螺接有用于安装环抱臂5的第一带座螺母17；底座12上安装有用于驱动第一丝杆13转动的第一步进电机18，第一步进电机18通过相互啮合的锥齿轮组驱动第一丝杆13转动，从而调整第一带座螺母17的高度，进而调整环抱臂5的高度。第一丝杆13和第二丝杆14均通过第一轴承座19转动安装在底座12上。
进一步，第二丝杆14下端转动穿过第二隔板20；第一隔板15上安装有触头朝下的第一限位开关21，第二隔板20上安装有触头朝上的第二限位开关22。第一限位开关21和第二限位开关22与微型控制器连接，微型控制器通过第一限位开关21和第二限位开关22的电信号控制第一步进电机18的转动，从而限制第一带座螺母17的行程。
进一步，皮带传动组件包括传动皮带23和对称设置的第一传动轮组和第二传动轮组；第一传动轮组包括第一带轮24、第二带轮25和第一光轮27，第二传动轮组包括第三带轮28、第四带轮29和第二光轮30；第一带轮24安装在第一丝杆13顶部，第二带轮25和第一光轮27转动安装在第一隔板15上靠近第一带轮24一侧；第三带轮28安装在第二丝杆14顶部，第四带轮29和第二光轮30转动安装在第一隔板15上靠近第三带轮28一侧；传动皮带23套设在第一带轮24、第二带轮25、第三带轮28和第四带轮29上，外侧壁与第一光轮27和第二光轮30接触。
具体的，如图3所示，环抱臂5包括臂体和基座31，臂体通过基座31安装在第一带座螺母17上；臂体包括带槽直杆32、长杆33、第一曲连杆34和第二曲连杆35，带槽直杆32的一端和长杆33的一端通过第一短连杆36活动连接，另一端通过第二短连杆37与长杆33的另一端转动连接，带槽直杆32靠近第二短连杆37的一端与第二曲连杆35的一端固定连接，长杆33靠近第二短连杆37的一端与第一曲连杆34的一端固定连接，第一曲连杆34和第二曲连杆35的另一端通过第三短连杆38转动连接；带槽直杆32中部开设有沿带槽直杆32轴向延伸的滑槽；第一短连杆36靠近长杆33的一端转动连接有第一细长连杆39，第一细长连杆39的另一端转动连接有第二细长连杆40，第二细长连杆40的另一端安装有滑块41，滑块41滑动安装在滑槽内并通过穿设在滑块41内的螺栓与带槽直杆32锁紧；带槽直杆32安装有第一短连杆36的一端端部与基座31连接，基座31上设置有呈水平U形的安装槽，安装槽的底部密封设置，安装槽内转动安装有安装块26，带槽直杆32通过安装块26转动安装在安装槽内，基座31的一侧通过螺栓安装在第一带座螺母17上。
具体的，如图4所示，扶手6包括第四短连杆42、第三曲连杆43、弧线连杆44、第五短连杆45和第三细长连杆46；第三曲连杆43的一端与第四短连杆42转动连接，第四短连杆42的另一端与第一短连杆36靠近带槽直杆32的一端转动连接；弧线连杆44的一端与第三曲连杆43的另一端转动连接，另一端与带槽直杆32靠近第二曲连杆35的一端转动连接；第五短连杆45的一端与带槽直杆32靠近第二曲连杆35的一端转动连接，另一端与长杆33靠近第一曲连杆34的一端转动连接；第三细长连杆46的一端与第一短连杆36转动连接，另一端与长杆33靠近第一曲连杆34的一端转动连接。扶手6安装在环抱臂5的底部一侧，随着环抱臂5自适应环抱老人身体时，扶手机构也同步转动。
因此，该环抱防摔组件通过多连杆连接组成了一种欠驱动机构，即当老人洗浴走进环抱防摔组件内时，如图5和图6所示，只需要手推左右对称的滑块41，即可实现环抱防摔组件内多连杆同步转动，并根据不同胖瘦老人的体型实现了自适应完全环抱，进而提高了防摔安全性。
具体的，如图7-图8所示，第二高度调整组件9包括竖直设置的第三丝杆47和第四丝杆48，第三丝杆47上和第四丝杆48上均分别同轴螺接有两个带座螺母第二带座螺母1763和第三带座螺母64，第三丝杆47和第四丝杆48通过同步带49传动连接。第三丝杆47和第四丝杆48均通过第二轴承座65转动安装在第二安装体8上。
第三丝杆47底部通过第二步进电机50驱动，支撑座体10安装在第三丝杆47上和第四丝杆48上的第二带座螺母63和第三带座螺母64上。
第二步进电机50通过锥齿轮组驱动第三丝杆47转动，从而调整第三丝杆47上和第四丝杆48上的第二带座螺母63和第三带座螺母64的位置，调整支撑座体10的高度。
第二安装体8内沿第三丝杆47延伸方向上下相对设置有第三限位开关61和第四限位开关62，第三限位开关61和第四限位开关62与微型控制器连接，微型控制器通过第三限位开关61和第四限位开关62的电信号控制第二步进电机50的转动，从而限制第二带座螺母63和第三带座螺母64的行程。
具体的，如图8和图9所示，支撑座体10包括倾角调整座和安装在倾角调整座上的凹形座面51。
倾角调整座包括一侧开口设置的外壳体52，滑动插设在外壳体52内的内盒53，用于驱动内盒53相对于外壳体52移动的驱动单元，以及两根水平设置的第四细长连杆54和第五细长连杆55；外壳体52安装在位于第三丝杆47和第四丝杆48的上段的第二带座螺母63上，第四细长连杆54和第五细长连杆55的一端分别转动安装在位于第三丝杆47和第四丝杆48的下段的第三带座螺母64上；驱动单元包括第三步进电机56、驱动螺杆57、位于驱动螺杆57两侧并与驱动螺杆57啮合的齿轮58，第三步进电机56通过驱动螺杆57同时驱动两个齿轮58转动，内盒53内壁上设置有与两个齿轮58分别啮合的齿条59，第三步进电机56固定在外壳体52的内底面上；凹形座面51的一侧与内盒53转动连接，另一侧通过转轴60与第四细长连杆54和第五细长连杆55的另一端转动连接。
因此，倾角调整座是一种曲柄滑块机构设计，随着第三步进电机56的转动，可以实现凹形座面51的不同倾角调节。当老人体力不支时，凹形座面51可以放平让老人坐着洗浴。当老人有一定体力，但又不具备完全站立洗浴，则可以调节凹形座面51到一定角度，从而对老人有一定的支撑作用，进而满足了老人洗浴时的不同助力体验。
综上，本实施例提供的老人洗浴防摔助力装置设计了第一高度调整组件和第二高度调整组件，通过双高度调节组件满足了不同身高老人洗浴防摔时手臂最佳高度支撑，以及洗浴助力时臀部最佳高度支撑。
环抱防摔机构中的环抱臂，基于欠驱动原理进行了多连杆机构设计，满足了不同胖瘦体型老人的自适应环抱式防摔，同时结合扶手实现了自适应的防摔支撑。
并且，本实施例的老人洗浴防摔助力装置的支撑座体的倾角可调滑块，老人洗澡时可以根据自身体力情况，以及不同的助力需求进行凹形座面支撑角度选择，从而向老人洗浴时提供最佳助力体验。采用了可折叠的便携框架机构，能够在装置不使用时，尤其是为非老人洗浴提供更宽敞的洗浴空间。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
